混凝——超滤短流程工艺处理高浊原水的研究

为了研究PVC复合膜对高浊度微污染长江原水的处理效能,并考察不同清洗方式在高浊期对膜污染的控制效果,对LJ水厂的混凝—超滤短流程工艺进行了深入调研,并在不同浊度期进行了相关试验。结果表明,在高浊期,混凝—超滤短流程工艺对浊度的去除率99%,出水平均浊度0.1 NTU,对COD_(Mn)、氨氮、亚硝酸盐的平均去除率分别为37.2%、56.5%、22.4%;膜系统出水水质稳定,处理效果安全可靠,生物安全性好;浸入式超滤膜采用低通量、低跨膜压差运行时,物理清洗可有效延缓膜污染,化学清洗可有效控制膜污染,膜系统接近于零污染运行。     

碳泥回流对于超滤组合工艺的影响

南郊水厂二期采用"气动絮凝—短程沉淀(碳泥回流)—超滤—二氧化氯消毒"短流程超滤组合工艺,该组合工艺用超滤膜池取代滤池,将沉淀池长度缩短2/3,减少了水厂建设成本,同时通过回流高浓度含炭污泥节省了活性炭投加量,降低了水厂的运行成本。二期短流程组合工艺通过碳泥回流提高了整体的净水效能,可以稳定高效地去除浊度、微生物和藻类,对COD_(Mn)、氨氮、UV_(254)的平均去除率分别为39.48%,51.23%和48.6%,出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求。但是在水量较大时,短程沉淀池的沉淀效果不理想,超滤膜池进水浊度较大,导致超滤膜跨膜压差上升较快,物理清洗以及维护性清洗频繁。因此,有必要进一步提高短流程沉淀池的沉淀效果,控制超滤膜的进水浊度。     

浸没式超滤膜净化西江水中试研究

分析了浸没式超滤膜处理西江水的净水效能及运行稳定性,探讨了超滤膜化学清洗的效果。结果表明,原水分别经过混凝沉淀—超滤和混凝沉淀—砂滤—超滤两种工艺处理后,出水水质均有很大提升,出水平均浊度分别为0.07、0.06 NTU;中试运行过程中,对COD_(Mn)的平均去除率为20%,略优于常规处理工艺;出水中均未检测到剑水蚤、红虫等微型动物。对超滤膜进行化学清洗后跨膜压差恢复显著,清洗后TMP_(20℃)由33 k Pa降至16 k Pa。两种工艺的TMP_(20℃)平均增长速率分别为0.33、0.10 k Pa/d,超滤膜系统的跨膜压差增长缓慢,运行相对稳定。     

平板超滤膜在微污染水源水处理中的应用研究

为解决微污染水源水处理难题,采用浸没式平板超滤膜进行了超滤直接处理微污染水源水的现场中试研究.结果表明,直接超滤对微污染水源水中浊度的去除率＞99.0%,出水浊度＜0.1 NTU;对CODMn的去除率为25.8%～46.9%,出水CODMn＜2.5 mg/L;对UV254的去除能力相对较低,平均去除率为13.3%;超滤膜跨膜压差的增幅和过滤时间呈较好的线性关系;辅助空气表面冲洗可明显降低跨膜压差的平均增长速率,膜清洗效果明显改善.     

超滤工艺处理引黄水库高藻原水的中试研究

采用混凝沉淀-超滤工艺处理山东某引黄水库的夏季高藻原水,研究了PVC合金超滤工艺的除污染物效果,并与同期水厂出水进行了比较,分析了超滤膜的运行稳定性和技术经济性。试验结果表明,超滤工艺可以显著去除藻类、致病微生物,出水浊度低于0．1NTU,组合工艺对有机物总去除率在35％左右。预处理能够有效延缓膜污染,提高系统的运行稳定性。     

超滤膜在南郊水厂改造中的应用

对常规流程-超滤组合工艺的水质进行分析,得出可用超滤工艺取代滤池,并进一步从短流程超滤组合工艺出水水质和膜污染两个方面分析了超滤取代滤池的可行性。分析结果表明,对于新建水厂建议采用短流程超滤工艺,但要注意防止碳泥进入膜池;对于老水厂改建,受场地限制可以将滤池改建成超滤膜池。     

华侨大学泉州校区水厂超滤系统化学清洗分析

分析了超滤系统化学清洗数据,对比分析了不同药剂对超滤系统的清洗效果,为超滤系统日常运行维护提出了指导与建议。结果表明,对超滤系统运行数据和膜污染物质进行分析,可以有效提高膜清洗效果;针对铁盐絮凝剂对超滤膜造成的污染,选用柠檬酸进行清洗效果较好;对超滤系统进行维护性清洗,可以有效抑制超滤膜内的微生物和有机物污染,提高超滤系统的运行稳定性。     

臭氧/陶瓷超滤膜短流程净水工艺试验研究

为充分发挥臭氧氧化和陶瓷超滤膜过滤的协同作用,将臭氧和陶瓷超滤膜集成在同一构筑物中,构建了臭氧/陶瓷超滤膜短流程工艺,系统地研究了该工艺的净水效能和膜污染情况。结果表明,单独陶瓷超滤膜过滤对浊度和微生物的去除效果显著,出水浊度稳定在0.10 NTU以下且未检测到微生物,但对磺胺甲噻二唑、磺胺甲基异口恶唑和磺胺二甲嘧啶等磺胺类抗生素的去除能力有限;臭氧/陶瓷超滤膜短流程工艺显著提升了对UV_(254)和磺胺类抗生素的去除效能,降低了出水SUVA值和类蛋白质、类腐殖酸及类富里酸等荧光有机物的含量,但增加了出水DOC含量;臭氧的投加有效地提升了陶瓷超滤膜通量,缓解了可逆和不可逆污染,其中可逆污染阻力的缓解对减轻膜污染起主要作用,这为臭氧/陶瓷超滤膜短流程净水工艺的推广应用提供了技术支撑。     

集成式单阀重力反洗超滤工艺处理引黄水库原水

通过对单阀重力反洗直接超滤工艺处理引黄水库原水的中试研究,从超滤膜选型、长期稳定运行的膜污染控制、出水水质和运行成本4个方面分析了直接超滤工艺在农村饮用水工程中的应用效能。针对具有引黄水库原水特质的微污染水源,经直接超滤工艺处理后,出水浊度低于0. 1 NTU,水质可稳定达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求,出水微生物安全性可以得到有效保障;采用超滤技术直接过滤引黄水库原水时,可选用截留分子质量较小的内压式PVC合金超滤膜,同时在反冲洗水中添加10 mg/L的NaClO进行化学强化反冲洗,可使跨膜压差增长速率明显降低,延长维护性化学清洗周期,有效缓解膜污染;另外,长期以10 L/(m~2·h)的低通量工况运行有利于延缓膜污染。该工艺流程简单,管理方便,运行成本约为0. 1元/m~3,适宜在农村地区推广应用。     

不同超滤组合工艺对滤池反冲洗废水的处理效能

为了探究超滤对滤池反冲洗废水的处理效果及其组合工艺对膜污染的控制效能,采用直接超滤、在线混凝/超滤、混凝/沉淀/超滤3种不同工艺处理滤池反冲洗废水。结果表明,3种工艺对浊度的去除率都在99.5%以上,出水COD_(Mn)均在1.20 mg/L以下,表明超滤对浊度和COD_(Mn)具有优异的去除效果;直接超滤工艺对UV_(254)的去除率为(26.93±4.14)%,而在线混凝/超滤工艺与混凝/沉淀/超滤工艺对UV_(254)的去除率分别可达到(37.41±3.57)%和(40.87±6.22)%,明显优于直接超滤工艺;3种工艺对原水中荧光类污染物的去除效果均不明显;通过分析3种工艺的出水水质、膜污染情况以及傅里叶红外光谱图和膜表面形貌图发现,直接超滤造成的膜污染最为严重,且不可逆污染占主导,出水水质情况表明预处理能够降低超滤进水污染物负荷,并且改变水中污染物形态,因此预混凝能够有效缓解膜污染,而混凝/沉淀/超滤工艺对膜污染的缓解效果最好;同时,膜污染模型拟合结果表明,滤饼层过滤和临界阻塞是引起直接超滤膜污染的主要原因。     

超滤膜冲洗废水回用强化处理低温低浊水的研究

考察了超滤膜冲洗废水回用对混凝/沉淀/超滤组合工艺处理低温低浊水的影响。结果表明,膜冲洗废水回用对组合工艺的处理效果有明显的强化作用,同时可延缓膜污染。当回用比例为8%时,组合工艺出水浊度和消毒副产物前质与不回用时基本相当,而出水TOC和残余铝浓度则分别可降低0.34和0.023 mg/L;单位过滤周期内跨膜压差平均增幅为不回用时的56.78%,同时水力清洗效率可提高到84.18%;另外,膜冲洗废水回用可使超滤工艺产水率从89.73%提高到97.30%。     

超滤一体化装置处理低温期闽江水的效能研究

针对闽江水质特征,开发了混凝/沉淀/超滤一体化装置,并通过中试考察其在低温水质期对闽江水的净水效能。试验结果显示:在水温为9~15℃的低温水质期,一体化装置运行稳定之后,出水浊度平均为0.085 NTU,远低于水厂传统工艺出水浊度;出水COD_(Mn)平均为1.34 mg/L,对CODMn的平均去除率为58.8%;超滤对细菌的去除率可达99%以上,出水菌落总数最大不超过3 CFU/m L。低温水质时期系统的平均产水率为95.9%;恢复性化学清洗(CIP)能够有效缓解膜污染,提高超滤膜的过滤性能,CIP之后的出水浊度显著改善,膜通量提高了11.9%。水温会影响超滤膜的过滤性能,11.0℃时的膜比通量为14.4℃时的88%左右,水温越低,超滤系统的膜比通量就越小;通过缩短过滤时间或增加反冲洗时间可以提高超滤膜通量,增加系统的反冲洗时间对提高系统通量的效果更好,且耗电量的增加量也相对较小。     

浸没式超滤膜中试装置直接处理北江水的研究

为了探讨短流程绿色水处理工艺的适用性,开展了浸没式超滤膜中试装置直接处理北江水的研究。考察了超滤膜通量和连续过滤时间两种工况条件对中试装置去除COD_(Mn)、UV_(254)、浊度、氨氮和亚硝酸盐氮的影响,并分析了它们对膜污染(跨膜压差和荧光性有机物)的影响。结果表明:浸没式超滤膜中试装置处理北江水连续运行69 d过程中,出水COD_(Mn)和浊度指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),但对原水中的氨氮和亚硝酸盐氮基本没有去除效果;增加超滤膜通量和延长连续过滤时间都会显著削弱COD_(Mn)和UV_(254)去除效果,但对浊度的去除率始终保持在99%以上,这归因于超滤膜强大的筛滤作用。中试装置的跨膜压差随着超滤膜通量的增加和连续过滤时间的延长呈现恶化趋势,表明超滤膜污染程度加剧。     

低温期PVC合金超滤膜净化滦河水的中试研究

研究了在低温条件下PVC合金超滤膜处理北方地区微污染水的净水效能。试验结果表明,传统预处理工艺与超滤技术结合使用,能有效改善出水水质。试验期间,膜出水平均浊度为0.047 NTU,超滤膜系统对CODMn的平均去除率为33.1%,对TOC的平均去除率为23.9%。同时,超滤膜出水细菌总数基本未检出,大肠杆菌从未检出,有效提高了饮用水的微生物安全性。针对该试验水质条件,当通量为40 L/(m2·h),过滤周期为30~35 min,维护性清洗周期为3 d时,能保证超滤膜系统的良好运行。     

以超滤为核心的短流程净水工艺在给水厂中的应用

以超滤为核心的短流程净水工艺采用低通量、低跨膜压差、变通量的运行方式,有利于减轻膜污染、节约能耗、提高系统产水率。永清县南水北调地表水厂以南水北调水源为原水,采用以超滤为核心的短流程净水工艺,原水经过絮凝之后进入膜池,膜池进行过滤的同时实现反洗水回收,采用在线化学清洗的方式,降低了劳动强度,方便了现场管理。实际运行数据表明,膜部分直接生产成本为0.023 7元/m~3,出水浊度0.02 NTU。结合南通芦泾水厂运行经验,项目设计中做了以下优化,将化学清洗方式由离线清洗改为在线清洗、膜元件由帘式膜元件改为水草式膜元件、膜组件改为每支膜元件可以单独插拔的形式、产水方式由虹吸产水改为重力产水。     

超滤膜深度处理长江原水的中试研究

采用混凝/沉淀/超滤组合工艺在低温、低浊期对长江原水进行深度处理,考察了超滤膜在低温、低浊期对污染物的去除效果.中试开始于上一个化学清洗周期结束时,此时跨膜压差较低,利于研究温度对跨膜压差的影响.中试结果表明,无论膜前水质如何,膜系统的出水浊度都在O.1 NTU以下,可见该膜工艺对原水水质具有良好的适应能力;该膜工艺对COD<,Mn>的总体去除率在20%左右,但其对UV<,254>的去除效果很不明显;膜系统对总铁的去除效果非常显著,且不管进水水质有多大波动,产水的总铁和锰含量都可长期保持在0.05 mg/L以下.采用沉淀出水作为超滤膜的进水,对减轻膜污染负担有一定的效果,从而减少了药剂清洗所带来的经济损耗.     

生物活性炭滤池/超滤组合工艺处理华南山区水库水

我国农村供水设施普遍存在分散与运行管理落后的问题,导致广大农村地区的饮用水安全得不到保障。针对华南某山区优质水库水源水开发了生物活性炭耦合超滤(BAC/UF)的短流程工艺,通过考察直接超滤(UF)工艺和BAC/UF工艺的净水效能和膜污染状况,分析了短流程超滤工艺在农村供水工程中应用存在的优势和不足。结果表明,超滤优异的截留性能能够确保产水浊度低于0.1 NTU,但对水中的氨氮去除效果较差(去除率40%),产水的氨氮指标不能满足国标要求,而BAC/UF工艺凭借生物降解作用,可以有效去除氨氮(平均去除率达96.54%),同时还能够提高对有机物的去除效果(平均去除率达35.38%),减缓超滤膜的污染。综上,对于山区水库水等优质水源,可采用BAC/UF工艺保障饮用水水质安全。     

超滤深度处理河网地区湖泊水源水中试

针对河网地区微污染水源的水质问题,采用超滤深度处理江苏里下河高邮湖水源水。结果表明:膜出水浊度基本维持在0.1 NTU以下,粒径2μm的颗粒数平均为14个/mL,细菌未检测出。膜出水CODMn、UV254、DOC平均值分别为2.50 mg/L、0.079 cm-1和4.16 mg/L,平均去除率分别为43.97%、18%和24%。采用正冲+反冲+正冲的水力清洗方式可稳定超滤膜的运行,氢氧化钠、次氯酸钠和柠檬酸的复合化学清洗方式可使膜通量恢复率达98%。     

粉末活性炭—混凝—超滤联用处理含藻水的研究

考察了直接超滤、混凝-超滤、粉末活性炭（PAC）-超滤和PAC-混凝-超滤四种工艺对含藻水的处理效果及超滤膜的运行性能。试验结果表明,四种工艺对浊度、藻类均有较好的去除效果,出水中均未检出藻类,且浊度均低于0．2NTU;PAC-混凝-超滤联合处理工艺对有机物的去除效果最好,对UV254和TOC的去除率分别可达到32．99％和46．72％,且该工艺能有效缓解超滤膜直接过滤所产生的膜通量迅速下降及反冲洗后难以恢复的问题。     

混凝/超滤工艺处理北江原水的低通量运行

通过中试研究了以北江水为原水的短流程、低通量混凝/超滤工艺的除污特性,并借助荧光EEM和紫外可见全扫描吸收光谱分析了天然有机物对膜污染的机理。结果表明:混凝/超滤工艺对天然水体中的颗粒物和有机物有较好的去除作用,对浊度、UV254、CODMn的去除率分别为(99.80±0.15)%、(48.2±6.6)%、(54.1±15.2)%;在运行周期为8 h、水洗强度为60 L/(m2.h)、气洗强度为50 m3/(m2膜池.h)、通量为17 L/(m2.h)时,TMP每天增长0.15 kPa,以60 kPa为终点计算得到化学清洗周期为270 d,说明不可逆污染较轻;造成超滤膜不可逆污染的原因主要是蛋白质或类蛋白类物质引起的膜孔堵塞。