反渗透、纳滤除氟除砷技术研究
目前，氟、砷含量超标的地下水是我国部分农村地区生活用水的主要来源，而这些地区由于经济条件和管理水平落后，不能对地下水源进行很好的处理，或未经处理就直接饮用，严重危害了当地居民的身体健康。因此地下水源中氟和砷的含量超标是一个迫切需要解决的问题。
国内外常用的除氟除砷方法有混凝沉淀法、离子交换法、吸附过滤法等，这些工艺较复杂，不易操作和管理，投资也较大且出水水质不稳定，不适于作为农村除氟除砷工艺，且2007年7月1日开始实施的新的国家《生活饮用水卫生标准》中对砷的标准更加严格，限值从0.05mg/L降为0.01mg/L，传统的除砷方法是否有效还有待于研究。反渗透和纳滤技术的操作和管理较简单，占地面积小，出水水质好，但投资成本较高，对除氟除砷的研究和工程应用较少。因此对反渗透和纳滤除氟除砷技术进行研究，开发出处理效果好、经济适用、操作管理简单、适用于农村的反渗透利纳滤除氟除砷技术具有重要的现实意义和实用价值。
本论文研究的主要内容为确定水质条件和环境因素对膜法除氟、除砷效果的影响，主要包括(1)反渗透、纳滤除氟技术研究，具体为：进水氟浓度、进水中氟/氯共存下、进水硝酸根和硫酸根浓度、进水总硬度、进水腐殖酸浓度、进水温度、进水pH值和系统水回收率对膜法除氟效果的影响。(2)反渗透、纳滤除砷技术研究，具体为：进水砷浓度、进水硫酸根浓度和进水pH值对膜法除砷效果的影响。
反渗透和纳滤法除氟试验表明：①反渗透对F的去除率随进水F浓度的增加而增加，基本不受进水Cl-浓度、NO3浓度、SO42-浓度利总硬度的影响，出水浓度完全符合国家生活饮用水卫生标准的要求，处理效果相当稳定。②随着进水腐殖酸浓度、温度和系统水回收率的增加，反渗透对F-的截留率有所下降，但变化不大。pH值变化对反渗透除氟影响很大，随着水的pH值增大，F-的截留率上升，在中性范围时，除氟效果较好。③对Cl-的截留率为50％的纳滤膜对F的截留率一般在55％以上，F-的截留率随进水F-浓度的增加而增加。④随着进水Cl-浓度、NO3浓度和SO42-浓度增加，纳滤膜对F的截留率均下降，但是三者对纳滤除氟的影响大小不同，依次为：SO42->Cl->NO3。⑤随着进水总硬度的增加，纳滤对F-的截留率有所增加。⑥随着温度的升高、腐殖酸浓度和系统水回收率的增大，纳滤膜对F-的截留率均有所下降。进水的pH值对纳滤膜除氟效果影响较大。随着水的pH值增大，纳滤膜对F的截留率上升，而在中性范围时，除氟效果较好。⑦反渗透除砷试验表明：随着进水As浓度和SO42-浓度增加，反渗透对As的截留率均卜降，其中SO42-浓度的影响更大一些，使As(V)截留率下降幅度更大。纳滤除砷试验表明：随着进水As浓度和SO42-浓度增加，纳滤对As(V)的截留率均下降，下降幅度都很大。⑧pH值对反渗透和纳滤除砷效果的影响均为：当pH<7时，随着pH值增大，As(V)的截留率增人。当pH=7时，截留率最大。当pH=7～8时，截留率突然下降；当pH>8时，截留率趋于稳定。
生活饮用水;混凝沉淀法;离子交换法;吸附过滤法;除氟除砷技术
北京建筑工程学院
硕士
环境工程
付婉霞
2008
中文
TU991.266
92
2009-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）