电氧化光芬顿组合工艺处理垃圾渗滤液膜浓缩液研究

预处理+生化法+膜处理"的组合工艺是常用的垃圾渗滤液处理工艺，虽然能够快速稳定地削减渗滤液中各类污染物，但产生的渗滤液膜滤浓缩液富集了更高浓度的难降解有机物、盐分和其他无机物，难降解有机物的去除是渗滤液浓缩液处理的难题。以深圳某填埋场垃圾渗滤液膜浓缩液为研究对象，分别研究了三维电氧化、紫外芬顿（UV/Fenton）以及三维电氧化-UV/Fenton-电催化氧化组合工艺对垃圾渗滤液膜浓缩液的处理效果。在实验操作条件下，电氧化2 h，UV-Fenton处理1.5 h，电催化氧化2 h，COD、氨氮、总氮的去除率分别为97.6%、98.8%和93.5%，出水基本满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）直接排放限值要求，每吨垃圾渗滤液膜浓缩液的处理成本为93.2元。     

Fenton SBR工艺对渗滤液溶解性有机物的去除特性

通过Fenton—SBR组合工艺对渗滤液溶解性有机物处理效果的研究,分析了溶解性有机物分子量分布及其3组份HA、FA及HyI的变化特性。研究发现,组合工艺对渗滤液中以COD、DoC及UV254表示的溶解性有机物总去除率分别为79．1％、73．6％和92．9％;对各分子量分布区间的去除效果较好,除10～4ku分子量区间外,其余分子量区间COD去除率均在80％以上;同时,组合工艺对渗滤液DOM3组份的去除率为HA〉FA〉HyI,对3组份以UV254、COD和DOC表征的各指标去除率为UV254〉COD〉DOC。     

载银活性炭/超滤组合技术去除溶解性有机物

为了强化水中溶解性有机物的去除效果,采用载银粉末活性炭与超滤( ultrafiltraction,UF)组合工艺处理微污染原水,研究了溶解性有机炭( dissolved organic carbon,DOC)和紫外吸光度( ultraviolet absorbance,UV254)的去除效果、三维荧光特性、影响因素以及膜污染控制的影响.研究结果表明：与常规粉末活性炭相比,载银活性炭对DOC和UV254的去除效果有较显著改善;在载银量0.10%、0.50%、1.00%和投炭量50、60、80、100 mg/L的条件下,随着活性炭载银量和投炭量的增加, DOC和UV254去除率呈现增加的趋势;单位质量的载银活性炭对UV254和DOC的去除率随投炭量的增加而下降,投炭量80 mg/L、载银量0.50%符合出水水质要求;载银粉末活性炭可以更有效地去除紫外区类腐殖质物质;吸附时间20 min时达到吸附平衡,活性炭在酸性条件下更有利于对有机物的吸附.载银活性炭对膜污染的控制较好,超滤膜经反洗后膜通量恢复较好,膜污染指数增长缓慢.     

Fenton深度处理渗滤液时DOM结构变化

为了提高垃圾渗滤液中有机物在深度处理阶段的去除率,通过Fenton高级氧化技术,研究垃圾渗滤液SBR处理的出水在Fenton氧化过程前后溶解性有机物(DOM)结构和官能团变化规律,利用XAD-8/XAD-4树脂将水样中的溶解性有机物(DOM)分级为疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI),HPO-A和HPO-N为SBR出水DOM中主要组分(占到其DOC总含量的67%).经Fenton高级氧化后,DOM的总去除率为60.01%,其荧光光谱特性发生了明显变化,DOM五个组分的SUVA均呈上升趋势,说明氧化过程中5个组分的芳香性增强.在傅立叶红外光谱(FT-IR)分析中,HPO-A和TPI-A均显示了很强的羧酸基团吸收峰,而HPO-N和TPI-N的谱图十分相近,有较强的脂肪烃吸收峰.Fenton反应后,HPO-A和TPI-A中的O—H、—COOH的含量降低,而苯环、C—O和CO含量升高,还生成了1-酰胺.     

Fenton反应处理垃圾渗滤液MBR处理出水的混凝作用机理研究

采用Fenton反应处理经膜生物反应器预处理后的垃圾渗滤液,初步探讨了其氧化和混凝作用机理.结果表明:Fenton反应处理该渗滤液时,混凝作用贡献高于氧化作用.当COD总去除率为80%时,氧化去除率仅为20%;在混凝反应阶段,pH最佳值的适宜范围为3.2～5.0;该pH值随着硫酸亚铁用量增加而升高,而随双氧水用量增加先升高后逐渐降低.Fenton反应的混凝作用机理主要以吸附网捕作用为主,能够选择性地去除腐殖质,当pH越低时,大分子腐殖质越容易被去除.     

东江水源水有机物分子量分布及其处理工艺选择

首先采用超滤膜法考察了泄洪时期东江水源水中有机物分子量分布特点,进而考察了常规混凝沉淀、粉末活性炭(PAC)吸附-混凝沉淀、高锰酸钾(KMnO4)预氧化+PAC吸附-混凝沉淀等工艺对东江水中不同分子量有机物的去除效果.结果表明,泄洪时,东江水源水中溶解性有机物(DOM)分子量主要集中在3 000以上,其中3 000～10 000和>10 000的有机物分别占30.8%和43.2%;连续流动态试验结果表明:常规混凝沉淀工艺主要去除分子量>10 000的有机物.KMnO4与PAC联用能发挥二者的协同作用,能提高对各分子量区间的有机物去除效果.KMnO4预氧化+PAC吸附-混凝沉淀工艺(KMnO4投量1.0 mg/L、PAC投量60 mg/L)对溶解性有机碳(DOC)的去除率为84.0%,比常规混凝沉淀工艺提高了54.2%.KMnO4预氧化+PAC吸附工艺可作为东江沿岸水厂应对泄洪期水质恶化的一种有效应急处理工艺.     

MIEX树脂预处理改善超滤膜过滤性能的试验研究

为控制超滤膜污染,采用新型磁性离子交换树脂(MIEX)进行预处理,降低超滤系统运行的跨膜压差.结果表明:MIEX树脂投量的通水倍数为800BV,聚合氯化铝(PAC)投量仅为14mg/L时,反洗后跨膜压差可有效恢复.MIEX-混凝沉淀-超滤(工艺1)对UV254,CODMn,DOC,三卤甲烷生成势(THMFP)和卤乙酸生成势(HAAFP)的去除率分别为87.2%,74.4%,69.5%,88.2%和87.3%;混凝沉淀-超滤(工艺2)对UV254,CODMn,DOC,THMFP和HAAFP的去除率分别为20.5%,42.9%,27.9%,35.6%和33.6%.MIEX树脂预处理去除大部分疏水性和荷电亲水性有机物,对中性有机物也有一定去除,对相对分子量小于3ku的有机物去除率达61.3%.2种工艺出水平均浊度为0.07NTU.MIEX预处理减小了膜过滤时膜孔堵及滤饼层阻力,降低了过滤阶段的总阻力,有效地控制了膜污染.     

不同预处理对超滤膜去除有机物效果的影响

通过中试考察了砂滤、纤维过滤、混凝-砂滤以及混凝-纤维过滤预处理与超滤膜工艺联用对受污染水中波长为254nm的紫外吸光度A_(254)和DOC的去除效果,并与直接膜滤工艺进行比较,探讨不同预处理对超滤膜去除有机物效果的影响.结果表明,几种预处理均可明显改善超滤膜去除有机物效果,与直接膜滤相比,采用砂滤、纤维过滤、混凝-砂滤以及混凝-纤维过滤预处理,可使超滤膜出水中A_(254)的平均去除率分别提高16、7、23及14个百分点。对DOC的平均去除率分别提高17、14、27及19个百分点,其中混凝-砂滤-膜滤工艺在去除有机物的效果和稳定性方面都优于其他工艺,采用混凝-砂滤作为超滤膜工艺的预处理方式对提高膜处理效率及防止膜污染是非常有效的.     

饮用水处理中有机物分子量分布规律

为了对不同水源水以针对性的强化工艺提高有机物去除率,以超滤膜法分析了长江下游段水源水经常规工艺及活性炭处理出水中溶解性有机物（DOC）的分子量（MW）分布,以有各工艺单元对有机物的去除效应。结果表明：长江水源水以小分子量的有机物为主（小于10kDalton的有机物占64．40％）;常规工艺对大分子量有机物去除率很高,尤其对MV为10kDalton以上的有机物去除率达67％以上,但对小分子量有机物去除率很低。常规工艺对MW为1～10kDalton的有机物去除率仅为28％,而MW小于1kDalton的有机物反而增加了30％左右。经活性炭处理后,MW小于1kDalton的有机物去除率达84％;出水UV254值及SUVA值比滤后水分别下降25％和10％。     

矿化垃圾处理后渗滤液中有机物的相对分子量分布

采用孔径分别为1．2、0．45μm与1000Da的微滤膜、超滤膜和纳滤膜,以CODcr、TOC与UV254为指标,选择上海老港生活垃圾填埋场调节池与填埋龄6年填埋单元的渗滤液,对两类渗滤液经矿化垃圾生物床处理后出水中有机物进行了相对分子量测定．研究结果表明,无论调节池渗滤液还是6年渗滤液,经矿化垃圾生物床处理后,出水中有机物以分子量小于1000Da的溶解性有机物为主,大于90％．要达到CODcr≤100mg／L,后续深度处理采用混凝沉淀与纳滤技术不具有技术可行性．     

城市污水生化处理后水中溶解性有机物的特性研究

采用XAD树脂分离技术和超滤膜法对青岛市某城市污水处理厂生物化学处理后出水中溶解性有机物（DOM）进行了分类分离,研究了出水中DOM的亲疏水特性及分子量分布规律,探讨了各类DOM组分与芳香度之间的关系.研究结果表明,在DOM中,酸性物质（包括过渡亲水酸性物质和疏水酸性物质）所占比例最高,占总溶解性有机碳（DOC）的79.8%,疏水非酸性物质的芳香度最高,并依疏水酸性物质、过渡亲水酸性物质、亲水性物质的顺序递减,且羰基、羧基、羟基、脂类对芳环的取代程度表现为亲水性物质〈过渡亲水酸性物质〈疏水非酸性物质〈疏水酸性物质;该污水处理厂二级出水中的DOM以小分子量有机物（相对分子质量小于1kDa）为主,其占总DOC的59.13%,表明水中腐殖酸类等难降解有机物质含量较高,增加了消毒副产物的生成势.因此,若该种水体需要深度处理时,应重点考虑提高对腐殖酸类等难降解有机物质的处理程度,确保回用水水质的安全性.     

微波和微波Fenton组合法处理渗滤液的对比

利用高级氧化技术能将废水中的有机物氧化分解为小分子的碳氢化合物或将有机物完全矿化为CO2和H2O。利用微波辐射和Fenton法组合处理垃圾渗滤液,以探索微波Fenton法连续流处理垃圾渗滤液的可行性。实验对比研究了微波辐射、微波辐射与Fenton组合方法处理垃圾渗滤液的可行性。实验研究表明,垃圾渗滤液在微波功率为600 W,作用时间为4 min下的COD去除率可达到20%。而经过微波辐射处理后的垃圾渗滤液,再加入Fenton试剂,在FeSO4的浓度为15 mmol/L,H2O2的浓度为60 mmol/L,pH为5,反应时间为30 min的条件下,COD去除率可达到72%。     

Fenton工艺深度处理垃圾渗滤液中难降解有机物

选用Fenton工艺对经过生化处理后的城市垃圾渗滤液进行深度处理.结果表明,该工艺具有氧化和混凝的双重作用,其最优工艺条件为:[H2O2]=38.8 mmol/L、[Fe2 ]=30 mmol/L、初始pH为3、混凝pH为8,反应时间60 min,H2O2为一次投加.在此条件下,COD和TOC的去除率分别达63.43%和80.58%.同时分析了各种影响因子对Fenton试剂处理效果的作用机理.     

Fenton法深度处理垃圾渗滤液的试验

对六里屯垃圾填埋场小试采用UASB处理垃圾渗滤液,处理后ρ_(COD)为2350～2600 mg/L、ρ_(NH_4~+)-N约为1300 mg/L,存在可生化性差、C/N低等问题。在进一步生化处理前还需要物化处理.试验采用Fenton试剂氧化然后用化学试剂进行混凝处理,考察不同投加条件下的去除效果.试验结果表明,Fenton试剂氧化法与化学沉淀法联合使用对去除垃圾渗滤液中的浊度、COD和NH_4~+-N有明显的效果.当c_(Fe)~(2+)=0.03 mol/L,c_(H_2O_2)= 0.09mol/L,ρ_(PAC)=800mg/L,ρ_(KP1207B)=10mg/L时,总体去除效果较好,三者去除率分别为62%、54%、35%.     

Combination of chlorine and magnetic ion exchange resin for drinking water treatment of algae

The effectiveness of a magnetic ion exchange resin (MIEX) for the treatment of Hongze Lake water in China was evaluated. The kinetics of natural organic matter (NOM) removal at various MIEX doses and contact time, multiple-loading experiments, impacts of MIEX prior to coagulation on coagulant demands and the effectiveness of combination of MIEX, pre-chlorination and coagulation were investigated. Kinetic experimental results show that more than 80% UV₂₅₄ and 67% dissolved organic carbon (DOC) from raw water can be removed by the use of MIEX alone. 94% sulfate, 69% nitrate and 98% bromide removals are obtained after the first use of MIEX in multiple-loading experiments. It is suggested that MIEX can be loaded up to 1 250 bed volume (BV, volume ratio of tested water to resin) or more without saturation when regarding organics removal as a target. MIEX can remove organics to a greater extend than coagulation and lower the coagulant demand when combining with coagulation. Chlorination experimental results show that MIEX can remove 57% chlorine demand and 77% trihalomethane formation potential (THMFP) for raw water. Pre-chlorination followed by MIEX and coagulation can give additional organic and THMFP removals. The results suggest that MIEX provides a new method to solve the problem algae reproduction.     

水中有机物和水处理工艺相关性分析

在介绍水中有机物典型分类方法的基础上,阐明了不同分类有机物与水处理工艺之间的关系。混凝沉淀主要去除水中大分子,憎水性的有机物,活性炭倾向于吸附中间分子量,与自身孔径分布相一致的憎水有机物,臭氧氧化出水分子量减小,适量臭氧投加量要可以增强有机物的可吸附性,憎水性的大分子有机物是纳滤成先去除的主要对象,同时这一部分有机物也是膜污染的主要原因。