基于新生态微界面的强化絮凝与纳滤膜滤耦合技术原理与应用

近年，饮用水源微污染(藻毒素、氨氮、有毒有机物、重金属)日趋加重，传统处理工艺已不能完全有效地去除这些微污染物，直接威胁我国城镇供水水质安全。本项目针对我国目前饮用水安全处理技术问题，依据当前国外最新发展趋势，并结合申请者所在课题组已有研究成果， 开展基于新生态微界面吸附特性的强化混凝与高效纳滤膜过滤耦合技术原理研究。 重点研究开发能够快速促进新生态吸附微界面形成的高效羟基铁硅絮凝剂，有效利用新生态絮体微界面吸附特性的强化絮凝过程，以及新型纳滤膜过滤等单元技术并进行系统集成，形成集高效絮凝剂、强化絮凝技术与纳滤膜过滤技术综合一体化的高效安全水质净化处理工艺技术系统。详细考察其集成工艺技术净化处理效能，深入探讨三种单元技术相互耦合特性及其界面反应机制，为发展我国安全饮用水净化处理工艺技术系统，建立安全应用水处理保障体系提高科学依据和技术支持。

该项目将混凝-纳滤进行耦合，进行了聚合铁/硅、铁/锰复合型强化吸附絮凝剂的合成工艺参数的优化研究，确定了较优的制备工艺参数；设计了回流污泥絮凝反应器，采用模拟吸附絮凝试验方法，进行了混合吸附聚集、絮凝沉淀除污效能试验研究；进行了有新生态絮体回流和没有新生态絮体回流时的出水粒径分布研究，考察了新生态絮体回流对磷净化处理效果的影响，优化了工艺参数；考察了纳滤去除Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)效能的研究，分别进行了进料浓度、操作压力、pH等不同操作参数对其截留率的影响，优化了纳滤工艺操作参数；开展了混凝-纳滤耦合工艺去除砷的研究，分别进行了单一的混凝过程、纳滤过程及混凝-纳滤耦合工艺去除As5+与As3+的研究，同时进行了膜表面电位、膜污染情况研究，表明组合工艺充分发挥了混凝工艺与纳滤膜技术对As去除的协同效用，对As5+以及HA均具有较好的去除效果。