渤海近岸海域反渗透海水淡化预处理工艺研究
反渗透脱盐技术作为海水淡化工程适用的主要方法之一，由于过程不发生相的转化，及新型能量回收装置的采用，与其他淡化方法相比优势明显。在渤海近岸海域实施大规模的反渗透海水淡化工程，海水的净化——预处理工艺是目前制约其发展的瓶颈，开展此项研究意义重大。针对渤海海域表层海水污染严重的特点，本文以预处理工艺出水满足反渗透膜进水要求为目的，进行了预氧化混凝静态烧杯试验，混凝一过滤／超滤试验。
在海水预氧化混凝处理过程中，作者考察了不同混凝工艺参数、氧化剂和混凝剂种类、投加量对混凝效果的影响。研究结果表明：水温对混凝效果影响显著。氧化剂高铁酸钾具有优异的除藻、降COD、除浊效果。单独使用高铁酸钾，沉后除藻率大于70％；与混凝剂FeCl<,3>配合使用，除藻率大于80％；均高于单独使用FeCl<,3>的沉后除藻率。且K<,2>FeO<,4>除藻反应较快，投加5min后除藻率可达40～60％。高铁酸钾的强氧化性使混凝过程去除海水COD<,Mn>的效率大幅提高，当高铁酸钾投加浓度为Smg／1时，混凝沉淀后海水COD<,Mn>的去除率达到40％。
次氯酸钠、高锰酸钾和高铁酸钾都具有明显的氧化助凝效果。在小剂量时，次氯酸钠与高铁酸钾除藻效果基本一致；当加大投加量至2mg／l后，高铁酸钾的除藻助凝效果优于次氯酸钠。而高锰酸钾在投加<1mg/l时，除藻率略高于次氯酸钠和高铁酸钾，但继续加大投药量后无明显提高，且色度明显加大。在藻类爆发时，以高铁酸钾为最佳。
在混凝——过滤／超滤试验中，对海水的悬浮物、微生物和胶体被介质过滤和超滤截留的效果进行了比较。介质过滤能够有效降低海水的浊度(<1.ONTU)，但海水的淤塞密度指数SDI仍然较高。超滤具有极高的浊度去除效果，不管进水水质如何变化，其出水浊度均小于0.05NTU。在有机物的处理方面，超滤能够部分降低COD<,Mn>(去除率小于40％)。在混凝一沉淀的基础上，经超滤处理后海水的淤塞指数SDI<3，能够满足反渗透进水指标。
实验研究了影响超滤膜性能衰减的主要因素，探索出能够有效维持长期稳定运行的超滤装置操作参数。超滤试验结果表明，采用部分浓水排放操作方式(排放浓水／进水>5％)，能够在膜表面形成错流，可以将污染物质冲出膜元件，减轻超滤膜的污染。在超滤膜起始透过速率601／m<'2>.h以内，采用工作30～40分钟，反冲洗30秒钟，正冲洗30秒钟的操作方式能够较长时间维持膜良好的截留和透水性能。
混凝;预氧化;超滤;预处理;反渗透;海水淡化
中国海洋大学
硕士
环境工程
马启敏;解利昕
2006
中文
P747.5
56
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）