1.絮凝實(shí)驗(yàn)
污水取自某城市污水處理廠的二級(jí)出水。
取500mL污水至燒杯中,調(diào)節(jié)pH至7.0;在250r/min的條件下,加入一定量的PFS,攪拌2min;加入一定量的微砂,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至60r/min,攪拌10min,靜置、沉淀。采集絮體放入載玻片上,通過顯微成像系統(tǒng),計(jì)算絮體的二維分形維數(shù)[12];取一份上清液用于檢測(cè)DOC、UV254和濁度;另取份上清液經(jīng)0.45μm濾膜過濾后,用于測(cè)定其中溶解性有機(jī)物的分子量分布和三維熒光光譜特征。
2.絮體破碎再絮凝實(shí)驗(yàn)
取500mL污水至燒杯中,調(diào)節(jié)pH至7.0;在250r/min的條件下,加入一定量的PFS,攪拌2min;加入一定量的微砂,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至60r/min,攪拌10min;調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至250r/min,攪拌1min,對(duì)絮體進(jìn)行破碎,然后再降轉(zhuǎn)速恢復(fù)至60r/min,攪拌10min,使絮體再絮凝,如此往復(fù)。期間采用絮凝分析儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3.超濾實(shí)驗(yàn)
取一定量的超純水至超濾杯中,在壓力為80kPa(用氮?dú)馄靠刂疲┑臈l件下進(jìn)行新膜超濾,直至膜通量達(dá)到穩(wěn)定,計(jì)作膜的初始通量;將絮凝后的上清液轉(zhuǎn)移至超濾杯進(jìn)行超濾,用電子天平稱量超濾出水的累計(jì)質(zhì)量,計(jì)算天津津騰過濾膜的出水通量和歸一化膜比通量。超濾完成后,水力清洗膜表面,然后再進(jìn)行超純水超濾實(shí)驗(yàn),計(jì)算膜的出水通量。
4.DOC、UV254、濁度的去除效率
在初始pH7.0、PFS加入量5mg/L的條件下,考察傳統(tǒng)絮凝(微砂加入量為0)與微砂載體絮凝(微砂加入量分別為0.1,0.2,0.3g/L)對(duì)污水的處理效果,污水經(jīng)傳統(tǒng)絮凝處理后,DOC、UV254和濁度的去除率分別為30.5%,70.2%,82.5%;與傳統(tǒng)絮凝相比,微砂載體絮凝對(duì)DOC、UV254和濁度的去除效果明顯提高;當(dāng)微砂加入量為0.1g/L時(shí),DOC、UV254和濁度去除率分別為35.7%,78.9%,90.3%;隨著微砂加入量的逐漸增大,DOC、UV254和濁度去除率均呈增加趨勢(shì);當(dāng)微砂加入量為0.3g/L時(shí),DOC、UV254和濁度去除率分別為47.6%,85.2%,92.1%。
PFS是一種多羥基、多核絡(luò)合體的陽(yáng)離子型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑,能夠吸附污水中的膠體和懸浮顆粒,通過電中和作用及吸附架橋作用,使帶負(fù)電荷的懸浮物與膠體顆??焖倜摲€(wěn),并與有機(jī)物中的-COOH生成絡(luò)合物,促進(jìn)絮體生成。
微砂的加入一方面能夠提高體系中顆粒物的濃度,增強(qiáng)微絮體間的橋聯(lián)作用,有利于大絮體的形成;另一方面,微砂表面電荷密度較低,能夠誘導(dǎo)絮體快速生長(zhǎng),并且對(duì)溶解性污染物具有一定的吸附作用,從而能夠降低超濾系統(tǒng)中DOM的負(fù)荷,減緩由于膜孔吸附和堵塞帶來的不可逆膜污染
5.DOM的三維熒光光譜分析
為原水、傳統(tǒng)絮凝出水和微砂載體絮凝出水中DOM的三維熒光光譜圖。依據(jù)激發(fā)與發(fā)射光譜特征,經(jīng)傳統(tǒng)絮凝和微砂載體絮凝處理后,該熒光峰的峰強(qiáng)度分別降至585.4和458.4,表明傳統(tǒng)絮凝和微砂載體絮凝對(duì)DOM中的芳香類蛋白質(zhì)均有一定的去除作用,且微砂載體絮凝的去除效果優(yōu)于傳統(tǒng)絮凝;經(jīng)傳統(tǒng)絮凝和微砂載體絮凝處理后,其它區(qū)域的熒光團(tuán)強(qiáng)度均有所降低,表明二者對(duì)污水中的DOM均有去除。