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混凝预处理厌氧发酵液对超滤膜通量的影响

朱洪光王旦一
(同济大学现代农业科学与工程研究院生物,上海200092)

【摘要】膜滤方法浓缩沼液成为商品化液体有机肥工艺中,超滤膜堵塞现象严重。采用氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸铝钾、硅酸钠和聚合氯化铝6种常见无机混凝剂;通过在线混凝一超滤的试验方法预处理沼液,研究其对超滤膜通量的影响。试验分2组进行,分别优选了最佳混凝剂及其最优投加量。研究结果表明:氯化铁效果最优,用量最省,存质量浓度8 g/L时可增加原水稳定通量14.38倍,用量仅为同等效果聚合氯化铝的1/3;随着氯化铁投加量的增加,相对通量呈现先增后降的趋势,并在质量浓度10 g/L处达到峰值,这与混凝过程中的再稳现象密切相关;综合考虑通最改善效果、污染物去除率和混凝剂用量等因素,认为投加氯化铁质量浓度8 g/L最佳。
    关键词:厌氧发酵液、沼液、超滤膜、通量、在线混凝
    中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1000-1298(2012)04-0093-07

    Influence of Coagulation Prctreatment on UF MembraneFlux of Anaerobic Fermentation Slurry
    Zhu Hongguang Wang Danyi
    (Modern Agricultural Science and Engineering Institute,Tongji University,Shanghai 200092,China)

Abstract:In the process of concentrating anaerobic fermentation slurry to commercialized liquid organic fertilizer with membrane filtration devices,UF membrane fouling was always a serious problem.The influence of in—line coagulation pretreatment on UF membrane filtration flux was investigated.The experiment applied six inorganic coagulants(ferric trichloride,ferrous sulfate,aluminum sulfate,potassium sulfate,sodium silicate,PAC),and separately studied the best coagulant and its optimal dosage in two groups.Results showed that ferric trichloride was most efficient and relatively less cost.At FeCl3 dosage of 8 g/L,the stable flux was 14.38 times more than the raw water,and only one third of the PAC dosage with the same effect.With the increasing of ferric trichloride dosage,the stable flux increased first and reached to the maximum under the dosage of 1 0 g/L,then decreased,which is closely related to re-steady phenomenon.Based 013.an overall consideration of flux improvement,pollutants removal and dosage,FeCl3 dosage at 8 g/L was considered to be the optimal dosage.
    Key words: Anaerobic fermentation slurry,Biogas slurry,Uhrafiltration,Flux,In—line coagulation

引言
    厌氧发酵液(沼液)含有多种对作物生长代谢有调节作用的速效水溶性养分m“,但受到无法大量就地消纳、远距离输送成本高昂、营养元素低于商品肥料等因素的影响,应用往往受限。采用纳滤、反渗透的方法浓缩沼液有效提高了其营养成分、微量元素和部分活性物质的含量。3“o,使作物品质显著提升,增产增收"1。但此法受到浓缩膜元件结构材质、脱盐机理等条件的制约,对进水水质要求较高。采用传统预处理(一般包括沉降、砂滤、保安过滤器和超滤过程)时,虽可以完全截留水中的胶体和悬浮颗粒物,有效提高水质,但由于料液自身高浓高浊的特性易造成严重的膜污染,通量剧烈降低,阻碍后续浓缩过程的正常进行。为解决此问题,超滤处理过程一般与其他技术单元如混凝、活性炭吸附结合形成联用工艺。

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