粉末活性炭/污泥回流工艺强化膜前预处理的研究

采用粉末活性炭(PAC)吸附/混凝沉淀/浸没式超滤膜组合工艺处理苏州市某河水,考察了PAC/污泥回流工艺对膜前预处理的强化效果及对膜污染的影响,并与常规混凝沉淀、污泥回流强化混凝沉淀、PAC吸附/混凝沉淀等3种预处理工艺进行了对比。结果表明,PAC/污泥回流强化预处理工艺对浊度、DOC、UV254和THMFP的去除率分别为80.2%、47.5%、42.3%和52.3%,均比其他预处理工艺的高,对MW30 ku和MW1 ku有机物的去除效果明显。PAC/污泥回流强化预处理和超滤膜组合工艺对浊度、DOC、UV254和THMFP的去除率分别可达到99.2%、54.1%、47.2%和60.2%;经过15 d的运行,超滤膜的跨膜压差基本保持稳定,而其他预处理工艺虽能在一定程度上减轻膜污染,但无法避免不可逆膜污染的发生。     

PAC投加点对超滤组合工艺影响的中试研究

针对东营南郊引黄水库微污染原水进行了粉末活性炭/混凝沉淀/超滤联用工艺研究,首先通过烧杯试验确定了粉末活性炭(PAC)和聚合氯化铝(PACl)的最佳投量,然后采用中试装置考察了粉末活性炭的投加点对工艺净水效能的影响。在PACl投量为4 mg/L、粉末活性炭投量为2 mg/L及PAC投加在第二级机械搅拌絮凝池的工况下,该工艺对CODMn、UV254的去除率分别达到了24%和52%。正确地投加PAC能缓解膜污染,并延长超滤膜的使用周期。     

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。     

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。     

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/粉末活性炭组合工艺深度处理黄河源水

采用粉末活性炭(PAC)与超滤组合工艺深度处理黄河源水。结果表明,超滤膜对浊度和藻类的去除效果远好于传统滤池,超滤膜出水浊度基本在0.1NTU以下,对叶绿素a的平均去除率达92%;另外超滤膜对细菌的去除效果也较好,出水中检测不到细菌和总大肠菌群。超滤膜对溶解性有机物的去除效果不好,对CODMn和TOC的平均去除率均仅为23%,对UV254则几乎无去除效果;但PAC的投加弥补了超滤膜的这一缺点,使对CODMn、TOC和UV254的平均去除率分别提高至45%、71%和42%,并大幅降低了水中的三卤甲烷生成势。超滤/PAC组合工艺可有效去除水中的污染物,提高饮用水的安全性。     

高密度澄清池/超滤组合工艺处理微污染地表水

采用高密度澄清池/超滤组合工艺处理微污染地表水,考察了组合工艺的除污效果,并探讨了反冲洗的操作条件.结果表明,当进水浊度、CODMnUV254和NH3-N分别为25～125NTU、2～7 mg/L、0.57～0.91 cm-1、1.7～7.8 mg/L时,组合工艺对其平均去除率分别为99.85%、43.23%、40.85%和63.72%;采用高密度澄清池进行预处理可明显减缓超滤膜污染,当膜通量降到初始通量的70%时,组合工艺的工作周期比单独超滤工艺延长了约4倍.     

MIEX/超滤一体化工艺净化长江原水的研究

水体中的天然有机物是造成超滤膜污染的重要因素。考察了磁性离子交换树脂(MIEX)/超滤膜一体化净水工艺处理长江原水的效果,并通过与超滤膜直接过滤进行比较,探讨了MIEX预处理对去除有机物的影响及控制膜污染的效果。结果表明,与原水直接进行超滤处理相比,组合工艺对CODMn、DOC、UV254的去除率分别提高了40.70%、38.20%和43.90%。MIEX/超滤工艺控制消毒副产物的优势更为明显,对THMFP和HAAFP的去除率分别达62.54%和55.83%。由于MIEX预处理去除了原水中56.72%的疏水性有机物,降低了超滤膜的负荷,延缓了膜表面致密凝胶层的形成,因而减少了膜孔堵塞,可有效控制运行压力的增长速度,延长过滤时间。     

PAFC/MBF—UF工艺对微污染水库水的处理效能

采用聚合氯化铝铁(PAFC)与微生物絮凝剂(MBF)复配絮凝技术作为超滤工艺的预处理单元,考察该组合工艺对微污染水库水的处理效能。结果表明,MBF与PAFC复配可有效改善絮凝效能,进而提高后续超滤工艺对污染物的去除效果;当PAFC和MBF的投加量分别为3和0.1 mg/L时,组合工艺对CODMn的去除率为41.8%,比单纯采用PAFC时提高了6.6%,对嗅味物质土臭素的去除率在64%左右;另外,组合工艺可将三卤甲烷前体物含量由116μg/L降低到62.3μg/L,去除率为46%。     

矿井水处理聚合氯化铝残留物对超滤膜污染的影响

针对矿井水混凝处理过程中投加的聚合氯化铝(PAC)残留物对超滤膜的污堵问题,采用在聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜前投加不同量的PAC对矿井水进行混凝和超滤试验,考察PAC不同投加量下浊度、污染指数(SDI)、残留铝含量、跨膜压差(TMP)和归一化膜比通量(NSF)间的相互关系及对超滤膜的影响。结果表明:当PAC投加量为35~40 mg/L时,混凝上清液中SDI最小为5. 3,残留铝含量约为0. 16~0. 23 mg/L,浊度约为6. 0~8. 0 NTU。跨膜压差随着PAC投加量、残留铝含量和pH值的增加而上升。当PAC投加量为40 mg/L、残留铝含量为0. 18 mg/L、pH值为4. 2~5. 2时,跨膜压差(TMP)最小值约为64. 8~68. 4 kPa。水中残留铝存在形态在不同pH值条件下可相互转化,其聚合态和絮凝体粒径又影响着超滤膜污染,酸性条件(pH值为4. 2~5. 2)下更有助于减少残留铝对超滤膜的污染。     

两种膜的前端处理技术减缓膜污染的试验研究

通过超滤膜过滤粉末活性炭预处理长江水和混凝沉淀预处理太湖水的上清液试验,比较各工艺中有机物极性含量的变化,结合膜的扫描电镜照片,探讨粉末活性炭和混凝沉淀预处理技术对膜污染的减缓作用。结果表明,疏水性有机物是造成膜污染的主要因素,亲水性有机物对膜污染的影响较小。超滤膜分别过滤经20 mg/L投量的粉末活性炭预处理的长江水样和25 mg/L投量的聚合氯化铝预处理的太湖水样时,相比直接过滤2种原水,超滤膜反洗后膜通量可有效恢复。粉末活性炭和混凝沉淀预处理后,膜表面形成的滤饼层较松散,易被周期性反洗排出膜组件,滤饼层可阻止疏水性有机物直接沉积在膜表面,减缓超滤膜污染,同时也可提高超滤膜出水的化学安全性。     

预处理对东江原水超滤过程中膜污染的控制作用

以珠江流域东江水作为原水,研究不同预处理(混凝、吸附、氧化)及其组合对水体中有机污染物的去除效果及对超滤膜污染的控制作用。试验结果表明,针对东江原水中天然有机物的去除,聚合氯化铝(PACl)、粉末活性炭(PAC)和高锰酸钾(KMnO4)的最佳投加量分别为20、30、0. 1 mg/L;三种单一预处理方法能够在一定程度上缓解膜通量衰减,而两两组合预处理则能够进一步提高膜运行通量;对于聚偏氟乙烯膜,PACl+PAC组合预处理对膜污染的控制作用最好。对于UV254和蛋白质,PACl和KMn O4对其去除效果优于PAC;对于多糖,三种预处理方法对其去除效果均不佳(<40%),其中PAC略好于PACl和KMn O4。此外,三种单一预处理方法对腐殖酸类荧光物质的去除效果高于蛋白质类荧光物质,而组合预处理能够更加显著地降低这两类荧光物质的响应强度,其中PACl+PAC组合预处理对有机物各荧光组分的去除效果最佳。通过对膜污染物成分的识别分析可知,东江原水中造成超滤膜污染的物质有腐殖酸类、多糖类和蛋白质类物质,而化学不可逆污染物主要为多糖类物质及少量的腐殖酸类物质,化学可逆污染物主要为蛋白质类物质及部分腐殖酸类物质。     

粉末活性炭和超滤组合工艺处理低温低浊水试验研究

通过浸没式超滤试验考察了粉末活性炭和超滤组合工艺对低温低浊水的净水效能以及对膜污染的缓解作用,并对其机理进行探讨.试验结果表明,粉末活性炭和超滤组合工艺处理低温低浊水时,能够降低膜表面的负荷,对可逆污染和不可逆污染具有一定的缓解作用;粉末活性炭投加量为10mg/L时,粉末活性炭和超滤组合工艺出水的浊度低于0.06NTU,对CODMn,UV254的平均去除率分别为20.9%,25%,比单纯的超滤工艺的去除率分别提高了10%,15%.     

双膜法处理污水厂尾水效能分析与膜再生研究

为提高污水厂出水水质,寻求适合处理污水厂尾水滤膜的再生方法,采用超滤—纳滤双膜工艺,针对辽宁省本溪市某城市污水厂二级尾水开展深度处理研究。考察了进水流速、累积过滤水量(超滤进水流速为25 L/min,纳滤进水流速为4 L/min)对膜分离效果的影响,同时开展了超滤和纳滤膜再生方式及效果研究。结果表明:在考察范围内,超滤装置的分离性能受进水流速影响较小,主要与进水污染程度有关,对COD、TP、氨氮的平均去除率分别为48%、55%、27%。当纳滤单元进水流速为4 L/min时,双膜法对COD、TP、氨氮的平均去除率分别为87%、96%、68%。双膜法对COD、TP的去除率随着进水污染程度的减轻而降低,氨氮去除率受累积过滤水量的影响较小,这与原水污染程度有关。随着累积过滤水量的增加,膜分离性能呈减弱趋势。超滤膜轻微污染时采用物理清洗效果良好,严重污染时需采用化学清洗的方法。超滤有效延缓了纳滤膜污染,纳滤膜轻微污染时采用酸碱浸泡法再生效果良好。     

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.     

含炭高密度沉淀池/超滤工艺处理污水厂二级出水

采用含炭高密度沉淀池/超滤组合工艺处理污水厂二级出水,考察了其对常规指标和微量有机污染物的去除效能,并对膜污染特性进行了分析。结果表明,组合工艺对浊度的去除率高达99.9%,出水浊度在0.01 NTU左右;对DOC、UV(254)、TP、氨氮和TN的平均去除率分别为41.02%、49.82%、60.44%、23.34%和10.90%;三维荧光光谱分析表明,组合工艺能有效去除水中的腐殖质和蛋白质类有机物;通过LC-MS/MS检测水中微量有机污染物发现,组合工艺可以使水中的微量有机污染物含量下降66%以上;同时含炭高密度沉淀池预处理能有效减轻膜污染,使跨膜压差增长速度减缓。     

混凝-超滤工艺处理滦河水的中试研究

采用混凝—超滤工艺进行了处理滦河水的中试研究,考察了混凝剂投量和混凝反应时间对膜出水水质及跨膜压差的影响。结果表明,在三氯化铁投量为6 mg/L、混凝反应时间为7.5min时,系统对污染物的去除效果较好,对CODMn的去除率为48.7%,膜出水的CODMn〈2.0 mg/L,浊度〈0.1 NTU;此时的跨膜压差相对较小且随运行时间增长缓慢。在高温、高藻期,预氯化有助于提高系统对有机物的去除率并可减缓膜污染;EFM清洗方式可使膜系统长时间在较低的跨膜压差下运行,是延缓膜污染的有效手段。     

预臭氧/常规/超滤组合工艺净化太湖水研究

水体富营养化给饮用水处理带来了很多难题。为了给水厂的升级改造提供参考,开展了预臭氧/常规/超滤组合工艺处理太湖水的试验研究,并分析了超滤膜的污染情况。试验结果显示:组合工艺出水浊度、CODMn、UV254、DOC的平均值分别为0.09 NTU、2.23 mg/L、0.039 cm-1、2.90 mg/L,总去除率分别为97.25%、34.41%、40.48%、28.55%。膜出水中大于2μm的颗粒数平均为16个/mL,未检测出细菌及大肠菌群。此外,组合工艺还能有效去除铁、锰及藻类,其出水含量低于标准限值。与原水直接进行超滤处理相比,组合工艺的跨膜压差增加更平缓。因此,该组合工艺可用于太湖微污染原水的处理。