生物活性炭-重力式超滤工艺处理优质原水效能对比研究

构建生物活性炭(BAC)-重力式超滤(GUF)组合工艺(BAC-GUF),对比研究BACGUF工艺与GUF工艺对水库水源水的除污染效能,明确了BAC的有机物去除特性以及对膜污染的控制作用。长期运行结果表明,BAC-GUF工艺和GUF工艺均可稳定、高效地去除浊度;BACGUF工艺对有机物和氨氮的去除效能明显提高,COD_Mn、UV_254、氨氮和亚硝酸盐氮去除率分别达到58.39%、47.62%、55.05%和86.57%,比GUF工艺分别提高了18.64、28.57、26.61和65.67个百分点。BAC对腐殖质类物质的去除效果显著,明显改善了BAC-GUF工艺的膜通量,有效缓解了膜污染程度,但也造成了蛋白质类物质对超滤膜的污染。BAC-GUF工艺的不可逆膜污染主要是蛋白质类和微生物代谢产物等,但膜污染程度可控,呈现稳定的趋势;GUF工艺的不可逆膜污染主要是腐殖质类物质,且呈现持续增加的趋势。     

反渗透工艺进水污染指数的研究进展

准确快速测量进水污染指数对反渗透(RO)膜污染有效防控意义重大,综述了RO进水污染指数的相关研究进展.0.45μm微滤(MF)膜的淤泥密度指数(SDI)是最常用的表征颗粒物污染潜势的经验性污染指数.滤饼层过滤机理和0.45μm MF膜的修正污染指数(MFI)和滤饼层污染指数(CFI)侧重于颗粒物污染潜势的表征.超滤(UF)膜的MFI-UF涵盖了颗粒物和胶体的污染潜势,而错流取样器模式考虑了RO错流过滤中的污染物选择性沉积问题.纳滤(NF)膜的MFI-NF进一步涵盖了溶解性有机物的污染潜势,而滤饼层阻力模拟器模式考虑了RO高压力和渗透压的影响.基于MF→UF→NF梯度过滤的MFI分别表征颗粒物、胶体和溶解性有机物的污染潜势,可以更有效地识别主要污染物,进一步结合污染机理的全面分析有望发展出更具针对性的污染指数.     

PPC和PFS联用去除水源水中Tl和Sb复合污染

为了去除地表水源水加标模拟的重金属铊(Tl)和锑(Sb)复合污染,采用了高锰酸盐复合药剂(PPC)和聚合硫酸铁(PFS)联用强化常规工艺;通过静态烧杯实验和微型移动式平台优化工艺参数,对去除铊和锑复合污染的影响因素(PPC投量、PFS投量和pH)进行分析.实验结果表明,组合工艺可保证水源水在Tl超标2～3倍(0.21 ～0.35 μg·L-1),Sb超标3～4倍(15 ～20 μμg·L-1)的场合出水达标,对应的工艺参数是:pH控制在5.7 ～6.3,PPC投量控制在3mg·L-1以上,聚铁投量控制在40 mg·L-1以上.PPC和PFS联用强化常规工艺可有效去除地表水源水加标模拟的铊(Tl)和锑(Sb)复合污染,并且PPC投量是影响Tl去除的主要因素,PFS投量和pH是影响Sb去除的主要因素.     

超滤组合工艺处理含藻水膜污染机制及调控研究

水体富营养化引起的季节性藻类暴发问题越来越突出,常规净水工艺对藻类去除效果较差,严重威胁着饮用水供水安全。超滤工艺能够有效截留水中的颗粒物、胶体和微生物,尤其在解决含藻水问题方面具有物理截留的显著特点,已成为我国净水升级改造的重要技术。然而,藻类及其代谢产物引起的严重膜污染,极大地制约了超滤工艺的推广应用。围绕超滤工艺在处理含藻水过程中涉及的关键科学和技术问题,分析其膜污染内在发生机制以及调控技术,并对超滤工艺处理含藻水的未来研究方向进行展望,有助于发展和完善超滤处理含藻水的理论和技术体系。     

超滤膜污染以及膜前预处理技术研究进展

超滤是一种重要的饮用水安全保障技术,在饮用水处理工业中具有广泛应用的前景.但是膜污染会造成超滤工艺的运行维护成本增加、膜使用寿命缩短,限制超滤工艺的进一步推广应用.总结了超滤膜污染和膜前预处理以缓解膜污染研究的前沿动态,对主要膜污染物质、膜污染机理以及膜前预处理对膜污染的影响机制进行了深入的分析,认为天然水中亲水性大分子有机物是主要的膜污染物质,而混凝、吸附和预氧化等膜前预处理都无法消除亲水性大分子有机物引起的膜污染.引起滤饼层污染、膜孔堵塞污染和膜孔内吸附污染等膜污染形式的力学因素研究将是膜污染机制研究的重要方向;开展膜前预处理技术和组合研究,强化亲水性大分子有机物膜污染的缓解是膜前预处理研究的发展趋势.     

微宇宙环境下藻类生长与理化因子回归研究

为考察水库水中藻类生长与理化因子的相关性,用微宇宙环境模拟藻类生长过程并监测理化因子变化,建立相关回归统计方程.以微宇宙环境中鱼腥藻、微囊藻和中度营养状态水体中藻类的生长为研究对象,考察藻类生长过程中理化因子的变化,建立藻生长与环境因子的线性相关矩阵,并建立相关预测方程.实验结果表明:总磷和水温是影响藻类生长显著因子;通过总磷和水温建立起的相关预测方程,能够预测水体内藻细胞浓度变化.微宇宙环境下基于理化因子所建立起的藻类生长预测方程有助于水厂准确预测藻类浓度,及时调整水处理工艺.     

酸碱与农业生物质骨料对污泥脱水效能的影响

为改善污泥脱水性能,在不同pH条件下考察3种农业生物质即小麦秸秆粉末(WSP)、玉米秸秆粉末(CSP)及稻壳粉末(RHP)对污泥脱水的影响.采用毛细吸吮时间(CST,tCS)及污泥比阻(SRF,FSR)等表征污泥脱水性能,用粒径和Zeta电位考察污泥性质的变化,通过离心液浊度,胞外聚合物质(EPS)含量、束缚水和泥饼结构来解释协同作用机制.实验结果显示,当pH控制在3时,污泥脱水效果最好,深度脱水后泥饼含水率下降到61. 5%;分别投加WSP、CSP及RHP时,污泥FSR分别下降到7. 32×10~8,7. 41×10~8及8. 29×10~8s2/g. pH小于2或pH从8升高到11时tCS和FSR都显著升高;在投加0. 75 g/g DS WSP、CSP及RHP后,也不能改善污泥脱水效果. pH低于2或者碱性条件使污泥释放更多有机物质和浊度,污泥脱水效果恶化严重.酸及生物质改善污泥脱水性能的机理为酸(pH=3)促进污泥分解EPS释放束缚水,而生物质作为骨料提供水分孔道.     

内压式超滤工艺处理山区水库水的试验

针对我国农村饮用水处理技术落后、建设管理水平低的现状,构建了重力流超滤系统处理山区水库水,在验证内压膜除浊、除污和消毒功能的基础上,重点考察错流周期对内压膜的净水效能和膜污染的影响。结果表明:内压式超滤膜具有良好的除浊和灭菌功能,滤后水浊度低于0.1 NTU;菌落总数的去除率大于99.9%,对水中的CODMn、UV254、氨氮的去除率为14%~29%、8%~27%、10%~24%。而在错流周期为1 h、错流流量为45 L/(m~2·h)的条件下,超滤膜的净水效能和使用周期最佳,对COD_(Mn)、UV_(254)和氨氮的平均去除率较滤膜本身提高了5.43%、6.13%、3.3%,净水效果稳定,膜通量下降缓慢,自用水与能耗方面也保持在较低水平。     

PPC预氧化和超滤协同处理引黄水库高藻水

采用高锰酸盐复合药剂(PPC)预氧化—混凝—沉淀—超滤组合工艺处理黄河下游引黄水库夏秋季节高藻水。工艺优化试验结果表明:当处理高藻水时,聚氯化铝最佳投加量为4mg/L,PPC最佳投加量为0.6mg/L。进行了混凝—沉淀—超滤和PPC预氧化—混凝—沉淀—超滤工艺中试比较,结果表明:两种工艺均能将出水浊度控制在0.1NTU以下;投加0.6mg/LPPC能使组合工艺对原水UV254和藻类的平均去除率分别提高10%和28%。将PPC预氧化技术和超滤技术联用,具有协同除污染作用,降低进入膜表面的污染负荷,缓解膜污染。