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安徽省巢湖市生活污水地埋式一體化處理設備

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更新時間:2023-02-25 09:05:56瀏覽次數(shù):905

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產(chǎn)品簡介

應用領域 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,食品,化工,綜合    
安徽省巢湖市生活污水地埋式一體化處理設備
主要經(jīng)營:一體化污水處理設備、地埋式一體化污水處理設備、MBR一體化污水處理設備,氣浮機、溶氣氣浮機、渦凹氣浮機、平流式氣浮機、豎流式氣浮機、淺層氣浮機,厭氧反應器、IC厭氧反應器、UASB厭氧反應器
二氧化氯發(fā)生器,自動加藥裝置

詳細介紹

安徽省巢湖市生活污水地埋式一體化處理設備

安徽省巢湖市生活污水地埋式一體化處理設備



1.1 和儀器

PVDF,相對分子質(zhì)量570 000,solf?1015,上海聯(lián)宏新材料科技限;聚乙烯吡咯烷酮,PVP,BR,上海如吉生物科技發(fā)展限;納米,粒徑25 nm,比表面積(50±15 2/g,分析純P25,德德固賽;二甲基乙酰胺,DMAc,化學純,藥集團化學限。

儀器:PhysicaMCR301型流變儀,奧地利安東帕;D-8401型攪拌器,成都浩馳儀器限;NanomanVS型原子力顯微鏡,美VeecoJSM-6360LA型掃描電鏡,日本電子株式會社;HARRE-SPCA型接觸角測定儀,北京哈科試驗儀器;SHZ-型循環(huán)水式真空泵,上海知信試驗儀器技術(shù)限。

1 (134).jpg


1.2 PVDF中空纖維膜的制備

將一定量的納米TiO2加入DMAc中,聲30min使之分散均勻,加入PVP,緩慢加入PVDF,以免鑄膜液起泡,水浴加熱,控制溫度為45 ,攪拌12 h,得到穩(wěn)定的淺黃色或白色(加TiO2)溶膠,原料投加比例如表 1所示,并用旋轉(zhuǎn)流變儀測定鑄膜液黏度。

1 鑄膜液原料投加比例

鑄膜液組分

PVDF/%

TiO 2 /%

PVP/%

DMAc/%

PVDF-0

16

0

14

70

PVDF-1

16

1

14

69

PVDF-2

16

2

14

68

1.3 PVDF中空纖維膜的性能測試

膜性能測試主要包括膜表面的微觀結(jié)構(gòu)表征及水通量測試等。采用原子力顯微鏡(AFM)測定膜表面粗糙度,利用掃描電鏡(SEM)觀察膜斷面結(jié)構(gòu),并以孔隙率、平均孔徑、接觸角和水通量等作為評價規(guī)準,確定納米TiO2投加比例。

1.4 試驗裝置及條件

試驗在自行設計的小試裝置中進行,缺氧池尺寸50 mm×200 mm×400 mm,效水深300 mm,效容積3 L,好氧池尺寸250 mm×200 mm×400 mm,效水深300 mm,效容積15 L,水力停留時間6 h(缺氧池1 h,好氧池5 h),試驗裝置如圖 1所示。


好氧池的污泥取自常州武進某污水處理的二沉池回流污泥,在曝量1 L/min的條件下悶爆1015 d左右,進水量由小到大逐漸增加。由于活性污泥及生活污水均取自該,因此活性污泥的適應性較強,很快就達到所需濃度,控制MLSS2000 5000mg/L。過濾壓力由循環(huán)水式真空泵(壓力可調(diào))提供,壓力控制在0.02 MPa,水溫保持在1825 。膜組件為U型中空纖維模型,效過濾面積均為0.02 2,浸沒在15L好氧池。

分別用膜組件PVDF-0、PVDF-1、PVDF-2處理純水和生活污水,以測試膜組件的去除效果和膜污染狀況,并記錄純水通量JW、和污水通量JR

膜通量(J)和去除率(R)由式(1)、式(2)計算。

http://www.meng10000.com/data/images/image/20160514/20160514095843_39614.jpg

式中:J——純水或污水的膜滲透通量,L/(m2·h);

V——純水或污水的滲透體積,L

A——膜的效過濾面積,m2

t——膜的過濾時間,h;

R——膜對污水中目標物的去除率,%;

CP、CF——污水中目標物的進、出水質(zhì)量濃度,mg/L。

1.5 原水水質(zhì)及分析方法

試驗原水取自常州市某污水初沉池,原水水質(zhì)及分析方法如表 2所示。

2 原水水質(zhì)及分析方法

項目

范圍(均值)

分析方法

COD/mg·L -1

252~394(324)

快速密閉催化消解法

SS/mg·L -1

110~233(146)

重量法

TN/mg·L -1

16.4~30.7(26.3)

過硫酸鉀氧化紫外分光光度法

TP/mg·L -1

2.8~5.6(4.3)

鉬銻抗分光度法

NH 3 -N/mg·L -1

14.6~25.4(21.5)

納氏光度法

pH

6~8(7.8)

便攜式pH計

水溫/℃

18~25

水溫計



2 結(jié)果與討論

2.1 納米TiO2質(zhì)量分數(shù)對PVDF鑄膜液黏度的影響

納米TiO2顆粒具高比表面積和強親水性,但其添加量會影響鑄膜液黏度,從而影響溶劑和非溶劑的多相傳質(zhì)及鑄膜液的成膜性。不同TiO2質(zhì)量分數(shù)對PVDF鑄膜液黏度的影響如圖 2所示。


由圖 2可見,剪切力為0.1~100 m/s的狀態(tài)下,鑄膜液黏度隨納米TiO2顆粒的增加而增大。

20131226143950.jpg


2.2 納米TiO2質(zhì)量分數(shù)對PVDF膜結(jié)構(gòu)的影響

在不同放大倍數(shù)下用SEM研究PVDF中空纖維膜斷面結(jié)構(gòu),如圖 3所示。

PVDF中空纖維膜是一種特例的非對稱性結(jié)構(gòu)膜,其斷面主要以指狀孔結(jié)構(gòu)和海綿狀結(jié)構(gòu)組成,指狀孔結(jié)構(gòu)占優(yōu)點表明膜的滲透性能較強,海綿狀結(jié)構(gòu)占優(yōu)點表明膜的機械強度較好。圖 3a)為250倍放大倍數(shù)下,3PVDF中空纖維膜的SEM照片。由圖 3a)可見,PVDF-0、PVDF-2指狀孔結(jié)構(gòu)占優(yōu)點,而且孔較大,PVDF-1的海綿狀結(jié)構(gòu)較多。這是因為添加適當納米TiO2削弱了成膜過程中非溶劑(水)/溶劑(DMAc)的相互擴散速度,發(fā)生了延遲相分離,從而效減少了指狀孔結(jié)構(gòu),且形成的指狀孔也更加細小。圖 3b)、圖 3c)分別為1 000倍和10000倍放大倍數(shù)下,PVDF中空纖維膜斷面的SEM照片。由圖3b)、圖 3c)可見,3種膜斷面形成的指狀孔結(jié)構(gòu)差別不大,但從海綿狀結(jié)構(gòu)中可以清晰看到添加的納米TiO2顆粒。與改性PVDF中空纖維膜相比,PVDF-0斷面結(jié)構(gòu)孔隙不均勻,而PVDF-2TiO2顆粒過多引起納米顆粒團聚"不利于膜孔徑要求及膜表面穩(wěn)定性。


2.3 納米TiO2質(zhì)量分數(shù)對膜性能的影響

一般來講,膜表面粗糙度越小說明膜越光滑,抗污染性越好;膜表面動態(tài)接觸角越小,親水性越強,水通量越大。對PVDF中空纖維膜的微觀結(jié)構(gòu)和性能進行表征測試,結(jié)果表明:與PVDF-0、PVDF-2相比,PVDF-1膜表面具較小的粗糙度和較小的動態(tài)接觸角,但具較高的孔隙率和水通量,說明適當添加納米TiO2對提高膜的親水性及抗污染能力較好的效果;膜平均孔徑隨納米TiO2質(zhì)量分數(shù)的增加而減小,其大小對不同污染物的分離效果所差異,表征測試結(jié)果如表 3所示。

3 PVDF中空纖維膜表征測試結(jié)果

項目

粗糙度/nm

/接觸角/°

孔隙率/%

平均孔徑/um

水通量/(L·m -2·h -1 )

PVDF-0

1616

95

66.14

0.018

25.3

PVDF-1

963

83

82.35

0.013

131.5

PVDF-2

1343

89

60.69

0.011

65.3

2.4 不同膜組件處理生活污水的效果對比

將組裝好的3個膜組件同時的好氧池中,采取相同的抽吸方式處理生活污水,污水處理效果如表 4所示。

4 不同膜組件處理后的出水水質(zhì)

mg/L

項目

COD

SS

TN

NH 3 -N

TP

PVDF-0

21.30

0

10.99

0.16

0.41

PVDF-1

19.66

0

12.47

0.64

0.41

PVDF-2

18.84

0

12.64

0.13

0.31


注:進水 COD SS 、 TN NH3-N 、 TP 分別為323.46 233 27.03 、 19.78 、 2.37 mg/L 。

由表 4可見,經(jīng)不同膜組件處理后出水CODSS、TN、NH3-N、TP均符合《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920—2002)。

2.5 膜清洗

膜組件在好氧池中4 h后水通量開始下降,說明膜污染已漸漸發(fā)生。拆下膜組件,先用自來水沖洗,再將其浸泡在0.5%次溶液0.5 h,用自來水沖洗后測其純水通量和污水通量,觀察清洗效果,


由圖 4可見,清洗后純水通量基本能恢復,PVDF-0、PVDF-1、PVDF-2的恢復率分別為87.5%、95.6%91.9%。

清洗后污水通量的對比如圖 5所示。


由圖 5可見,PVDF-0、PVDF-1PVDF-2污水通量恢復率分別是78.8%、91.4%、85.8%。PVDF-1通量的恢復率zui高,經(jīng)過4h純水通量和污水通量依舊zui高,而PVDF-2改性雖效果,但添加的納米TiO2過多會造成成本相對較高,且膜性能測試結(jié)果表明過多納米TiO2顆粒會引起團聚"現(xiàn)象,不利于膜表面親水性的改善。綜合效果,PVDF-1具較好的價值。

3 結(jié)論

1)添加適當納米TiO2顆粒降低了膜表面的粗糙度、接觸角,提高了孔隙率及PVDF中空纖維膜的親水性。

23個膜組件的出水水質(zhì)均能達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)規(guī)準》要求,對SS的去除率基本接近99%NH3-N的去除率也較高,其余出水水質(zhì)指標去除率也保持在80%以上。

33個膜組件中PVDF-1的污水通量衰減速度zui慢,清洗后恢復的污水通量zui大,說明其抗污染zui強。

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