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近年来,超滤技术在水处理中应用越来越广泛,但是膜污染问题是阻碍其应用的主要原因之一。混凝作为一种预处理,常与超滤技术进行联用。本文采用混凝-超滤联用工艺处理腐殖酸-高岭土模拟水样和黄腐酸-高岭土模拟水样,采用不用铁盐混凝剂,并对铁盐混凝剂进行铁形态分析,探究铁盐混凝剂中的铁形态对混凝效果,混凝过程中所形成的絮体特性(包括絮体大小,分形维数,絮体强度和破碎恢复能力)及膜污染的影响,同时探究絮体特性与膜污染之间的关系。主要研究内容和结果如下:1.以不同碱化度(B)(B值为0.5,1.0,1.5和2.0)的聚合氯化铁(PFC)为混凝剂,Fe-Ferron逐时络合比色法测定PFC中的铁形态,研究不同铁形态对混凝-超滤联用工艺中絮体特性及膜污染的影响,其结果表明:随着B值的增加,PFC中的单体铁(Fe。)和聚合态铁(Feb)含量逐渐降低,溶胶态铁(Fec)含量逐渐增加;PFC中的Fea和Feb含量越高,其对有机物的去除效果越好,同时其电中和能力越强。PFC中的Fea和Feb有利于形成大而松散的絮体。因为混凝过程所形成的絮体大而且结构松散,其在超滤过程中的膜污染比较轻。当PFC的B值为0.5时,其混凝效果最好,超滤过程中膜污染最轻。2.采用氯化铁(FeCl3)及不同B值(B=0.25-2.2)的PFC,测定其中的铁形态,选出含有较高Fea, Feb和Fec的铁盐(分别为FeCl3, B值为1.0的PFC(PFC10)和B值为2.2的PFC (PFC22))。研究铁形态对混凝超滤联用工艺中絮体性质及膜污染的影响。结果表明:三种混凝剂中,FeCl3的Fea, Feb含量最高,PFC,0其次,PFC22最低。FeCl3对腐殖酸-高岭土模拟水样的去除效果优于PFC,0的效果,PFC22的混凝效果最差。当水样初始pH为4.0-9.0时,三种混凝剂对浊度和溶解性有机物(DOC)的去除率随着pH增加而先增加后降低。水样初始pH为6.0-7.0时,FeCl3对浊度和有机物有良好的去除效果,PFC10与PFC22在pH为5.0-6.0时对浊度和有机物的去除效果较好。三种混凝剂中,由于FeCl3中的Fea, Feb含量最高,FeCl3混凝过程中形成的絮体具有粒径大、结构疏松、强度低和破碎后易于恢复等特点。PFC1o中的Fea, Feb含量低于FeCl3, PFC10形成的絮体较小而结构紧密,强度较高和恢复能力较差。在不同pH条件下,酸性条件下形成的絮体较大、结构较疏松,但是絮体强度较低。三种混凝剂混凝预处理时膜污染的顺序是FeCl3< PFC10< PFC22,说明较高Fea, Feb含量有利于减轻膜污染。膜污染阻力分析表明,当FeCl3形成的絮体大、疏松且恢复能力强时,滤饼层阻力在总阻力的比重最低。另外,对于三种混凝剂来说,酸性条件下膜污染比碱性条件下轻。当混凝剂中的Fea, Feb含量越高,膜污染在不同pH条件下变化越明显。3.在PFC中引入不同量的聚硅酸(pSi),研究了引入pSi后铁形态变化及pSi本身对混凝超滤联用工艺中絮体特性及膜污染的影响。结果表明:加入pSi后,聚合硅酸氯化铁(PFSiC)中Fe。和Feb的含量低于PFC中Fea和Feb的含量。与不同Si/Fe比的PFSiC相比,PFC对浊度去除率较低而对有机物去除率较高。随着Si/Fe比增加,PFSiC形成的絮体粒径增加。与PFC所形成的絮体相比,PFSiC形成的絮体强度低而且结构紧密。在混凝-超滤模式下,当Si/Fe比为0.07和0.10时,PFSiC的膜污染比PFC的膜污染轻,说明引入合适比例的pSi有利于减轻膜污染。在混凝-沉淀-超滤模式下,引入pSi有助于减轻膜污染。总体来说,引入适量的pSi有利于减少膜污染。