几种超滤膜组合工艺处理东江原水中试研究

以东江原水为处理对象,通过中试考察了超滤膜处理工艺与混凝沉淀、砂滤、臭氧-生物活性炭组合而成的7种工艺,对东江原水浊度、COD_(Mn)、TOC、UV_(254)和消毒副产物前体物的去除效果。结果表明,混凝沉淀+生物活性炭+超滤组合工艺可提高该流域净水厂的供水水质,保证出水浊度在0.1 NTU以下,TOC小于1 mg/L。试验期间,该工艺对原水COD_(Mn)、TOC、UV_(254)和消毒副产物前体物去除率分别为72.2%,48.2%,71.4%和66.4%,比传统工艺普遍高出约15%。     

管道混凝/超滤工艺深度处理回用水的中试研究

采用管道混凝/超滤组合工艺深度处理回用水,考察了其处理效能及影响因素.结果表明,在相同条件下FeCl_3的混凝效果优于PAC的;组合工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除率均随混凝剂FeCl_3的投量及混凝时间的增加而增大;组合工艺深度处理回用水的最佳工况:膜通量为64L/(m~2·h)、混凝剂FeCl3投量为7 mg/L、混凝时间为100 S,此时对浊度、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别可达84.1%、28.6%和52.4%.     

混凝沉淀/PAC吸附/超滤工艺处理引黄水库冬季原水

采用混凝沉淀/粉末活性炭吸附/超滤工艺(简称PAC-UF工艺)处理黄河下游引黄水库冬季原水,中试结果表明:当处理冬季低温低浊水时,聚合氯化铝的最佳投量为6 mg/L,粉末活性炭的最佳投量为20 mg/L;PAC-UF工艺可以将出水的浊度控制在0.1 NTU以下,去除率达98%以上;投加20 mg/L的粉末活性炭能使混凝沉淀/UF工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的平均去除率分别提高12%和15%;同时,投加粉末活性炭还能够缓解超滤膜的不可逆污染,但缓解的程度有限.     

不同深度处理工艺净化太湖高藻原水的中试研究

采用常规处理/臭氧/生物活性炭、超滤/臭氧/生物活性炭与超滤/纳滤3种不同工艺处理太湖高藻原水,通过中试比较3种工艺对水体中污染物的去除效能,并从三维荧光光谱和有机物分子质量两方面研究了不同工艺对有机物的去除机理。结果表明,超滤/臭氧/生物活性炭组合工艺对浊度、UV_(254)、藻密度和叶绿素a的去除效果最好,平均去除率分别为99.96%、96.40%、99.39%和98.75%;超滤/纳滤组合工艺对COD_(Mn)的平均去除率最高,为92.73%;常规处理/臭氧/生物活性炭组合工艺对氨氮的平均去除率最高,为84.21%。在线混凝可有效控制膜污染,保证系统的长期稳定运行;3种工艺在污染物去除方面各有优势,但膜组合工艺的处理效果更稳定。     

超滤/纳滤双膜工艺处理苦咸水的研究

针对滨海城市水源取水口受海水倒灌、咸潮等影响而导致原水盐度超标的问题,采用在V型滤池后增设超滤/纳滤双膜工艺处理苦咸水,对比研究了该工艺与常规处理工艺对盐度及其他污染物的去除情况。结果表明,相较于常规处理工艺,超滤/纳滤双膜工艺对电导率、浊度、COD_(Mn)、TOC、UV_(254)和荧光性有机物的去除率分别达到96.8%、99.9%、72.8%、90.0%、80.59%和97.46%,去除效果明显优于常规处理工艺,有效保障了饮用水安全。表明超滤/纳滤双膜工艺可以用于处理因海水倒灌而形成的苦咸水,该研究为超滤/纳滤双膜工艺在市政饮用水处理中的推广和应用提供了理论依据。     

河北南部南水北调原水强化混凝效果及残余铝含量

采用浓度分别为15、20、25 mg/L的聚合氯化铝(PAC)联合硅藻土强化混凝处理河北南部南水北调水源水,研究了对浊度、叶绿素a、COD_(Mn)和UV_(254)的去除效果以及残余铝含量;通过改变硅藻土与PAC的投加时间和顺序,确定最佳混凝条件。结果表明:单独投加PAC时,其最佳投加量为25 mg/L,对浊度、叶绿素a、COD_(Mn)、UV_(254)的去除率分别为92%、86. 7%、34%、30%;同时投加PAC和吸附剂硅藻土时,对叶绿素a的去除率有大幅度提高,强化混凝处理南水北调水源水的最佳药剂组合为15 mg/L的PAC和20 mg/L硅藻土,对浊度和叶绿素a的去除率均为93%,对COD_(Mn)及UV_(254)的去除率分别达到41. 4%和37. 9%,残余铝含量降至0. 179 mg/L;先投加PAC慢速搅拌10 min后再投加硅藻土进行混凝对各指标的去除率最高,对浊度、叶绿素a、COD_(Mn)及UV_(254)的去除率分别达到94. 4%、93%、41. 8%、38. 4%,残余铝含量低至0. 176 mg/L。     

含炭沉淀池污泥回流工艺强化高有机物水源水处理

针对重庆某高有机物水源水,采用新型含炭沉淀池污泥回流工艺进行了中试研究,分析了进出水有机物特性和含炭沉淀池污泥生物特征,并与混凝/沉淀工艺进行了对比。结果表明,混凝/沉淀工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别为18.67%~23.24%和24.49%~31.25%,含炭沉淀池污泥回流工艺比混凝/沉淀工艺大幅提高了对COD_(Mn)和UV_(254)的去除效果,其去除率分别为35.58%~41.88%和38.78%~48.32%。含炭沉淀池污泥培养7~8 d后完成了生物富集,生物量达到100 nmol P/m L左右。由于炭泥中含有大量微生物,含炭沉淀池污泥回流工艺对亲水性、小分子质量有机物组分的去除效果更好。     

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。     

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。     

反粒度生物滤池处理污染水源水的研究

针对嘉兴地区污染水源水,进行了上向流反粒度生物滤池应用研究,以期实现在低能耗条件下去除氨氮和浊度,同时达到保护后续臭氧/活性炭工艺的目的。研究结果表明,在进水氨氮为1.57~4.02 mg/L、浊度为1.01~2.86 NTU,反粒度生物滤池气水比为1∶4(水温低于10℃时降为1∶5),滤速为11 m/h的条件下,反应器稳定运行期间出水氨氮为0.02~0.60 mg/L,平均去除率达到91%;出水浊度0.55 NTU,平均去除率达到84%,保护了后续臭氧/活性炭工艺。反粒度生物滤池单位运行能耗只有同期运行的生物接触氧化池的14%~18%。此外,反粒度生物滤池对亚硝酸盐氮、COD_(Mn)、UV_(254)和TOC都有一定的去除效果。     

预氯化对混凝/超滤工艺处理滦河高藻原水的影响

利用混凝/超滤中试系统处理高藻期滦河水,为了克服藻类对超滤膜系统的影响,采用预氯化措施,考察了其对中试系统处理效果的影响.结果表明,在有效氯投量为2 mg/L、混凝剂氯化铁投量为4 mg/L的条件下,预氯化/混凝/超滤工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别为51.6%和19.6%;预氯化在提高中试系统对有机物去除效果的同时,能够有效减缓膜污染,且膜出水中的消毒副产物和微囊藻毒素浓度均低于<生活饮用水卫生标准>(GB 5749——2006)的限值.     

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。     

加压预处理与预氧化强化混凝处理太湖蓝藻水中试比较研究

为提高太湖水中蓝藻的混凝沉淀去除效果,分别采用加压预处理和化学预氧化处理工艺,再进行混凝沉淀处理。通过动态试验对比研究了加压预处理和预氧化强化混凝沉淀去除藻类的效果和水质安全性,并进行了经济分析。结果表明,短时间加压0.7 MPa后进行混凝沉淀,出水浊度为0.6~1.37 NTU,叶绿素a和COD_(Mn)去除率分别达到(97.64~99.34)%和(62.54~68.39)%;2 mg/L氯预氧化工艺沉淀出水浊度为21.4 NTU,叶绿素a和COD_(Mn)去除率分别为82.2%和39.87%;2 mg/L高锰酸钾预氧化工艺沉淀出水浊度为3.22 NTU,叶绿素a和COD_(Mn)去除率分别为94.71%和63.44%。同时,相对于预氧化工艺,加压预处理工艺可减少后续工艺藻毒素的释放和消毒副产物的生成。采用加压预处理工艺会使能耗增加0.002 3 k W·h/m~3,但可节省混凝剂投量40%,且节省了预氧化剂费用,在处理效果、水质安全性、处理成本等方面明显优于化学预氧化工艺。     

O3/生物砂滤/GAC深度处理二级出水的研究

采用混凝沉淀/O3/生物砂滤/GAC组合工艺深度处理污水厂二级出水,考察了组合工艺及其核心单元(O3/生物砂滤/GAC)的处理效能。结果表明:组合工艺对二级出水中的浊度、色度、UV254、COD Mn的平均去除率分别为89.4%、80.33%、67.43%、56%,出水平均值分别为0.57NTU、7.05倍、0.05 cm-1、5.68 mg/L,出水水质满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2002)中观赏性景观环境用水水质标准。生物砂滤池的除污效果明显优于普通砂滤池,O3/生物砂滤/GAC工艺和O3/普通砂滤/GAC工艺对混凝沉淀出水中的浊度、色度、UV254、COD Mn的平均去除率分别为69.8%、71.6%、61.4%、47.1%和54.44%、63%、50.2%、29.5%。     

排泥水生物活化预处理微污染水的研究

将沉淀池排泥水生物活化成活化泥渣,回流参与强化混凝,利用活化泥渣的生物吸附、降解作用,提高对微污染水中有机物的去除效果。进行了活化泥渣回流预处理的强化混凝试验和正交试验。结果表明,在一定范围内,对COD_(Mn)、氨氮、UV_(254)的去除率随着活化泥渣投量的增加而增加;与常规工艺相比,当活化泥渣投量为170 mg/L时,对氨氮、COD_(Mn)的去除率提高了10%左右,对臭和味的去除率提高了50%;当活化泥渣与活性炭联用参与强化混凝,投量分别为170和5mg/L时,对氨氮、COD_(Mn)的去除率提高了15%左右;通过正交试验确定了各因素对活化泥渣与活性炭联用时处理效果的影响,排序为活化泥渣投量聚氯化铝投量PAM投量活性炭投量,各因素的最佳值分别为170、12.5、0.06和5 mg/L,最佳条件下对COD_(Mn)、氨氮、UV_(254)、藻类总数、臭和味的去除率分别为43.14%、11.04%、21.21%、45.93%和75%,出水效果较好。     

重介质混凝沉淀/超滤耦合工艺处理长江原水

采用重介质混凝沉淀(DLCS)/超滤(UF)耦合工艺中试装置处理长江下游原水。DLCS工艺的较优运行参数:重介质絮凝核(DM)粒径为20~45μm、PAFC投加量为12 mg/L、PAM投加量为0.15 mg/L、沉淀池表面负荷率为16.1 m~3/(m~2·h)、混凝沉淀总停留时间为17 min,在该条件下出水浊度和COD_(Mn)均值分别为1.05 NTU和2.12 mg/L,平均去除率分别可达98.05%和39.2%。DLCS/UF耦合工艺出水水质稳定可靠,出水浊度和COD_(Mn)均值分别可达到0.17 NTU和1.74 mg/L,其他出水水质指标优于GB 5749—2006标准。     

老旧水厂深度处理改造工程实践

深圳市上南水厂臭氧-炭砂滤池短流程深度处理工程改造内容主要包括新建臭氧接触池一座,将原空置的库房改造成臭氧发生间,将一、二期砂滤池改造成炭砂滤池,对原反冲洗系统进行改造以同时满足炭砂滤池和砂滤池冲洗要求。改造后臭氧-炭砂滤池对COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别提高了约20%和15%,滤后水浊度略有上升。挂膜成熟后,滤后水菌落总数可稳定在200~400 CFU/mL。此项改造工程占地面积小、改造内容少、投资成本低、水质改善效果明显,可为用地紧张的老旧水厂工艺升级改造提供参考。     

沸石生物滤池/混凝沉淀/超滤工艺处理微污染源水

微污染源水中的污染物以有机物和氨氮为主,采用传统工艺处理时其出水水质难以达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。将沸石作为生物滤池的填料,与混凝沉淀、超滤组合后用于处理微污染地表水,考察了其对污染物的去除效果。结果表明:该组合工艺对氨氮有较好的去除效果,出水氨氮在0.5 mg/L以下,去除率可达90%;对有机物也有较好的去除效果,出水CODMn在2 mg/L左右,去除率约为60%,出水水质达到了《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。该工艺对氨氮的去除主要由沸石生物滤池完成,而沸石生物滤池、混凝沉淀及超滤均能去除CODMn,贡献率分别为49.6%、30.9%、19.5%。     

超滤-纳滤组合工艺深度处理砂滤池出水中试研究

钱塘江水源水存在明显的季节性有机污染和无机盐超标等问题,水质复杂多变,常规饮用水工艺不能有效应对突发污染。在保障优质供水的条件下,以滤后水为实验对象,探讨了超滤-纳滤工艺对突发污染物的应急能力。结果表明:组合工艺对有机物具有高效稳定的去除能力,出水COD_(Mn)和UV_(254)分别低于1. 0 mg/L和0. 004 cm~(-1);出水浊度和微生物指标均低于检测限,提高了生物安全性;对二价离子和单价离子的去除率均在90%以上,有效避免了无机盐超标风险。向滤后水中投加不同种类的污染物进行中试,发现组合工艺对苯系物、抗生素和重金属等突发污染物等具有很好的去除效果和良好的应急能力。