反渗透法去除地表水中硝酸盐的研究及应用

作     者：王金鑫 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘振中;刘志荣

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：地表水 硝酸盐去除 反渗透 电絮凝 

摘      要：课题位于XC地区,是农业经济作物集中地。该地大量使用化肥,加上地下不透水层较多,在雨季时,由降水将大量的化肥冲刷随地表径流最终汇入水库,造成水厂水源地LMK水库硝酸盐浓度升高,水厂直接面临硝酸盐超标风险。为保障居民饮水安全,需寻求一种高效稳定的方法处理地表水中硝酸盐。实验研究了反渗透法去除地表水中硝酸盐的工艺条件,并设计加工了一套10 m/d地表水去除硝酸盐的中试装置。小试和现场中试结果表明:回收率对反渗透去除硝酸盐占着主导作用,进水温度次之;采用反渗透法去除地表水中的硝酸盐,硝酸盐去除率可达92%以上;进水p H值和进水中不同阴离子浓度、阳离子种类对硝酸盐的去除效果几乎没有影响;反渗透回收率越高,硝酸盐去除率越低;进水温度升高,反渗透的产水量和回收率都会提高;利用朗格里尔饱和指数预测碳酸钙结垢倾向,使用柠檬酸、十二烷基硫酸钠和氢氧化钠对反渗透膜进行化学清洗,可以使产水量恢复到95%。中试装置运行期间,产水量和硝酸盐去除率均比较稳定,装置出水水质指标均符合我国《生活饮用水卫生标准》,经计算单位水处理成本约7.01元/m。此外,本文还对电絮凝法处理反渗透废水进行了初步探索,结果表明:采用铝电极对废水中硝酸盐去除率最高,达71.70%;电流密度的增加有益于废水中硝酸盐去除;初始硝酸盐、阻垢剂和除垢剂浓度越高,废水中硝酸盐去除率越低;通过对絮体中硝酸盐含量的估计,电絮凝法去除硝酸盐的机理是以可溶性阳极电解产生金属氢氧化物絮体表面的吸附为主导,同时伴随着阴极还原反应,氨氮是主要副产物。