PAC-UF工艺的膜污染特性及膜污染物质研究

针对污水处理厂二级出水在超滤膜(UF)工艺和粉末活性炭-超滤(PAC-UF)工艺中的运行,分析粉末活性炭(PAC)对膜污染的影响,并采用三维荧光光谱分析等方法分析膜污染的主要成分。试验分析表明,两种工艺中UF膜的膜通量均呈下降趋势而后趋于平缓,但PAC-UF工艺的下降趋势相对缓慢,说明PAC可以延缓膜污染的形成,但无法阻止膜污染的发生。根据三维荧光的分析,二级出水中的主要污染物为富里酸类物质和腐殖酸类腐殖质,溶解性微生物代谢产物和腐殖酸类腐殖质是造成可逆污染的物质,该污染物通过物理反冲洗可以被大部分去除;通过对碱洗液和酸洗液的分析,推测在PAC-UF工艺中造成UF膜片不可逆污染的物质为酪氨酸类蛋白质、色氨酸类蛋白质和富里酸类物质,这三种有机物是造成UF膜片不可逆污染的主要原因。     

消毒化粪一体池研究与应用

随着“新冠类”疫情爆发,需要有运行可靠的预消毒设施以阻止病毒的繁殖和传播,设置消毒化粪一体池,可以解决淤堵隐患,保证消毒效果。该一体池采用二级投加消毒剂的方式,为实际工程提供切实可行的预消毒构筑物,满足不同时期污水初期处理要求;同时提出了消除余氯对后期污水处理影响的措施并给出36 h停留时间后建议的出水的余氯量。     

“快速混合式”加氯及其实践

重庆市自来水公司根据有关资料,把加氯点改在二级泵站的水泵吸水口附近,加氯后立即通过水泵的快速混合,从而提高了消毒杀菌效果,在保证出水水质与余氯量的情况下,大大缩短了接触时间。他们的实践经验可供各地进一步探讨。     

建筑生活热水二次消毒的微生物灭活效能及化学安全性研究

针对建筑生活热水系统水力停留时间长、余氯含量低、微生物超标等问题,采用二次加氯方式进行二次消毒,研究二次加氯的消毒效能、余氯衰减及消毒副产物生成特性等。结果表明,二次加氯消毒可有效保障生活热水的生物安全性,投加0.2～0.5 mg/L次氯酸钠均可完全灭活细菌总数和总大肠菌群,投加0.3～0.5 mg/L次氯酸钠在24～48 h内持续消毒效果良好。生活热水的余氯衰减速率和三氯甲烷生成量明显高于二次供水,存在消毒副产物超标的风险;随着水温和有机物含量的升高,余氯衰减速率、三氯甲烷生成速率和生成量均明显提高。综合考虑生活热水的生物和化学安全性、水力停留时间和持续消毒作用等方面的要求,0.3 mg/L次氯酸钠为二次加氯消毒的最适宜投加量。研究结果为生活热水系统二次加氯消毒技术的应用和水质安全保障提供了技术支持。     

新冠肺炎疫情期间城镇再生水厂协同消毒工艺运行实践

基于新冠病毒存在介水传播的风险,结合北京城市污水再生利用实践,对疫情期间污水再生处理与协同消毒工艺实际运行效果进行研究。结果表明:根据已有研究结果,新冠病毒在水环境中的存活能力及对消毒剂耐受力均弱于粪大肠菌群,在城市污水处理过程中粪大肠菌群可以用来参考指示新冠病毒的灭活。二级处理与深度处理单元的稳定运行,使消毒工艺进水SS5mg/L,有效保障了后续消毒单元的消毒效果。对于臭氧-NaClO协同消毒工艺,臭氧剂量维持在3～5mg/L,NaClO剂量根据水量与清水池容积维持CT值不低于8mg·min/L,可以稳定实现出水粪大肠菌群2CFU/L的消毒效果,同时节省NaClO投加量。对于臭氧-UV-NaClO协同消毒工艺,1～3 mg/L的臭氧投加量能够将紫外透射率提升30%,在设计紫外剂量下(景观用水30mJ/cm~2,城市杂用水80mJ/cm~2),能够达到紫外出水粪大肠菌群2CFU/L;后续根据再生水用途及管网输配要求进行补氯,保障出水余氯达到相应标准。协同消毒工艺通过不同消毒技术的合理选择与运行优化,可以实现粪大肠菌群99.99%以上的去除,出水粪大肠菌群2CFU/L,出水余氯浓度稳定可控,保障了再生水与受纳水体安全。     

给水生物处理工艺微生物特性研究

通过分析曝气生物滤池、生物活性炭滤池内微生物优势菌种、生物膜结构、生物膜量等特性,结合不同滤池微生物生长特点探讨不同类型生物滤池的挂膜特性以及对氨氮、亚硝酸盐氮和有机物的去除效果表现差异的原因;此外,通过进行生物活性炭滤池出水微生物菌种鉴定,分析经常规氯消毒后水质微生物安全性.试验结果表明,对炭滤出水采用次氯酸钠消毒,杀菌率达99.98%以上,但残留菌中检出有条件致病菌,需进一步研究其影响和对策.     

UV/H_2O_2/Cl_2组合工艺处理含2-MIB滤后水的中试研究

针对饮用水中二甲基异莰醇(2-MIB)污染和UV/H_2O_2高级氧化工艺H_2O_2残留问题,构建了UV/H_2O_2/Cl_2组合工艺,并以加标滤后水为原水开展了相关中试研究。基于响应曲面法对UV/H_2O_2工艺去除2-MIB进行参数优化,在此基础上对出水残留H_2O_2采用加氯中和处理,调整NaClO投加量以保证出水符合出厂水余氯要求。最终确定UV/H_2O_2/Cl_2组合工艺运行的最优工况为:当2-MIB为275ng/L时,UV为350mJ/cm~2,H_2O_2投加量6mg/L,NaClO投加量7.5mg/L,在确定的最优工况下连续稳定运行组合工艺,对工艺出水进行检测,结果表明UV/H_2O_2/Cl_2组合工艺对2-MIB去除率达到96.95%,出水余氯值0.4～0.5 mg/L,对TOC、UV_(254)去除率分别达到15.59%、65.71%,能够氧化去除水中大分子有机物,对色氨酸等5种溶解性有机物去除效果良好,且不会带来消毒副产物超标和生物毒性问题,最终出水符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)对水质的要求。     

余氯对城市污水处理厂生化系统的影响研究

新冠疫情会使含氯消毒剂的使用增多,最终可能进入污水处理厂影响生物处理效果.探讨不同浓度的余氯(游离氯和化合氯)对活性污泥处理效果的影响,并观察活性污泥的性能和微生物多样性.结果显示,与未投加余氯相比,投加游离氯浓度大于等于3 mg/L或投加化合氯浓度大于等于5 mg/L时,出水水质出现显著增加,且化合氯对COD和TN去...     

臭氧氧化处理某再生水厂出水的研究

某再生水厂的供水能力为5万m3/d,采用混凝、沉淀、浸没式微滤、部分反渗透+臭氧工艺。由于出水色度较高,以微滤出水为原水,研究不同工况下臭氧投加量、反应时间对色度去除的影响,并建立多元线性回归模型,根据进水指标及臭氧投量和接触时间预测出水色度,以期获得臭氧氧化处理工艺的最佳运行参数,为该再生水厂的工艺改造和提升出水水质提供支持。     

电厂余氯排放对水域环境影响评价方法研究

为了探讨火(核)电厂冷却系统余氯排放对受纳水域环境影响的范围和程度，本文在以往电厂环境影响研究和评价工作实践的基础上，总结前人的研究成果，针对工程建设的不同阶段和电厂采用的不同加氯方式，提出具体的获得余氯影响范围和程度的方法。对已生产运行的电厂，采用现场直接采样观测方法；对于采用间歇加氯工艺的电厂，采用现场快捷比色实验方法；对已建和拟建电厂，均可采用一级动力学反应数学模型计算方法；对于拟建电厂在资料不充分的情况下，采用二维对流扩散数学模型预测方法。并对这些方法的适用范围进行了分析，列举了相应的应用实例。为研究电厂排放余氯对水环境的影响和这类建设项目环境影响评价及后评估提供了可供选择的工具。     

UF911A超声波流量量测系统

UF911A超声波流量量测系统是根据超声波的有关原理对流量进行测量的装置。文中对该系统的原理、结构、功能和在工程应用中遇到的问题及其解决办法进行了简单介绍。     

浸没式超滤膜污染监测与清洗效果分析

佛山新城区优质水厂采用浸没式超滤膜处理工艺,设计规模为5 000 m3/d,2006年6月投产.分析了浸没式超滤膜跨膜压差(TMP)的变化特点,运行结果表明,浸没式超滤膜的膜通量稳定;介绍了超滤膜的物理清洗和化学清洗方法,清洗结果表明,气水反冲洗和化学清洗能够有效控制膜污染,酸洗和氯洗可有效清洗膜的污染物,跨膜压差恢复率为93%;讨论了温度对柠檬酸清洗和次氯酸钠清洗效果的影响,并提出了提高低温清洗效果的措施.     

低频低压切负荷布点及轮次的优化与协调

低频切负荷和低压切负荷的协调优化是离散变量（地点和轮次）和连续变量（各轮的控制量）的混合优化问题。它具有高维时变非线性微分代数方程组的稳定性约束,包括功角有界稳定性和振荡阻尼及代数变量的偏离量,并考虑多工况、多场景、多控制点、多轮次。将其解耦为4个子问题:按控制点的贡献度动态排序优化布点;从有效控制母线数最少和故障严重程度最小的故障开始,逐个故障确定切负荷点和切负荷量,并将已有整定结果作为场景,对余下母线的贡献度动态排序,迭代优化首轮初值;以多工况下各故障的欠切风险和过切风险代价之和最小为目标,按替代前一轮的机会性价比将各控制母线动态排序,确定后续轮的控制量;按解耦优化-迭代协调方式协调低频切负荷和低压切负荷。通过实际系统的算例验证了算法的有效性。     

超滤处理油田采出水的膜污染特征及清洗

利用色质联机对超滤处理油田采出水膜污染物质进行分析,发现烷烃类等石油原油中常见物质是膜的主要污染物。试验表明,常规水力清洗可使滤饼层大部分脱落,但对膜过滤性能的恢复效果较差,而碱洗对膜过滤性能的恢复作用显著,但单一的碱洗并不能清除所有的污染物,而碱洗和酸洗联合能有效降低膜污染。此外还对膜洗脱液进行了分析,并探讨了清洗机理。     

混凝改善超滤膜过滤性能的研究

研究有机物的特性如亲、疏水性以及相对分子质量的大小对超滤膜通量的影响.着重考察混凝对有机物特性的影响以及改善超滤膜通量的效果.试验表明,超滤膜直接过滤原水时,主要截留疏水性有机物,从而造成膜通量的下降.投加硫酸铝25 mg/L和100 mg/L时,虽然TOC去除率仅为18.4%和48.2%,但明显提高了膜通量,这是由于混凝有效地去除小分子疏水性有机物的缘故.研究表明,膜通量的下降与膜截留疏水性有机物的多少有密切关系.     

Characteristic of algogenic organic matter and its effect on UF membrane fouling

Algogenic organic matter (AOM) was extracted from blue-green algae (cyanobacteria) and its characteristic was determined by various methods including high-pressure size-exclusion chromatography (HP-SEC), hydrophobic and hydrophilic fractionation, molecular weight (MW) fractionation and fluorescence excitation emission matrix (EEM). The results revealed that AOM was hydrophilic fractionation predominantly, accounting for 78%. The specific ultraviolet absorbance of AOM was 1.1 L/(mg m) only. The analysis for MW distribution demonstrated that organic matter greater than 30,000 MW accounted for over 40% and was composed of mostly neutral hydrophilic compound. EEM analyses revealed that protein-like and humic-substances existed in AOM. A test for membrane filtration exhibited that AOM could make ultrafiltration membrane substantial flux decline, which can be attributed to membrane pore clog caused by neutral hydrophilic compound with larger MW.     

Influence of hydraulic retention time on UASB post-treatment with UF membranes

A pilot UASB reactor coupled with an external ultrafiltration (UF) membrane was operated under three different hydraulic retention times (HRT) for domestic wastewater treatment. The aim was to assess the HRT influence on system performance and fouling. The highest concentrations of COD, total solids, extracellular polymeric substances (EPS) and soluble microbial products (SMP) in UASB effluent and permeate were found when the UASB reactor was operated under the lowest HRT studied (4 hours); although the fulfillment of Mexican Standard for wastewater reclamation was not compromised. This fact could be attributed to the higher shear stress forces inside the UASB reactor when it was operated at low HRT, which promoted the release of biopolymeric substances in its effluent. Besides, the fouling propensity in the UASB effluent was worsened with HRT reduction, by increasing the fouling rate and the specific cake resistance. Based on these results, it is recommended to avoid operating the UASB reactor at low HRTs (less than 4 hours) in order to control SMP and EPS fouling potential. The results presented also suggest that HRT reduction has a detrimental effect on performance and fouling.     

超滤和电渗析联合处理含聚废水的试验研究

较高的矿化度(TDS)是制约聚合物驱采出水做为配制聚合物用水的主要因素,进行了利用超滤膜和电渗析联合处理含聚废水的试验。通过现场试验,表明管式超滤膜能有效地去除水中的原油、悬浮物和聚合物等杂质,保证了电渗析的平稳运行;控制电导率为950μS/cm时,电渗析的脱盐率为80%,淡水产率为80%。处理后的低矿化度含聚废水能够达到和清水一样的配聚效果,从而可以代替清水用于现场配制聚合物溶液驱油。     

Study on the removal efficiency of UF membranes using bacteriophages in bench-scale and semi-technical scale

To determine the removal efficiency of ultrafiltration (UF) membranes for nano-particles in the size range of viruses the state of the art uses challenge tests with virus-spiked water. This work focuses on bench-scale and semi-technical scale experiments. Different experimental parameters influencing the removal efficiency of the tested UF membrane modules were analyzed and evaluated for bench- and semi-technical scale experiments. Organic matter in the water matrix highly influenced the removal of the tested bacteriophages MS2 and phiX174. Less membrane fouling (low ΔTMP) led to a reduced phage reduction. Increased flux positively affected phage removal in natural waters. The tested bacteriophages MS2 and phiX174 revealed different removal properties. MS2, which is widely used as a model organism to determine virus removal efficiencies of membranes, mostly showed a better removal than phiX174 for the natural water qualities tested. It seems that MS2 is possibly a less conservative surrogate for human enteric virus removal than phiX174. In bench-scale experiments log removal values (LRV) for MS2 of 2.5-6.0 and of 2.5-4.5 for phiX174 were obtained for the examined range of parameters. Phage removal obtained with differently fabricated semi-technical modules was quite variable for comparable parameter settings, indicating that module fabrication can lead to differing results. Potting temperature and module size were identified as influencing factors. In conclusion, careful attention has to be paid to the choice of experimental settings and module potting when using bench-scale or semi-technical scale experiments for UF membrane challenge tests.     

PVC合金超滤膜在台湾某给水厂中的应用

台湾某地水源由于受到工业废水污染而致水质急剧恶化,为此台湾某30万m3/d给水厂采用了PVC合金超滤膜系统.实际工程运行结果表明,超滤系统在去除浊度、细菌等方面都达到了良好的处理效果,其中出水浊度小于0.1 NTU,无细菌检出,运行压力为0.05～0.08 MPa,通量为115 L/(m2·h),化学清洗周期为3～6个月.超滤系统的直接投资成本约为250元/m3,直接运行费用约为0.10元/m3.