粉末活性炭强化常规处理黄浦江原水的研究

分别在小试和中试条件下,研究了煤质炭、杏壳炭和椰壳炭对黄浦江原水中CODMn、TOC和UV254的去除效果。由于黄浦江原水中的有机物主要是小分子质量的有机物,3种粉末活性炭(PAC)对CODMn、TOC和UV254的去除效果并不十分理想。在中试条件下,当PAC投量为5～30mg/L时,经混凝沉淀后,沉淀水中的CODMn浓度基本在3.0mg/L左右;沉淀水中的TOC浓度均低于5.0mg/L,对TOC的去除率为21.34%～44.78%;3种PAC对UV254的去除效果差别较明显,去除效果由好到差依次是杏壳炭、椰壳炭、煤质炭。PAC的有效作用时间段为开始投加至沉淀结束,对滤后水没有影响。     

强化混凝对三氯乙醛前体物的去除效能评价

以我国南方某微污染水源水为研究对象,研究聚合氯化铝(PACl)混凝及聚丙烯酰胺(PAM)、壳聚糖、活化硅酸助凝对水合三氯乙醛(CH)前体物的去除效果。结果表明,当PACl投加量为6 mg/L时对水合三氯乙醛生成势(CHFP)的去除效果最佳,去除率为52.94%,且对浊度、COD_(Mn)、DOC、UV_(254)也都有较好的去除效果;当PAM投量为0.12 mg/L时,对CHFP的去除效果最好,最大去除率提高了19.55%;当壳聚糖投加量为0.16 mg/L时,对CHFP的去除率最大,提高了14.96%;而活化硅酸助凝不适于对CH前体物的去除。     

PAC/AC吸附与超滤膜组合去除二级出水中有机物

对粉末活性炭(PAC)和活性焦(AC)两种吸附材料与超滤膜组合工艺对城市污水处理厂二级出水中有机物的去除能力进行了考察,并对两种组合工艺对膜比通量的影响进行了探讨。结果表明:PAC和AC的最佳投加量均为40mg/L;PAC和AC吸附可提高超滤膜对二级出水中有机物的去除效果,PAC/AC吸附-超滤组合工艺对UV254的去除率可达67.5%⁶9.8%,对DOC的去除率可达46.5%69.8%,对DOC的去除率可达46.5%⁴7.2%;在最佳投加量条件下,AC吸附可减少膜比通量的下降,而PAC由于投加量过大,导致膜比通量下降较快。     

PAC-UF组合工艺去除水中腐殖质类有机物效能及膜污染研究

研究了采用PAC-UF组合工艺处理含有腐殖酸的水时,PAC投加量对膜通量、有机物去除率和膜污染阻力的影响。结果表明,有机物去除率随PAC投加量的增加而提高;膜通量在低PAC投加量下得到提高,在高PAC投加量下降低;水中腐殖质类有机物主要造成不可逆膜污染;PAC投加量为20 mg/L时,能有效降低不可逆污染阻力,缓解膜污染。     

投炭点对混凝/沉淀/膜滤去除水中有机物的影响

通过模拟试验,考察了粉末活性炭(PAC)投加点(混凝前投加、与混凝剂一起投加、沉淀后投加)对混凝/沉淀/膜滤组合工艺去除东江原水中CODMn和UV254的影响;同时采用吸附试验考察了吸附时间对PAC去除沉后水中溶解性有机物的影响。试验结果表明,在相同的PAC投加量下,在沉淀之后投加最有利于发挥PAC的吸附效能,提高组合工艺对水中有机物的去除率;同时,15 min和30 min的吸附时间对PAC去除沉后水中溶解性有机物的影响不大。由此认为,在混凝/沉淀之后采用膜滤,并将投炭点移至膜滤单元,可更加有效地发挥组合工艺各环节的优势,提高水处理效果。     

还原改性粉末活性炭的净水效果研究

以滦河水为对象进行了还原改性PAC的中试净水效果研究.试验结果表明:改性PAC与混凝剂投加量分别为15 mg/L和10 mg/L时,在预氧化1处投加改性PAC对CODMn和UV254的去除率最高,分别为52.15%和38.22%,比在混合池投加时对两者的去除率均高出2%左右.于预氧化1处投加改性PAC时,其对CODMn和UV254的去除率比在相同点投加未改性PAC时分别提高5%和9%.还原改性PAC可用于处理以非极性有机物为主的高有机物污染水,提高净水效果.     

粉末活性炭去除水中1,4-二氯苯和1,2,4-三氯苯应急处理方法的研究

针对本地水源研究了采用粉末活性炭(PAC)吸附去除水中1,4-二氯苯和1,2,4-三氯苯的可行性、吸附行为及应对能力。结果表明,PAC能有效去除水中1,4-二氯苯和1,2,4-三氯苯,吸附行为符合Frendlich方程。PAC投加量20mg/L,1,4-二氯苯和1,2,4-三氯苯浓度均为5倍标准限值时,PAC吸附60min和10min可分别将水源水1,4-二氯苯和1,2,4-三氯苯残余浓度控制在标准限值以下,去除率分别为84.6%和93.6%。当PAC最大投加量为80mg/L,吸附时间120min时,PAC能将水源水下浓度为5.26mg/L的1,4-二氯苯和2.73mg/L的1,2,4-三氯苯去除至标准限值以下,可应对浓度分别为标准限值的17.5倍和136.5倍。     

PAC四级逆流吸附/微滤组合工艺处理二级出水

研究了粉末活性炭(PAC)对城镇污水处理厂二级出水中有机物的吸附特性,分别以DOC和UV254表征的有机物均较好地符合Langmuir吸附等温式,60 min基本可达到吸附平衡。基于Langmuir吸附等温式,提出了PAC四级逆流吸附/微滤组合工艺处理二级出水中有机物的计算方法,可用于预测PAC投量以及处理出水中的有机物浓度。验证试验表明,当DOC去除率为50%时,组合工艺出水DOC和UV_(254)浓度的计算值和实测值的相对误差分别为1.7%和4.9%。另外,PAC四级逆流吸附/微滤组合工艺可节约一定量的PAC,当DOC去除率为50%时,四级逆流吸附所需的PAC投量分别为二级逆流吸附和单级吸附的89.4%和68.3%。     

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。     

PAC/UF工艺处理微污染水源水的膜污染特性

为了考察粉末活性炭(PAC)和超滤(UF)的协同作用,构建了PAC/UF短流程工艺小试装置,研究了该工艺对微污染水源水中有机物的去除效果,并对膜污染特性进行了综合评价。结果表明,在保证DOC和UV_(254)去除效果的前提下,PAC的最佳投加量为50 mg/L、最佳吸附时间为2 h;在最佳投加量下,PAC吸附时间从10 min增至120 min时,UF膜的可逆污染阻力由5. 91×10~(11)m~(-1)降至5. 20×10~(11)m~(-1);在最佳吸附时间内,PAC投加量从25 mg/L增至100 mg/L时,UF膜的可逆污染阻力由5. 70×10~(11)m~(-1)降至5. 12×10~(11)m~(-1)。通过对PAC吸附前后原水的分子质量分布、亲疏水性以及三维荧光进行测定,初步揭示了PAC缓解膜污染的机理,PAC吸附主要通过去除疏水性小分子有机物和腐殖酸等大分子有机物引起的不可逆污染来缓解膜污染。     

粉末活性炭/超滤组合工艺运行优化研究

采用粉末活性炭(PAC)/浸没式超滤膜组合工艺处理深圳市某水库原水,考察了PAC投加量、排污周期和曝气强度对有机物的去除以及膜污染的影响,以优化工艺运行。结果表明,投加PAC强化了对有机物的去除,投量为10 mg/L时,对CODMn和UV254的去除效果最佳,去除率分别为42%和35%;膜池内活性炭随过滤的进行逐渐达到吸附饱和,对CODMn、UV254的去除率分别下降了3%和5%,24 h排污一次有助于保持组合工艺对有机物相对较高的去除效果;增加曝气强度,将气水比提高为12∶1,不仅能够强化对有机物的去除,同时还可减缓滤饼层及膜孔内污染的形成。     

低温低浊水处理试验研究

以苏州护城河水为研究对象,比较了PAC、PAFC及PAC+PAM的组合投加方式对低温低浊水的处理效果。试验表明,PAC的试验效果略好与PAFC。当PAC的投加量为65mg/L时,水中浊度的去除率为71.71%。投加PAM可有效降低PAC的投药量,当PAC的投加量为33mg/L,PAM的投加量为0.5~1.0mg/L时,出水浊度稳定在2.50NTU左右。     

混凝-超滤组合工艺运行优化研究

采用混凝/浸没式超滤组合工艺对深圳某原水进行中试研究,从有机物去除和膜污染控制两方面对聚合氯化铝(PAC)投加量和膜池曝气强度进行了优化。结果表明,膜池气水比为12∶1,PAC投加量为0、3、4 mg/L时,Zeta电位绝对值逐渐减小,颗粒数和COD Mn去除效果增强,继续增加PAC投加量到5 mg/L,则Zeta电位绝对值增大,颗粒数和COD Mn去除效果变差。PAC投加量为4 mg/L,膜池气水比为(7.5∶1)、(9∶1)、(12∶1)时,Zeta电位绝对值逐渐减小,颗粒数和COD Mn去除效果逐渐增强,继续增大气水比到15∶1,则Zeta电位增大,颗粒数和COD Mn去除效果变差。PAC的投加和膜池曝气可减缓不可逆膜污染,增加PAC投加量可提高DOC去除率,降低单周期TMP增幅;提高曝气强度会降低DOC去除率,降低单周期TMP增幅。     

混凝对藻源有机物的去除及其消毒副产物的控制

以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂,研究了混凝处理对藻源性有机质(AOM)及其典型含氮和非含氮消毒副产物(DBPs)的去除效能。结果表明,AOM主要由分子质量较小、芳香结构较少的有机质组成,经混凝处理后沉淀性能较差,当PAC投加量为15~25 mg/L时,对其溶解性有机质(DOC)的去除率为46.8%~51.5%。混凝对不同DBPs前体物的去除能力有较大区别,在混合阶段转速为100 r/min、搅拌时间为30 s的条件下,随着PAC投加量从10 mg/L增加至30 mg/L,对1,1-二氯丙酮、1,1,1-三氯丙酮、二氯乙腈和三氯硝基甲烷的去除率都有不同程度的提高,但三氯甲烷在PAC投量为10和30 mg/L时的生成量反而高于不投加PAC时的。剧烈的搅拌不利于对DBPs的消减。     

粉末炭去除饮用水中土霉味物质的影响因素研究

采用粉末活性炭（PAC）去除饮用水中2-甲基异莰醇（MIB）、2,4,6-三氯茴萫醚（TCA）、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪（IPMP）和2-异丁基-3-甲氧基吡嗪（IBMP）等4种常见的土霉味物质,研究了PAC种类、PAC投加量、嗅味物质的初始浓度、余氯、水质等因素对PAC去除土霉味物质的影响。结果表明,PAC吸附对嗅味物质的去除主要发生在前1 h内;煤质PAC对MIB有更高的去除率;在一定的吸附时间和活性炭投加量下,PAC对痕量嗅味物质的去除率与其初始浓度无关;余氯和有机物的存在降低了PAC对嗅味物质的吸附容量,水质对去除嗅味物质也有很大的影响。     

高锰酸盐复合药剂预氧化对微污染源水的净化效果

以微污染湖水为原水,考察了聚合氯化铝(PAC)单独投加以及与高锰酸盐复合药剂(PPC)联合投加时原水经混凝沉淀后的除污效果。结果表明,PAC与PPC联合投加能有效降低沉后水的色度、浊度、有机物含量和藻类数等;当投加0.4～0.6 mg/L的PPC反应10 min后,再投加20～30 mg/L的PAC,可获得良好的沉淀效果,对色度、浊度、UV254、CODMn和藻类的平均去除率分别可达到50%、80%、25%、26%和78%;与单独投加PAC相比,投加PPC后再投加PAC可减少一半以上的PAC投加量,生产成本大大降低。     

预氧化强化混凝工艺处理南水北调-水库掺混源水

针对邯郸市双水源供水体系,开展了预氧化强化混凝工艺处理南水北调-本地水库掺混源水试验。结果表明,单因素试验得到的PAC、次氯酸钠最佳投加量分别为5～15、0. 1～1. 0mg/L,慢速反应搅拌速度以60～100 r/min为宜;采用Box-Behnken法对单因素试验参数进行优化,并建立了响应值为叶绿素a和浊度去除率与PAC、次氯酸钠投加量及慢速反应搅拌速度的二次回归模型,通过Design-Expert软件得到的最优工艺参数如下:PAC投加量为11. 85 mg/L、次氯酸钠投加量为0. 88 mg/L、慢速反应搅拌速度为67 r/min,此时对叶绿素a和浊度去除率的预测值分别为93. 27%、90. 79%,与实测值93. 26%、90. 85%高度接近。     

FeCl3和PAC对SBR工艺运行的影响研究

本文分别向两个按A/O方式运行的SBR反应器中投加一定量三氯化铁(FeCl_3·6H_2O)和聚合氯化铝(PAC),投加量为5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L,通过检测出水的TP、COD、NH_3-N、TN四项指标,对比四项指标的去除效果来考察FeCl_3和PAC这两种金属盐混凝剂对活性污泥系统处理生活污水的强化效果。结果表明,投加这两种混凝剂后反应的除磷果较好,投加量在20mg/L时,投加FeCl_3和PAC的系统对TP的平均去除率较空白组分别提高了55.6%和37%。对有机物的去除也有一定强化作用,对COD的平均去除率较空白组分别提高了40%和26.7%。但对氮处理效果提升不明显,出水NH_3-N和TN的浓度与空白对照组较为接近。     

粉末活性炭-MBR工艺处理微污染原水

通过静态吸附试验表明 ,粉末活性炭 (PAC)为天然腐殖质类物质饱和后仍可吸附二氯酚 (DCP) ,并在连续运行试验中进一步验证了PAC -MBR抗DCP冲击负荷的能力强于投加普通填料的MBR。通过测定进、出水有机物的表观分子质量分布 ,发现PAC -MBR能有效去除 1～ 4K(1K =10 0 0u)的有机污染物 ,对 4K～ 0 .4 5 μm有机物的去除与PAC的饱和程度有关 ,去除率随运行时间延长而逐渐降低。PAC -MBR和普通填料 -MBR均能有效去除可生物降解有机物 ,前者对可吸附有机物的去除率受PAC饱和程度的影响较大。采用磷脂法可测定PAC上附着的活性微生物量 ,连续运行中PAC -MBR内的微生物量为 0 .6× 10 8个活细胞 mL ,与普通填料 -MBR相当。耗氧速率测定结果表明 ,PAC -MBR内的微生物活性略高于投加普通填料的MBR。     

混凝-粉末活性炭工艺处理京杭运河微污染原水研究

针对京杭运河常州段原水水质情况,通过静态烧杯试验研究了混凝-粉末活性炭工艺对水中浊度、有机物等主要污染物的去除效果.试验结果表明,混凝可以有效去除浊度,去除率达97.3%;活性炭对有机物去除效果明显,其最佳投加量为30 mg/L.混凝剂对比试验表明,聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)对臭和味、色度具有相同的去除效果;PFS对UV254、挥发酚的去除效果优于PAC,而对浊度、CODMn的去除效果较PAC差.