發(fā)布時(shí)間：2020-06-18 00:07

【摘要】：在我國干旱地區(qū)及一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū),存在水源不足或者給水處理基礎(chǔ)設(shè)施無法普及的問題,居民只能直接取用集雨窖水、井水或者自然水體里的水,這些源水未經(jīng)處理直接飲用會(huì)威脅到居民健康。今年全國兩會(huì)政府工作任務(wù)中明確指出,要加快實(shí)施農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程,提高農(nóng)村人口供水保障水平,解決好飲水安全問題。本課題針對(duì)農(nóng)村地區(qū)分散式供水體制和貯存窖水水質(zhì)特點(diǎn),合理集成了窖水原位消毒、超濾聯(lián)用活性炭吸附終端處理的凈水工藝,并設(shè)計(jì)了一款適用于農(nóng)村地區(qū)單戶使用的實(shí)用型凈水裝置。主要研究內(nèi)容包括超濾膜的選擇和性能研究、不同條件下活性炭吸附性能研究、消毒劑三氯異氰尿酸對(duì)窖水作用效果研究、集成工藝的運(yùn)行效果研究及集成裝置的設(shè)計(jì)。幾種超濾膜中,PTFE孔徑大,所需操作壓力小,純水通量高,清洗效果好。超濾對(duì)濁度和菌落總數(shù)的去除效果良好,幾種超濾膜的出水濁度都在1 NTU以下,菌落總數(shù)最高為29 CFU/mL,但是超濾對(duì)有機(jī)物和氨氮的去除效果較差。采用活性炭來彌補(bǔ)超濾處理能力的不足,靜態(tài)實(shí)驗(yàn)確定活性炭的最佳投加量為2.0 g/L,吸附平衡時(shí)間為12 h,升高溫度和降低pH有利于活性炭對(duì)窖水中有機(jī)物的吸附。在較優(yōu)濾速為6.07 m/h的條件下運(yùn)行25 h后,污染物出水濃度值為進(jìn)水濃度值的80%左右�？紤]窖水在長期貯存過程中會(huì)發(fā)生變質(zhì),向窖水中投加緩釋消毒劑TCCA,主體水的余氯濃度在反應(yīng)初期會(huì)逐漸上升,3 h左右達(dá)到最大值后開始衰減,衰減過程符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),衰減系數(shù)隨氯投加量的減少、反應(yīng)物含量的增多、pH的降低和溫度的升高而增大。加氯后微生物數(shù)量相較于原水大幅減少,氯投加量越高、pH越低、反應(yīng)溫度越高、氨氮含量越少,消毒效果越好。一次加氯2.5mg/L,30天后自由余氯依然在0.05 mg/L以上,有效抑制了窖水中微生物的繁殖。集成工藝可以長期有效保持窖水等人工集水不變質(zhì),出水水質(zhì)穩(wěn)定。據(jù)此設(shè)計(jì)的集成裝置經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作管理簡單、適用場(chǎng)景多,可以有效解決農(nóng)村地區(qū)“人飲安全”問題,具有較為廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)和前景。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU991.2;S277.7
【圖文】：

但是投資費(fèi)用高，而且易破碎，目前尚未得到大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。中清洗方便和機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，成為國內(nèi)超濾設(shè)備應(yīng)用較多的膜結(jié)構(gòu)超濾膜的工作原理濾膜的工作示意如圖 1-1 所示，在外加壓力的推動(dòng)下，原液中的溶劑以質(zhì)會(huì)通過超濾膜膜孔，而一些大分子量物質(zhì)就會(huì)被膜孔截留下來，從而的目的。超濾膜能去除水中幾乎全部膠體物質(zhì)、微生物和部分大顆粒有般認(rèn)為，超濾膜對(duì)溶質(zhì)的分離機(jī)理有 3 種形式[51]:① 膜孔的篩分截留，粒子在通過超濾膜時(shí)會(huì)被截留下來，是超濾膜的主要作用方式；②膜表吸附作用，超濾膜表面的化學(xué)特性，比如靜電作用，會(huì)吸附一些溶質(zhì)粒；③孔口處的架橋截留。后兩種作用方式解釋了超濾膜對(duì)小于膜孔徑顆。

圖 3-1 超濾膜組件實(shí)物圖超濾裝置濾實(shí)驗(yàn)裝置由空壓機(jī)（OTS-750，額定輸出壓力 0.7 MPa）、氣壓R2000，最小刻度 0.02MPa）、氣水罐（最大承受壓力 0.7MPa）、膜組件程為 0.32 MPa，最小刻度 0.01 MPa）和電子天平（500 g，最小刻度分組成，實(shí)驗(yàn)裝置如圖 3-2 所示。需要處理的水置于氣水罐中，旋緊螺紋蓋子。連接好實(shí)驗(yàn)裝置，打開空壓調(diào)節(jié)閥至所需要的壓力，將處理水從氣水罐下部加壓至膜組件中，開通過電子天平記錄過濾水量，同時(shí)用秒表記錄過濾時(shí)間。膜組件前的壓確的顯示進(jìn)水端壓力。

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本文編號(hào)：2718374