基于微滤技术供水厂的臭氧预氧化前置工艺中臭氧投加量的优化

作     者：宋钰莹 杨晴 李梦雅 黄海鸥 SONG Yuying;YANG Qing;LI Mengya;HUANG Haiou

作者机构：北京师范大学环境学院北京100875 

出 版 物：《环境工程学报》 (Chinese Journal of Environmental Engineering)

年 卷 期：2021年第15卷第6期

页      面：1905-1915页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(51778055) 国家自然科学基金国际(地区)合作与交流资助项目(51920105012) 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室专项经费(18L01ESPC) 

主　　题：溶解性有机物 膜污染 臭氧投加量 预氧化 光谱斜率 

摘      要：通过臭氧预氧化降解水体中溶解性有机物(DOM)对DOM的氧化效果以及微滤(MF)膜污染的缓和效应进行了研究,并分析了臭氧氧化过程中光谱参数变化的规律,进而提出一种通过多目标优化模型确定最佳臭氧投加量的方法。结果表明,臭氧预氧化技术能够将中等分子质量的芳香类DOM转化为低分子质量的有机化合物,对应的UV_(254)去除率最高可达90.34%,从而显著改变了MF进水的光谱特性。此外,臭氧预氧化还显著缓解了DOM造成的膜污染,膜污染指数(FI)最多可降低51.49%。根据上述结果可建立多目标优化模型,并用于确定臭氧预氧化-膜过滤工艺最佳臭氧投加量。根据层次分析法,对SUVA_(254)、FI和臭氧利用率3个客观指标分配不同的权重,以满足不同饮用水厂的需求。此外,模型分析中可用光谱斜率作为SUVA254的替代参数,特别是S_(275~295)(R^(2)=0.9797),用UV_(254)作为FI的替代参数(R^(2)=0.8799),进而简化模型系数的获取。以上研究结果可为水厂在实际应用中优化臭氧投加量、综合提高水处理效果、缓解膜污染并降低运行成本提供参考。