外文翻譯-飲用水處理通過用金屬膜制成的凝固-微濾來去除天然有機(jī)物質(zhì)

1、 中文4300字,2600單詞，1.4萬英文字符出處：LeiknesT,0degaardH,MyklebustH.Removalofnaturalorganicmatter(NOM)indrinkingwatertreatmentbycoagulationmicrofiltrationusingmetalmembranesJ.JournalofMembraneScience,2004,242(12):47-55.Removalofnaturalorganicmatter(NOM)indrinkingwatertreatmentbycoagulationmicrofiltrationusingm

2、etalmembranesToroveLeiknes,Hallvard0degaard,HVardMyklebustAbstractDrinkingwatersourcesinNorwayarecharacterizedbyhighconcentrationsofnaturalorganicmatter(NOM),lowpH,lowalkalinityandlowturbidity.TheremovalofNOMisthereforeinmanycasesageneralrequirementinproducingpotablewater.Drinkingwatertreatmentplant

3、sarecommonlydesignedwithcoagulationdirectfiltrationorwithNFspiralwoundmembraneprocesses.Thisstudyhasinvestigatedthefeasibilityandpotentialofusinginorganicmetalmicrofiltrationmembranesinasubmergedmembraneconfigurationwithcoagulationpre-treatmentfordrinkingwaterproduction.Variationsinoperatingmodesand

4、conditionsweretested,fromdead-endoperationtosemisequencingbatchoperationusingairscouringandbackwashingcyclesformembranecleaningandfoulingcontrol.Fluxesaround180LMHattransmembranepressuresbelow0.3barwhereachievedoverproductioncyclesinexcessof50h.Treatmentefficienciesingeneralshowed95%colourremoval,85

5、%UVremoval,6575%TOCremovaland95%oftruecolour,87%ofUV-absorbingcompounds,and6575%ofDOC.Aconsistenthighpermeatequalitywasachievedforallexperimentsirrespectiveofoperatingmodesinvestigated.Initialstudieswithdead-endoperationandvariationsofbackwashingandairscouringshowedthatmembranefoulingwasreversiblean

6、dprimarilycakeformation.Thiscakelayerwaseasilyre-movedwhenthemembranewascleanedextensivelyandthemembraneperformancewasreturnedtoitsinitialstate.Theperformanceofthemembranesystemwasfoundtobebestwhenoperatedinasemisequencingbatchreactormode.Twooperatingcyclesconsistingofaproductionperiodfollowedbyextr

7、actionofexcesssludgeandashortcleaningperiodcombiningbackwashingofthemembranewithpermeateandvigorousairscouringwasinvestigated.Thecyclesappliedconsistedofa10mincycle(9.5minproduction,0.5mincleaning)anda30mincycle(29minproduction,1mincleaning).Fluxesintherangeof200LMHwithTMPdevelopmentinthe0.10.4barra

8、ngeoveralongperiodwerereadilyachieved.Thelonger30mincycleappearstogiveabetterperformancewithalowerfoulingratecomparedtotheshortercycle.Fortheconditionstested,operatinginexcessof75hshowedaTMPdevelopmentfrom0.050.15barforaconstantfluxof190LMH.Giventhatthefoulingratedoesnotchange,anestimated22.5monthso

9、foperationcanbeachievedforafluxof200LMHbeforethemembranesmustbetakenoutofproductionforanextensivecleaning(physicalandchemicalprocedures).Themetalmembraneusedinthisstudyisarelativelynewproductandadetailedanalysisofinvestmentandtreatmentcostshasnotbeendone.Theoverallcapacityandperformanceofthesystemco

10、mbinedwithcostswillultimatelydetermineiftheoptionisviableonacommercialbasis.Initialresults,however,showtheprocesshasagoodpotentialofbeinganalternativemethodfordrinkingwatertreatment.Itcanalsobeappliedforredesigningandupgradingexistingcoagulationdirect-filtrationplantsbyreplacingtheconventionalsandfi

11、lters.Futureworkwillincludeinvestigatingalternativeoperatingcycles,abetterunderstandingoftheeffectofthecleaningcyclesonthesystemperformance,improvingthemembranemoduledesign,designingamoreefficientmembranereactor,andoptimizingmodesofoperationtominimizemembranefouling.AcknowledgementsTheauthorswouldli

12、ketothankHitachiMetalsLtd.,Japan,forthesupportandsupplyingthemetalmembranesheets,andKemiraChemicals,Norway,forsupplyingthecoagulants.飲用水處理通過用金屬膜制成的凝固微濾來去除天然有機(jī)物質(zhì)ToroveLeiknes,Hallvard0degaard,HavardMyklebust挪威科技大學(xué)，水力和環(huán)境工程系說明：Andersensvel5，N-7491特隆赫姆，挪威摘要：在挪威的飲用水源的特點(diǎn)是天然有機(jī)物質(zhì)的濃度高，PH值低，堿度低，濁度低。因此在許多情況下用去

13、除天然有機(jī)物質(zhì)的一般設(shè)備用來生產(chǎn)飲用水。飲用水處理工廠一般是設(shè)計凝固系統(tǒng)直接過濾或與納濾膜纏繞膜過程。本研究調(diào)查顯示，在飲用水生產(chǎn)的配置有凝固系統(tǒng)的預(yù)處理中使用無機(jī)金屬微濾膜的可行性和潛力。對操作模式和條件的變化進(jìn)行了測試，從無間歇的操作到使用空氣對膜進(jìn)行的周期式?jīng)_洗、反沖洗和污垢控制的半序列間歇式操作。大約180LMH的0.3bar50,除95%以上的色度、85%的紫外線、0.2NTU以下的濁度和在滲透中的可檢測的懸浮體。最初的結(jié)果表明,三聚氰胺-甲醛樹脂金屬薄膜是一個在處理飲用水的凝固/直流過濾中令人關(guān)注的砂濾替代物。關(guān)鍵詞：天然有機(jī)物質(zhì)、凝固有微濾、金屬膜1、簡介大約90%的挪威飲用水的

14、供給是由地表水源提供，一般是由擁有低濁、低堿度、低硬度且由于天然有機(jī)物引起的高色度的湖水供給。在北方的氣候下利用地表水源的其中一個主要問題是天然有機(jī)物和總有機(jī)碳的高濃度。必須去除天然有機(jī)物是因為有色水吸引不了消費(fèi)者，它導(dǎo)致衣服在洗滌的時候被染色,產(chǎn)生氣味和口味,(DBP)消毒副產(chǎn)物水消毒。含天然有機(jī)物質(zhì)的濃聚物的飲用水的氯化，導(dǎo)致的鹵代化合物產(chǎn)生，已成為人們主要關(guān)心的問題。因為在70年代早期，人們發(fā)現(xiàn)氯化副產(chǎn)物是致癌,pH,值在表格中給出。因此，去除天然有機(jī)物質(zhì)是飲用水生產(chǎn)里的一個重要的處理手,30-80mg/LPt10mg/LPt。在挪威，最常見的飲用水處理廠的設(shè)計是基于凝固和直接過濾或納濾

15、膜過濾過程(NF)13。混凝過濾工藝()在過去的10至15年，(NF)基礎(chǔ)上的離子交換膜法，利用模塊配置已成功地用于挪威飲用水去除天然有機(jī)物，而大約有100種膜工藝今天仍3-6bar(TMP)、2117Lm(LMH)下運(yùn)作，70%。圖2典型的工藝設(shè)計和流程方案。螺旋型的納濾膜系統(tǒng)過去有一些缺點(diǎn)，即相對較低的恢復(fù)，操作壓力帶來的高能源消耗，天然有機(jī)物污染，次微米微粒導(dǎo)致需要清潔程序和按清潔規(guī)程13、14定期維護(hù)。在最近的關(guān)于不同處理工藝形式經(jīng)驗的TOC o 1-5 h z調(diào)查，使用膜處理水的經(jīng)營者和所有者通常對膜技術(shù)的使用非常滿意。然而,該調(diào)查也表示有興趣的選擇膜處理裝置的設(shè)計,更多的能量這將有

16、助于通過高效污染控制減少必要的清洗頻率。兩種方法可以直接實現(xiàn)：在納濾之前使用各種各樣的原水預(yù)處理或者采用納濾膜，不同類型的膜組件和操作選項。研究使用微濾(MF)、超濾(UF)膜()處理，減少和控制污染已經(jīng)被報道過了14-7,9-11。當(dāng)應(yīng)用超濾(UF)、微濾(MF)時,MF膜使用。膜在飲用水處理中通?；诼菪拖到y(tǒng)或橫流中空的纖維/管狀系統(tǒng)。這些膜分離過程處于膜組件的驅(qū)動和裝在不同的陣列設(shè)計優(yōu)化過程的壓力下。能源成本的要求,試圖對膜血管并維持足夠高的液體橫流速度往往是這些系統(tǒng)的基本內(nèi)容。能源成本要求對膜血管增加并維持高足夠的液體橫流速度往往是這些系統(tǒng)的基本內(nèi)容。水膜設(shè)計提供了一種全新的一體式膜

17、設(shè)計方法應(yīng)對膜組件的設(shè)計和低壓工況，可以有利于總能量的需求。一體式膜工藝設(shè)計結(jié)合混凝預(yù)處理被這一研究選為是一種直接去除天然有機(jī)物的替代處理過程。由于這種膜有著化學(xué)和物理的強(qiáng)健性，無機(jī)金屬薄膜也被選中，考慮選擇的清洗污垢控制策略相比,與什么是可行的聚合物薄膜相比。本研究的目的是探討一種可行性，即無機(jī)微濾金屬膜結(jié)合凝固處理來自高色度的地表水的飲用水的潛力。低壓一體式膜的模塊化配置被選中與混凝預(yù)處理環(huán)節(jié)結(jié)合。金屬膜由日本的日立五金股份有限公司提供。2、實驗生產(chǎn)的原水本研究中所有的實驗都在采用典型的、代表挪威原水，色度為50mg/LPt，pH=7的給水。給水水膜反應(yīng)器中已經(jīng)準(zhǔn)備好使用大規(guī)模的集中了離子

18、交換處理裝置的天然有機(jī)物濃縮液，通過把濃縮液混合進(jìn)進(jìn)自來水來組成理想的組分。分析表明，再生水顯示出給水代表著自然水源。該實驗中再生給水被選作維持同樣的初始條件進(jìn)行的所有實驗，這樣所有的性能在不同操作條件下就可以進(jìn)行評估(HCl)被pH,pH為6.30.2。色度為50mg/LPt6.10.25mg/L濃縮碳和31.11.1m-1的紫外線254吸收率。(PAX-16)，從Kemira初步試驗首先進(jìn)行了混凝震動測試，找到移除NOM的最適酸堿度、混凝投藥量。pH=6.30.1下，2、3、4和5mg/L試,至確定顏色去除。研究結(jié)果顯示,特定用量5mg/L的鋁能夠去除94%的真色，87%的UV，以及71%

19、的DOC9。4-5mg/L量增加,然而,是使DOC的去除增多，同時該顆粒的電動電勢形成。5mg/L劑量的鋁因此被選擇作為首選混凝劑投加量。隨劑量的增加，該顆粒的電動電勢形成從-22mV增加到+5mV。劑量相比，也被認(rèn)為是有益。然而，在膜反應(yīng)器中，該顆粒的平均電動電勢的周圍測定值-7.754.19mV。泥濃度、液壓和絮凝條件，然而，其測量值接近一個有利于聚集體形成的中性的電荷。因此，所有的實驗進(jìn)行了在酸堿度約為6.30.2的膜反應(yīng)器中加混凝劑劑量為5mg/L使用管道絮凝器維持一個飛速發(fā)展的微絮體完成了給水的絮凝。管道絮凝器(HRT)為30秒，水力梯度4005mg/L/25mg/LSS左右膜組件規(guī)

20、范膜組件的材料是由日立金屬有限公司提供的，并由金屬膜制成了薄板。每一個薄板都是由一個支撐層燒結(jié)金屬粉末形成的膜構(gòu)成的。通過使用泡點(diǎn)法和粒子篩選法來分析膜標(biāo)孔的特點(diǎn)。這些方法確定的膜的標(biāo)孔為0.95米和0.2米。這種膜可作為一個“開放的微量過濾膜進(jìn)行分類，其中，粒度為0.2米孔徑最有可能代表膜的特點(diǎn)。膜組件的設(shè)計以及板框采用夾層結(jié)構(gòu)凡鋁框，目的是保證每一個內(nèi)部15支持層膜板邊由兩個系統(tǒng)建成。據(jù)幀測量，高度為430公厘，長度為270毫米，寬度為10毫米，每個模塊提供一個表面積為0.1596平方米的有效的膜。研究初步調(diào)查，這條唯一的膜組件在膜反應(yīng)器中的膜面積和總使用面積為0.1596平方米。一個膜反

21、應(yīng)器和膜組件模塊的原理圖如圖3所示。實驗配置該膜反應(yīng)器是一個長方形的容器(高=80厘米，寬=27厘米，長=30厘米)，膜組件在距離底部位置約為15厘米以上的地方。提取污泥和污泥的采樣均安排在容器底。一個采樣點(diǎn)也安裝在容器中，他提取膜反應(yīng)器中集中的代表樣品。提取滲透液使用低真空壓力泵，并將滲透油儲存為反沖洗。一個真空泵能承受的最大值為0.5pa,一種粗泡曝氣鼓風(fēng)機(jī)和通風(fēng)設(shè)備，控制空氣污染和膜的沖刷清洗。2.4、實驗分析實驗分析了膜模塊的性能，目的是防止開采過程中由于跨膜壓力不斷變化對操作的影響。三甲氧芐氨嘧啶的發(fā)展是將傳感器連接到一個計算機(jī)輔助軟件，于助熔劑的不同，需通過在線連續(xù)測量壓力。Fie

22、ldPoint軟件可進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)采FP1000與FP-的AI-110,LabVIEW6.1的數(shù)據(jù)采集和分析程序。溫度傳感器會不斷地記錄水溫。流速與流量的測量通過手動各自線轉(zhuǎn)子來統(tǒng)計。關(guān)于膜，膜的性能污染率通過計算滲透率來確定下降率，用跨膜壓力長2M,寬2M,壓強(qiáng)1pa)理效率的測量，TOC分析儀顯示所吸收的UV254,從水流中采集的樣本，在膜反應(yīng)器集中，并對滲透流樣本進(jìn)行分析。其次分析協(xié)議采用挪威標(biāo)準(zhǔn)。真彩色和UV的吸收測定了日立的U-3000分光光度計。顏色是通過測量5厘米的細(xì)胞樣品在410nmUV的吸收，是用1厘米的石英細(xì)胞定義在254納米中。通過催化濕式氧化（分析儀阿波羅9000）來分解

23、或進(jìn)行有機(jī)碳（DOC）的測定。原水樣品是通過一個0.45米的賽多利斯硝酸鹽來分析過濾去除的顆粒物。用激光多普勒測速（庫爾特440SX）分析界面動電勢。通過電感耦合等離子體質(zhì)譜分析測量樣品中殘留鋁的滲透。2.5、膜清洗程序通過膜清洗實驗和彼此間的清潔程序相結(jié)合的物理、化學(xué)程序進(jìn)行膜清洗過程。該膜反應(yīng)器的第一排干，用干凈的水填充。滲透方向相反的反沖洗膜以空氣與活力的聯(lián)合。膜清洗機(jī)械首次使用，需輕輕刷洗并在沖洗前軟刷膜的表面。次氯酸鈉溶液浸泡膜組件一兩個小時（200毫克/升），以去除可能有吸附在金屬表面的污垢，接著用弱檸檬酸溶液浸泡，以消除所有的無機(jī)污垢和有機(jī)物。通過對干凈的水通量測量來確定清理檢查安泰程序的效率，重復(fù)對比較清潔的水通量測試，得出初步評估結(jié)果。3、結(jié)論結(jié)論初步結(jié)果表明，與混凝物預(yù)處理過程中使用金屬膜中頻有很大的電位器用于飲用水處理?；炷坝镁酆下然X（百富-16）50毫克/L的原水為處理鉑，5毫克/L的鋁取消“95的真彩色，87的紫外線，吸收的化合物，以及65-751的DOC。不論以何種