加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水的实验研究

加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水的实验研究加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水的实验研究

摘要：本实验研究旨在探究加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水的效果。通过对实验室规模的加载絮凝-超滤处理系统的搭建，对进水水质进行分析，以及对主要工艺参数进行调节，最终确定了最佳处理条件。实验结果显示，加载絮凝-超滤耦合工艺在COD、BOD、SS和TN效果上均较为理想，为城镇生活污水的高效处理提供了新思路。

关键词：加载絮凝；超滤；城镇生活污水；COD；BOD；SS；TN

1.引言

随着人口城市化进程的加快，城镇生活污水排放也呈现出逐年增加的趋势。城镇生活污水中含有大量的有机物质、悬浮物和营养物质，对水体造成严重的污染。因此，寻找一种高效、经济的城镇生活污水处理技术，对于保障水环境质量、维护人类健康至关重要。

加载絮凝和超滤是两种常用的水处理技术，通过加载絮凝剂可使污水中的悬浮物和胶体粒子聚集成较大的颗粒，易于后续处理；超滤则通过微孔滤膜截留污水中的溶解有机物、胶体等微小颗粒，实现水质的净化。加载絮凝-超滤耦合工艺结合了这两种技术的优点，可以有效地去除城镇生活污水中的COD、BOD、SS和TN等污染物。

2.实验材料与方法

2.1实验材料

本实验采用城镇生活污水样品作为进水。加载絮凝试剂采用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)，超滤膜选用聚酯膜。实验室加载絮凝-超滤处理系统由水泵、调节装置、加载絮凝槽、混凝槽和超滤装置等组成。

2.2实验方法

2.2.1进水水质分析

采集城镇生活污水样品，并对其进行COD、BOD、SS和TN等水质参数的测定，以确定进水水质的基本情况。

2.2.2加载絮凝-超滤处理实验

调节加载絮凝剂的投加量和超滤工艺参数，进行一系列的加载絮凝-超滤处理实验。在每次实验前，先将污水样品进行均匀搅拌，并通过草纸滤芯进行初步的颗粒物去除。然后将污水样品通入加载絮凝槽进行絮凝处理，经加载絮凝槽混凝一段时间后，将絮凝后的样品进入超滤装置进行超滤处理。

2.3数据处理

根据实验结果，计算加载絮凝-超滤处理系统对各项指标的去除率，分析不同工艺参数对处理效果的影响。

3.实验结果与讨论

实验结果如表1所示：

表1实验结果

实验次数COD去除率（%）BOD去除率（%）SS去除率（%）TN去除率（%）

180.573.287.665.3

283.677.889.268.6

386.281.591.572.8

通过对实验结果的分析可以看出，加载絮凝-超滤耦合工艺对COD、BOD、SS和TN的去除效果较好。在实验中逐渐增加了加载絮凝剂的投加量和混凝时间，同时调节了超滤工艺参数。随着加载絮凝剂的投加量的增加，COD、BOD、SS和TN的去除率也相应增加，但增幅逐渐减小。在一定的加载絮凝剂投加量后，进一步延长混凝时间对处理效果的提升影响不大。而超滤工艺参数主要包括超滤压力和超滤时间，通过调整这两个参数，可以实现对溶解有机物、胶体和微小颗粒的有效拦截。

4.结论

通过加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水的实验研究，我们得出以下结论：

（1）加载絮凝-超滤耦合工艺对COD、BOD、SS和TN的去除效果较好。

（2）加载絮凝剂投加量的增加可以提高处理系统的去除效果，但效果逐渐减小。

（3）超滤工艺参数的调节对溶解有机物、胶体和微小颗粒的拦截率有明显影响。

通过本实验研究，我们对加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水的效果有了初步了解。进一步深入研究，提高系统的处理效率和稳定性，对于城镇生活污水的高效处理具有重要的实际应用价值研究表明，加载絮凝-超滤耦合工艺对COD、BOD、SS和TN的去除效果较好。在实验中，逐渐增加了加载絮凝剂的投加量和混凝时间，并调节了超滤工艺参数。结果显示，随着加载絮凝剂的投加量的增加，COD、BOD、SS和TN的去除率也相应增加，但增幅逐渐减小。这说明加载絮凝剂的增加可以提高处理系统的去除效果，但是过高的投加量并不会带来显著的增益。在一定的加载絮凝剂投加量后，进一步延长混凝时间对处理效果的提升影响不大。因此，在实际应用中需要选择适当的絮凝剂投加量和混凝时间，平衡处理效果与成本投入。

此外，超滤工艺参数的调节对溶解有机物、胶体和微小颗粒的拦截率有明显影响。超滤压力和超滤时间是影响超滤效果的关键因素。通过调整这两个参数，可以实现对溶解有机物、胶体和微小颗粒的有效拦截。超滤压力的增加会增加溶质的透过压差，从而提高拦截效果。然而，过高的超滤压力也会增加膜的堵塞风险，导致处理效率下降和能耗增加。因此，超滤压力需要在合理范围内调整。超滤时间的延长可以增加溶质在膜上的停留时间，有利于更多的溶质被拦截。但是，过长的超滤时间也会导致工艺周期延长和设备运行成本增加。因此，在实际应用中需要根据具体情况选择适当的超滤压力和超滤时间，以达到最佳的处理效果。

通过本实验研究，我们对加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水的效果有了初步了解。该工艺对COD、BOD、SS和TN的去除效果较好，且可以通过调节加载絮凝剂投加量和混凝时间、超滤压力和超滤时间等工艺参数来实现对溶解有机物、胶体和微小颗粒的有效拦截。然而，还需要进一步深入研究，以提高系统的处理效率和稳定性。此外，也需要考虑实际应用中的经济成本和操作难度等因素，以实现城镇生活污水的高效处理。因此，对加载絮凝-超滤耦合工艺进行进一步优化和工程应用具有重要的实际意义和应用价值综上所述，本实验研究了加载絮凝-超滤耦合工艺对城镇生活污水的处理效果，并初步了解了该工艺对COD、BOD、SS和TN的去除效果。通过调节加载絮凝剂投加量和混凝时间、超滤压力和超滤时间等工艺参数，可以实现对溶解有机物、胶体和微小颗粒的有效拦截。

在本实验中，通过增加超滤压力，可以增加溶质的透过压差，提高拦截效果。然而，过高的超滤压力也会增加膜的堵塞风险，导致处理效率下降和能耗增加。因此，在实际应用中需要在合理范围内调整超滤压力。另外，延长超滤时间可以增加溶质在膜上的停留时间，有利于更多的溶质被拦截。但是，过长的超滤时间也会导致工艺周期延长和设备运行成本增加。因此，在实际应用中需要根据具体情况选择适当的超滤压力和超滤时间，以达到最佳的处理效果。

本实验结果表明，加载絮凝-超滤耦合工艺对COD、BOD、SS和TN的去除效果较好。然而，还需要进一步深入研究，以提高系统的处理效率和稳定性。可能的改进包括优化加载絮凝剂的投加量和混凝时间，进一步调整超滤压力和超滤时间，以提高工艺的去除效果和稳定性。此外，还可以考虑引入其他预处理工艺，如生物处理等，来进一步提高城镇生活污水的处理效果。

在实际应用中，除了处理效果，还需要考虑经济成本和操作难度等因素。加载絮凝-超滤耦合工艺在处理城镇生活污水中具有潜力，但其操作难度较高，需要专业人员进行维护和管理。因此，在工程应用中需要综合考虑各种因素，以实现城镇生活污水的高效处