【摘 要】
：
水体富营养化导致湖泊、水库等水源地存在藻类爆发的风险,严重威胁城镇居民的饮用水安全。超滤（ultrafiltration,UF）技术可以有效去除富营养化湖泊和水库中普遍存在的各种藻类,且能耗低、分离效率高。然而,由藻类细胞和细胞衍生的有机物引起的膜污染,会增加运行功耗并缩短膜的使用周期,影响超滤技术在含藻水处理中应用的推广。本论文开展以藻细胞为主的高藻水混合体系及以胞外有机物质（extracell
【基金项目】
：
国家自然科学基金面上项目“基于滤饼层截留的高藻水超滤嗅味物质强化去除与不可逆膜污染控制效能及机理”课题（51878211）；
论文部分内容阅读
水体富营养化导致湖泊、水库等水源地存在藻类爆发的风险,严重威胁城镇居民的饮用水安全。超滤（ultrafiltration,UF）技术可以有效去除富营养化湖泊和水库中普遍存在的各种藻类,且能耗低、分离效率高。然而,由藻类细胞和细胞衍生的有机物引起的膜污染,会增加运行功耗并缩短膜的使用周期,影响超滤技术在含藻水处理中应用的推广。本论文开展以藻细胞为主的高藻水混合体系及以胞外有机物质（extracellular organic matter,EOM）为代表的有机污染物的超滤实验研究,明确污染物的性质并探明它们在超滤处理过程中的膜污染特性;对比研究Fe（II）活化过硫酸钾的强氧化方式和Fe（II）-高锰酸钾耦合的适度氧化方式两种预氧化强化混凝处理方法对超滤处理高藻水的膜污染机理、净水效能的影响,并探究对界面作用的影响,从而深入理解预氧化与原位铁盐混凝控制高藻水超滤过程中膜污染的效能及机理。主要结论如下:（1）藻细胞平均粒径为2～4μm,并无明显沉降性,EOM溶液以小分子和亲水性为主要特征。藻源污染物呈四组分特征,包括微生物质类和腐殖质类有机物等,以腐殖酸类有机物为主,超滤技术能截留大部分的微生物质类,但无法有效去除腐殖酸类有机物。（2）超滤膜污染形成的关键机理为标准阻塞、中间阻塞和滤饼堵塞。过滤初期,藻细胞和大分子有机物沉积于超滤膜表面,以膜孔阻塞（1<n<2）为主;过滤中后期,膜污染由滤饼层堵塞（n≈0）主导。（3）Fe（Ⅱ）/PMS和Fe（Ⅱ）/KMn O4预处理使污染物产生了改性,极大地促进了藻细胞的沉降,增大了3～100 k Da区间内的中分子类和亲水类有机物所占比例;XDLVO理论揭示了总凝聚自由能的值由未处理时的负值变为预处理后正值,进一步解释了将疏水性污染物转化为亲水性的有机物的过程,但高剂量氧化剂会导致大量细胞死亡。（4）不论是高藻水混合体系污染还是EOM溶液单独污染,Fe（Ⅱ）/PMS和Fe（Ⅱ）/KMn O4预处理超滤组合工艺均能够缓解超滤膜滤饼堵塞污染;XDLVO理论阐明了组合工艺改善了污染物和膜之间的亲和力,有效地缓解膜污染。（5）Fe（Ⅱ）/PMS和Fe（Ⅱ）/KMn O4预处理超滤组合工艺可以有效缓解超滤膜污染,这是细胞消融、氧化效应及新生态的Fe（Ⅲ）所产生的良好混凝效应共同作用的结果,但会加重水力不可逆膜污染。（6）膜表征实验结果表明,使用Fe（Ⅱ）/PMS和Fe（Ⅱ）/KMn O4预处理能显著增加膜表面上铁锰氧化物的残留量。采用预氧化与原位铁盐混凝超滤工艺时,应优化投加量,并适当增加清洗的强度及频率,以克服其他不利影响。综上所述,研究结果表明过硫酸钾及高锰酸钾氧化与硫酸亚铁混凝预处理可以有效缓解藻源污染物引起的超滤膜污染,该组合工艺在高藻水处理中膜污染控制方面具有较好的应用前景。
其他文献
在初中语文教学中,情感教育发挥着越来越重要的作用,而古典诗词则是表现情感的重要媒介和实施情感教育的重要载体。古典诗词作为我国传统文化的精华与象征,它不仅是历史文明、社会变化的重要见证,也承载着人类内心世界丰富的情感因素。古典诗词语言简洁、文体优美、情感饱满的特点有利于学生高尚审美情趣、健康品格、正确人生观与价值观的培养。作为初中语文阅读教学中的重要构成主体,古典诗词担负着实现语文情感教育功能的重要
随着科学技术的不断进步,控制工程中的工业系统变得越来越庞杂。由复杂系统引起的不确定性也表现得越来越突出,经典的确定性描述方式不再适用。因此如何有效地表达不确定信息并对其建模是过程研究中的重要问题。粒概念的产生为不确定信息的描述打开了新的局面。由粒衍生出的方法,如模糊集、粗糙集、熵空间、区间分析等已被证明具有良好的应用效果,取得了广泛的研究。区间神经网络是解决不精确数据建模的有效方法,它利用区间表达
由于农村配电网网架结构薄弱等原因,光伏发电接入农村配电网会给网络的安全稳定运行带来隐患,高渗透率的光伏接入农网时,会对网络中原有潮流的大小和方向造成一定的影响,严重时会引起电压越限,对线路的安全稳定运行造成严重的影响。为解决电压越限问题,保证农网中良好的电压质量,本文提出一种基于电压灵敏度的有功无功综合控制方法,并建立基于BP神经网络的功率削减预测模型,最后利用MATLAB对所提出的控制方式进行验
在考虑跳频系统中系统用户数、可用频点数、信道参数和环境噪声的条件下,重点研究邻频干扰（Adjacent-Channel Interference,ACI）对跳频系统高斯最小频移键控（Gaussian Minimum Shift Keying,GMSK）非相干平方律接收机误码率（Bit Error Rate,BER）性能的影响。研究了GMSK非相干平方律接收结构,通过分析接收信号经过各接收单元的变化
在过去20年中,多智能体系统的一致性问题得到了各领域学者的广泛关注。通过设计分布式的一致性协议,功能简单的个体组成的群体可以实现复杂而有序的功能。多智能体系统的一致性问题在实际工程中有着广泛的应用,如无人机编队控制、卫星群调姿等。因此,对于多智能体系统分布式一致性问题的研究有着重要的理论意义和应用价值。实际系统的状态多存在物理限制如饱和、死区特性,饱和受限一致性问题是当下的前沿研究课题。通过查阅分
自上世纪中后期全球粮食危机以来,土壤侵蚀导致的生产力损失引起了人们的高度重视,侵蚀对土壤生产力的影响逐渐成为土壤科学的重要研究内容。土壤有机碳含量及其稳定性不仅是土壤生产力的重要评价指标,也是评价土壤碳库的关键。然而,当前关于侵蚀对黄红壤有机碳含量及其稳定性影响的变化规律研究较少。本研究基于（削土-配土）法构建具有不同侵蚀厚度的人工模拟小区,监测并分析侵蚀对黄红壤土壤有机碳含量及其稳定性的影响,主
纤维增强水泥基复合材料（Engineered cementitious composite,简称ECC）具有拉伸应变硬化和多点开裂的优良性能,已经在世界范围内得到了广泛的应用,拥有广阔的发展前景。聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol,简称PVA）纤维由于物理、化学和机械性能上的优势,在ECC中得到广泛应用。而聚合物纤维在高温下会不可避免地熔化,因此研究ECC的高温劣化机理对ECC的发展具有
如何能够在故障发生之前就有所察觉,并及时做出调整,从而实现设备的安全稳定运行,就是过程安全控制。湿法冶金是处理复杂矿、低品位矿的一种冶金方法。浓密洗涤过程是湿法冶金工艺不可或缺的一道工序。它通过浓密机实现对来料高效地固液分离。在实际生产过程中,浓密机运行的环境恶劣,影响因素众多,易引发“压耙”和“跑浑”等故障。故障一旦发生,轻者生产停滞,浪费原料,重者会造成严重的生产事故,威胁工作人员人身安全。因
当今世界电力变换越发频繁,逆变器的应用场所日益扩大,逆变器在光伏并网、不间断电源、感应加热等领域均发挥着重要作用。随着技术的发展与工艺的进步,工业现场与业内人士均逆变器的性能指标提出了更高、更严格的要求,安全、绿色、节能、可靠的新一代逆变器越发为人所期望,而软开关逆变器的出现恰巧满足了这种需求。在类型众多的软开关逆变拓扑之中,谐振直流环节逆变器以其简单的结构、低廉的成本、方便的控制等优点,在中小功
随着新课程改革的深入与时代的发展,大家对文言文的学习越来越重视,然而文言文教学的效果却一直不尽如人意。教师对文言文本的解读能力较低,在授课时缺乏有效的教学手段与方法;学生缺乏学习文言文的兴趣,学习时难以融合自身体验,对文言文的理解仅限于字词的翻译层面,未能从认知层面上将所学的文言知识内化于心,缺乏对文本内容深层次的把握等都是现实中存在的问题。针对文言文教学的现状,将文本细读应用于文言文教学在一定程