臭氧预氧化/MBR工艺的膜污染研究

以受污染地表水为处理对象,通过与单独膜生物反应器(MBR)工艺的对比,考察了臭氧预氧化/膜生物反应器(O<,3>/MBR)工艺的除污效果及膜污染情况.两个系统均稳定运行了55d,其中预氧化工艺的臭氧投量为1.5 mg/L,臭氧反应柱的接触时间为15 min.结果表明,臭氧预氧化不仅能够有效提高对有机污染物的去除效率,而且显著降低了膜污染.三维荧光光谱分析结果显示,臭氧预氧化能够以不同方式缓解膜表面及膜孔内污染物质的积累,从而减轻了膜污染.采用凝胶色谱对水中溶解性有机物(DOM)的分子质量分布进行了研究,结果显示:在254 nm波长处,O<,3>/MBR工艺混合液中DOM的吸收强度明显低于MBR的,尤其是分子质量为500～2 000 u的有机污染物,说明臭氧预氧化能够减轻这类物质引起的膜污染.运行结束后,通过扫描电镜观察发现,臭氧预氧化能够有效降低膜孔的堵塞,从而有助于控制不可逆污染对膜过滤过程的影响.     

预氧化/BAC与常规工艺去除AOC的效果对比

为提高出水水质的生物稳定性,明确是否应在生物活性炭(BAC)滤池前设置预氧化工艺,比较了预氧化/生物活性炭联用工艺与常规给水处理工艺中AOC的变化规律及对有机物的去除效果.研究发现,常规给水处理工艺对AOC的去除率仅为31.8%,出厂水中高浓度的AOC造成了管网中细菌的再生长.高锰酸钾预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为67.7%,AOC浓度降至121μg//L,提高了水质的生物稳定性.臭氧预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为48.3%,低于单独活性炭工艺的;对有机物的去除效果则低于高锰酸钾预氧化/生物活性炭联用工艺的.可见,在生物活性炭前设置高锰酸钾预氧化单元,更有利于去除水中的有机物及保障水质的生物稳定性.     

臭氧-生物活性炭与单独活性炭工艺处理效果比较

为有效去除水中有机物,明确是否应在活性炭前投加臭氧,比较了臭氧-生物活性炭（O3-BAC）和单独活性炭（GAC）过滤对CODMn、UV254和TOC的去除效果以及两套系统对提高水质生物稳定性的作用.研究发现,O3-BAC对CODMn、UV254和TOC的平均去除率比GAC分别高10.3%、11.1%、7.1%,对AOC的去除率＞80%,出水AOC浓度为25.9～46.4μg乙酸碳/L,属生物稳定性水质;单独GAC柱对AOC的去除率在40%左右,出水AOC浓度为85.8～117.6μg乙酸碳/L,有时不能满足水质生物稳定性的要求.可见在活性炭前投加臭氧,可以强化活性炭对有机物的去除作用,延长活性炭的使用周期,增强活性炭滤池的生物降解能力.     

预氧化与催化臭氧化深度处理工艺的生产运行效果

通过生产运行分析了生物预氧化、梯级催化臭氧化-生物活性炭滤池深度处理组合工艺在生产应用中的综合净化效果,分别评价了各处理单元的净化效能。生产运行结果表明,生物预氧化对氨氮的平均去除率为62％,但处理效果受温度变化的影响;生物预氧化对CODMn的去除作用有限,对锰的平均去除率为58％;高密度沉淀池对浊度、色度、铁、锰具有良好的去除作用,对CODMn的去除率为28％;臭氧总投量相同时,与催化臭氧化一次性投加相比,预氧化与催化臭氧化分别投加更有利于减少溴酸盐的生成;半挥发性微量有机污染物主要在催化臭氧化阶段去除,去除率为44％。     

膜生物反应器净化微污染原水的试验研究

以某微污染河网水为原水,考察了膜生物反应器/粉末活性炭(MBR/PAC)工艺对其处理的效果和运行特性,并与超滤工艺进行比较。膜组件采用聚乙烯中空纤维超滤膜,膜孔径为0.2μm,面积为2 m2;组合工艺的活性炭和污泥浓度分别为0.5、2 g/L;通过时间控制器控制出水泵间歇运行,开/停时间比为8 min/2 min。结果表明:与超滤工艺相比,MBR/PAC工艺对CODMn、TOC、UV254、UV410等有机污染指标的去除效果显著提高,其中对UV410的去除率为85%~100%,对CODMn、TOC、UV254的去除率均可达50%以上,出水CODMn满足生活饮用水卫生标准。对氨氮、铁和浊度的去除率分别超过80%、87%和90%,出水值分别低于0.5 mg/L、0.1 mg/L和0.5 NTU,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。     

辛安水厂复合预氧化方式选择试验研究

针对辛安水厂原水水质问题,通过静态试验考察了不同预氧化方式对混凝沉淀工艺净化效果的影响。结果表明,先投加0.2 mg/L的高锰酸钾,再投加1.0 mg/L的臭氧,可以明显降低混凝沉淀出水中的浊度、UV254及UV254/TOC,相应的去除率分别为85.3%,75.8%和55.9%;为有效控制出水AOC含量,实际运行中可以考虑采用先投加0.4 mg/L的高锰酸钾,再投加0.5 mg/L的臭氧的预氧化方式。     

一体式A/O—MBR工艺处理生活污水试验研究

采用一体式A/O—MBR工艺处理生活污水。试验结果表明,该工艺对污染物的去除效果良好,对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为97.1%、97.58%、73%、66.48%;微生物对COD和NH3-N的降解起主导作用,膜截留对COD有一定的去除作用,但对NH3-N的去除作用不太明显;A/O—MBR工艺对TN、TP的去除效果要比传统MBR好,且膜区较低的污泥浓度大大降低了膜污染速度。     

臭氧对陶瓷膜污染的控制及深度处理污水的效果

采用规模为20 m~3/d的臭氧/陶瓷膜—生物活性炭组合工艺对污水进行深度处理,考察了除污效果以及膜污染控制方式。在臭氧投加量为5 mg/L、陶瓷膜运行通量为80 L/(m~2·h)的条件下,臭氧/陶瓷膜单元的处理效果最佳。对比臭氧投加量为5和0 mg/L两种试验工况,臭氧直接作用于陶瓷膜表面能够有效减轻膜污染。在22 h运行期间,臭氧投加量为5 mg/L条件下,跨膜压差比较平稳,而投加量为零时,跨膜压差增加了25 k Pa。3种组合工艺的对比结果表明,臭氧/陶瓷膜—生物活性炭工艺出水水质最好,对COD、COD_(Mn)、TOC、DOC、UV_(254)、色度的去除率分别为53%、63%、44%、38%、71%和100%;其次是臭氧—生物活性炭工艺,相应的去除率分别为39%、41%、30%、30%、56%和84%;最后是陶瓷膜—生物活性炭工艺,去除率分别为35%、41%、27%、21%、51%和85%。臭氧/陶瓷膜—生物活性炭组合工艺存在显著的协同作用,能控制膜污染,提高膜通量,改善处理效果。     

臭氧——浮滤池工艺强化处理引黄水库水中有机物的试验研究

分别采用预臭氧-浮滤池工艺和臭氧气浮-浮滤池工艺对鹊山水库水进行了试验研究.预臭氧-浮滤池工艺试验结果表明,臭氧预处理对浊度去除影响不大;臭氧预氧化对UV<,254>的去除效率很高,平均去除率为76.47%,经气浮、活性炭过滤之后,总去除率可达到100%;臭氧预氧化对COD<,Mn>有一定的去除效果,总去除率较无臭氧预处理平均提高7.0%,出水平均值降至1.87 mg/L.臭氧气浮-浮滤池工艺试验表明,臭氧气浮对浊度去除影响不大,臭氧的强氧化性主要表现在对UV254的去除上,其平均去除率比浮滤池工艺提高了9.8%.     

臭氧—生物活性炭工艺去除饮用水中AOC的研究

AOC是衡量饮用水生物稳定性的重要指标.研究发现,不同的臭氧投加量下砂滤出水的AOC变化不显著,考虑氧化作用和消毒效果,将最佳的臭氧投量确定为1～2 mg/L.生物活性炭(BAC)滤池改善了臭氧氧化后出水的生物稳定性,对TAOC的去除率稳定在28%～65%,而对AOC-P17的去除效果优于AOC-NOX的,因而表现出一定的选择性.较长的空床接触时间(EBCT)并不能保证对AOC的良好去除,但有利于TOC的去除,同时水温的降低一定程度上影响了BAC对AOC的去除效果.