混凝-UF膜处理生活污水阻力特性的研究

本研究采用混凝、超滤联用处理工艺对某厂生活污水站出水进行试验。试验结果表明，投加混凝剂会大大降低膜过滤阻力。混凝剂投加量为11mg／L时，具有良好的沉降性能，膜过滤阻力最小，去除浊度、CODcr、UV254效果最佳。     

混凝/超滤处理微污染原水的试验研究

采用混凝／超滤组合工艺对微污染原水进行试验。结果表明：混凝作为预处理可以有效地改善膜的过滤性能和提高去除有机物的效果。存在最佳混凝剂投加量,它可使膜过滤通量最大。     

投加粉煤灰对一体式膜生物反应器活性污泥性能的影响

通过实验考察了投加粉煤灰对一体式膜生物反应器中活性污泥性能及膜过滤阻力的影响.实验中将不同量的粉煤灰投加到活性污泥中,反应30 min后分别考察了粉煤灰投加量对污泥体积指数、污泥脱氢酶活性等的影响,并确定了粉煤灰最佳投加量.在膜生物反应器连续运行条件下,分别测定了混合液上清液中有机污染物浓度及膜过滤阻力.结果表明,投加粉煤灰可有效降低SVI及混合液中的EPS,活性污泥活性显著增加,膜过滤阻力增加缓慢,有效地降低了膜污染发展速率.     

混凝剂投加对膜污染及除磷效果的影响

在膜生物流化床(MBFB)处理印染废水的试验中,研究投加无机混凝剂对膜污染以及除磷效果影响.烧杯试验中优选出混凝剂,并确定其最佳投加量.在实际运行的反应器中间歇投加混凝剂聚合氯化铝(PAC)300 mg·L~(-1),测得反应器中难降解有机物浓度降低,跨膜压差(TMP)增长趋势减缓,TP去除率显著提高,表明混凝剂PAC能有效延缓膜污染并且提高系统除磷效果.     

活性炭UF膜分离污水中COD的实验研究

试验考察了粉末活性炭的投加对超滤膜运行性能的影响,结果表明:随粉末活性炭投量的增加膜稳定运行时间延长,通量下降率降低。粉末活性炭的投加对膜过滤阻力影响不大。在此基础上又对PAC-UF组合系统去除有机物的效果进行了进一步研究,主要是对比研究了不同PAC投加量对5种不同配置水样中有机物的去除效果。得出如下结论:在相同PAC投加量下,CODMn值大的水样的CODMn平均去除率高,且出水CODMn值相近。说明了PAC-UF组合系统出水稳定,受水质差异的影响不大。     

pH值对强化混凝去除水中微量有机物的影响

通过烧杯试验,分别以聚合氯化铝(PAC)和FeCl3为混凝剂研究了pH值对水中有机物去除的影响。研究结果表明:PAC的最佳投加量为8 mg/L,此时有机物和浊度的去除率分别为51.8%和93.6%;FeCl3的最佳投加量为50 mg/L,此时有机物和浊度的去除率分别为57.8%和95.0%。有机物去除的最佳pH值范围为5.5～6.5,浊度去除的最佳pH值范围为7～8;相对于原水而言,调节pH值能够使有机物的去除率提高10%左右,因此调节pH值是一种经济有效的去除水中有机物的强化混凝方法。     

pH值对强化混凝去除水中微量有机物的影响

通过烧杯试验,分别以聚合氯化铝（PAC）和FeCl3为混凝剂研究了pH值对水中有机物去除的影响。研究结果表明：PAC的最佳投加量为8mg／L,此时有机物和浊度的去除率分别为51．8％和93．6％：FeCl3的最佳投加量为50mg／L,此时有机物和浊度的去除率分别为57．8％和95．0％。有机物去除的最佳pH值范围为5．5～6．5,浊度去除的最佳pH值范围为7～8：相对于原水而言,调节pH值能够使有机物的去除率提高10％左右,因此调节pH值是一种经济有效的去除水中有机物的强化混凝方法。     

强化混凝去除味精生产废水反渗透浓水有机物的研究

对强化混凝工艺处理味精生产废水反渗透浓水中的有机物进行了试验研究,考察混凝剂种类、投加量和反应pH对COD去除效果的影响;试验表明,聚合硫酸铁(PFS)混凝剂在投加量为1.5 g/L、pH为7.0时,COD去除率最高为28.3%;FeCl_3混凝剂在投加量为2.0 g/L、pH为7.0时,COD去除率最高为37.2%;复配混凝剂在投加量1.0 g/L、pH为4.2时,COD去除率最高为31.6%;相同条件下的混凝去除COD效果:FeCl_3混凝剂PFS混凝剂≈复配混凝剂。     

高铁酸盐对水中微量有机物的去除作用

研究了高铁酸盐对水中微量有机物的去除作用、以CODMn代表的有机物去除率和以UV254为代表的有机物去除率。实验结果表明,随着高铁酸盐投加量的增加,水中CODMn、UV254值下降明显,当其投量为4mg／L时,CODMn达5596～679,UV254达25%～36%。混凝剂投量的增加,对高铁酸盐去除水中微量有机物有正影响,温度和pH值对高铁酸盐去除水中微量有机物影响较小。     

循环絮凝对水中SUVA及膜污染的影响

将循环接触絮凝与膜过滤相结合组成循环接触絮凝-膜过滤(CF-MF)工艺,以传统混凝-膜过滤(C-MF)工艺为对照,考察两种工艺在延缓膜污染方面的差异。采用比紫外吸光度(SUVA)作为有机物亲/疏水特性的评价指标,分析工艺变化对SUVA的影响以及SUVA和综合膜污染指数(UMFI)之间的内在联系。结果发现,膜出水SUVA与膜污染呈很好的相关性,出水SUVA越高,膜污染越严重;在最佳工艺条件下,CF-MF出水和混凝上清液SUVA分别达到了1.74 L·mg-1·m-1和1.18 L·mg-1·m-1,去除率与C-MF工艺相比分别提高17%和29%,说明CF-MF工艺对水中疏水性物质的去除效果比C-MF更好,能够有效控制疏水性物质对膜形成的污染;与C-MF相比,CF-MF能够更有效地去除水中的有机物,当混凝剂氯化铁投加量为6 mg·L-1、回流絮体浓度为10 mg·L-1时,UV254和DOC的去除率分别达到了58.75%和49.7%。     

采用浸没式平板陶瓷膜处理东江原水的应用试验

采用过滤面积0.571 2 m2,孔径为60～70 nm的平板陶瓷膜,对东江原水进行过滤试验,研究在不同渗透通量、原水浊度、原水有机物浓度下陶瓷膜对浊度和有机物的去除效果,以及陶瓷膜跨膜压差的变化。结果表明,渗透通量、原水浊度和有机物浓度的升高都会引起跨膜压差的升高,其中有机物浓度的影响大于浊度的影响;膜出水水质分析表明陶瓷膜出水浊度稳定在0.1 NTU以下,各项指标除氨氮外都满足新的国家饮用水水质标准;陶瓷膜过滤能将病原微生物有效去除,从而提高水体的微生物安全保障水平;陶瓷膜能显著去除水中分子量大于2 000 Da的有机物,但对小分子有机物和无机离子基本没有去除效果。膜清洗试验表明,使用单种化学清洗剂时NaOH的效果最好。     

In‐line Flocculation‐Submersed MF/UF Membrane Hybrid System in Tertiary Wastewater Treatment

Abstract

Coagulation/flocculation pre‐treatment of feeds can successfully mitigate the drawbacks of membrane micro‐ and ultra filtration processes: fouling and limited ability to remove organic pollutants. Laboratory experiments conducted with a synthetic wastewater (representing biologically treated secondary effluent) using 0.1 µm pore size hollow fiber membrane showed that simple in‐line flocculation pre‐treatment with inorganic coagulants dramatically reduced membrane fouling rates. The hybrid system also ensured over 70% organic matter removal in terms of dissolved organic carbon (DOC). In the experiments in in‐line flocculation outperformed clarification pre‐treatment at optimum coagulant dosages. Differences in floc characteristics and elevated suspended solids concentrations in the membrane tank may explain this finding, but the exact causes were not investigated in this study. The beneficial effects of in‐line flocculation pre‐treatment to MF/UF separation were also confirmed in the treatment of septic tank effluent in a membrane bioreactor (MBR). The fouling rate of the 0.4 µm pore size (flat‐sheet) membrane was substantially reduced with 10–100 mg L^?1 ferric chloride coagulant doses, and total dissolved chemical oxygen demand (DCOD) removal also increased from 66% up to 93%. These findings are consistent with the results of other experimental studies and show that pre‐treatment controls submersed MF/UF filtration performance.     

Ozone,Oxalic Acid,and Organic Matter Molecular Weight – Effects on Coagulation

Ozonation breaks long chain natural organic matter (NOM) into smaller, more oxygenated compounds such as oxalic acid. The purpose of this study was to evaluate the effects of such transformations on coagulation in high dissolved organic carbon synthetic waters with model particles. Results indicate that the presence of oxalic acid adversely affects the removal of turbidity and organic carbon by coagulation and filtration. The results also show that larger (higher molecular weight) organic matter is easier to remove by coagulation than lower molecular weight organic matter. In both cases, ozonation results in an increase in the optimum coagulant dose or a decrease in the amount of turbidity and TOC removal at a given coagulant dose.     

新型钛混凝剂的制备及应用评估

随着钛工业的快速发展,钛混凝剂受到广泛关注。通过溶胶-凝胶法改性制备得到的钛凝胶混凝剂具有稳定性高、絮体生成速率快等特点,有望替代铁铝盐应用到水处理中。结合钛混凝剂的发展历程和研究现状,重点分析了钛凝胶混凝剂的应用潜力。钛凝胶混凝剂可应用于低温低浊水、含藻水和印染废水的处理以及膜前预处理,解决铁铝混凝剂应用中存在的问题。此外,通过复配使用以及污泥资源化,有望降低钛混凝剂的应用成本。     

铝系混凝剂减缓膜污染的红外光谱-多变量曲线分辨分析

超滤是一种高效的水处理技术，近年来被广泛应用于工业废水处理、生活污水回用、海水淡化预处理等领域。然而，超滤长期运行会造成膜污染。本文采用了在线混凝结合超滤工艺，使用不同形态的铝系混凝剂（硫酸铝、氯化铝或聚合氯化铝），处理含有不同溶解性有机质组分（腐殖酸、牛血清白蛋白和高岭土）的模拟原水，研究不同铝形态、不同组分及其相互作用对超滤膜污染过程的影响。本研究建立了流量衰减模型模拟膜污染过程，结合衰减全反射红外光谱（IR-ATR）和多变量曲线分辨-交替最小二乘法（MCR-ALS）的数据处理方法对膜上的多种污染物进行定性和定量分析。结果表明硫酸铝和氯化铝混凝剂均可明显提高膜比通量，减缓膜污染。该工艺混凝剂投加量低于常规处理工艺即可明显减缓膜污染。混凝剂投加量为0.4mg/L时，氯化铝混凝效果较好，混凝剂投加量为2.4mg/L时，硫酸铝混凝效果较好。低投加量（0.2mg/L、0.4mg/L）下，PAC对缓解膜污染程度不明显，反而加重膜污染。牛血清白蛋白对超滤膜的污染比腐殖酸严重。因为牛血清白蛋白的存在大大降低了混凝的效果，阻碍疏松滤饼层的形成。向原水中投加硫酸铝混凝剂，膜污染主要发生在过滤前期，即膜孔窄化、堵塞。过滤后期，膜表面形成疏松滤饼层，对膜通量影响不大，膜污染减缓。     

饮用水安全保障关键技术集成及工程示范

以北江水为原水,通过中试试验分别考察了以强化混凝、两相催化氧化助凝、活性炭吸附、膜分离和紫外消毒为核心的多种饮用水安全保障关键技术。结果表明以强化混凝为核心的工艺在重金属去除方面有优异的表现,两相催化氧化助凝技术在节能减排方面表现突出,超滤膜技术在浊度去除方面有优势,臭氧一生物活性炭工艺对有机物的去除效果较好,紫外消毒技术能有效减少消毒过程中有毒有害副产物的生成。     

天然有机物对国产纳滤膜的污染及清洗效果研究

为考察水体中天然有机物(NOM)对纳滤膜性能产生的影响,以腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)分别模拟水中常见NOM,腐殖质、蛋白质和多糖,对国产NF-1812纳滤膜进行单组分及其混合物定性定量有机污染及清洗实验。结果表明,有机污染造成膜通量下降,膜污染程度为SA>HA>BSA;NOM截留率可稳定在99.2%~99.6%;膜污染阻力主要为浓差极化阻力,其次是凝胶层阻力和内部污染阻力,有机污染液综合黏度和综合含量越大,浓差极化阻力的比例越高;对多组分有机污染膜进行错流速度9 cm/s的物理水力清洗和pH=10.0的质量分数分别为0.1%的NaOH+0.025%Na-SDS化学药剂清洗,膜通量、NOM截留率、苦咸水截留率、SEM成像均恢复至原膜状态,纳滤膜清洗效果良好,适用于中国西北苦咸水地区。     

The removal of bisphenol A by hollow fiber microfiltration membrane

The removal of bisphenol A (BPA) from drinking water by hollow fiber microfiltration (MF) membrane using dead-end model was investigated. The experiment was focused on the effect of various factors including BPA initial concentration, pH, ionic strength and organic matter on removal efficiency. Adsorption plays a significant role in BPA removal in MF filtration. The results showed that MF could remove BPA effectively. A higher removal was obtained at the beginning of the filtration, and the removal efficiency decreased to around 20% when the membrane became saturated due to adsorption of BPA onto the MF membrane. As pH of solution approached to pKa (9.6-11.3) of BPA, BPA removal efficiency dropped significantly. The effect of ionic strength on BPA removal was negligible. The presence of natural organic matter (NOM) demonstrated no observable impact on BPA removal. After filtration, the backwash could recover removal efficiency effectively.     

循环絮凝对水中SUVA及膜污染的影响

将循环接触絮凝与膜过滤相结合组成循环接触絮凝-膜过滤（CF-MF）工艺,以传统混凝-膜过滤（C-MF）工艺为对照,考察两种工艺在延缓膜污染方面的差异。采用比紫外吸光度（SUVA）作为有机物亲/疏水特性的评价指标,分析工艺变化对SUVA的影响以及SUVA和综合膜污染指数（UMFI）之间的内在联系。结果发现,膜出水SUVA与膜污染呈很好的相关性,出水SUVA越高,膜污染越严重;在最佳工艺条件下,CF-MF出水和混凝上清液SUVA分别达到了1.74 L·mg^-1·m^-1和1.18 L·mg^-1·m^-1,去除率与C-MF工艺相比分别提高17%和29%,说明CF-MF工艺对水中疏水性物质的去除效果比C-MF更好,能够有效控制疏水性物质对膜形成的污染;与C-MF相比,CF-MF能够更有效地去除水中的有机物,当混凝剂氯化铁投加量为6 mg·L^-1、回流絮体浓度为10 mg·L^-1时,UV₂₅₄和DOC的去除率分别达到了58.75%和49.7%。     

水头差对厌氧动态膜生物反应器动态膜形成影响

以无纺布为粗孔过滤基材构建厌氧动态膜生物反应器(AnDMBR),通过分析成膜时间、出水通量、过滤阻力、压缩性、胞外聚合物(EPS)含量和粒径分布(PSD),研究了水头差(2、5、8 cm)对动态膜(DM)形成和过滤阻力增加的影响。结果表明,随着水头差的增加,动态膜的形成时间缩短,过滤阻力提高;基于成膜时间和出水通量考虑,实验的适宜水头差为5 cm,出水浊度在45 min后降低至2 NTU以下,稳定通量为42 L/(m^2·h)。小颗粒和EPS的积累是造成过滤阻力增加的主要原因。