纳滤膜净化地下水时预处理工艺的选择研究

针对不同地下水水质,分别以活性炭、石英砂、锰砂进行预处理,采用纳滤膜工艺制取优质饮用水。旨在为不同地区、不同水质的地下水净化探索一种更为有效的预处理方法。研究表明,活性炭更适合用作有机污染物含量较高的浅层地下水的预处理;而石英砂、锰砂更适合用作铁、锰含量较高的深层地下水的预处理。也可以将几种预处理工艺联用,以获得更好的效果。     

纳滤膜去除水中药品和个人护理品的研究进展

药品和个人护理品(PPCPs)是继持久性有机污染物(POPs)及内分泌干扰物(EOCs)之后发现的水体中普遍存在的痕量有机物,它的难降解性、生物毒性积累和长期危害性,对环境和生态系统造成的危害正逐渐引起科学界的关注。通过对国内外最新研究成果的分析,介绍了纳滤膜去除水中PPCPs的优势所在,以及去除过程的作用机理和影响因素,并对今后研究方向做了展望。     

纳滤膜去除饮用水中PPCP研究进展

个人药品(PPCP或PhACs)是继杀虫剂、除草剂及内分泌干扰物之后发现的水体中普遍存在的痕量有机物,具有难降解性、生物积累性和长期危害性,其对环境造成的危害正逐渐引起人们的关注.结合国内外最新研究成果,介绍纳滤膜去除饮用水中PPCP的作用机理及影响因素,并展望今后研究方向.     

吸附法去除饮用水中砷的研究进展

介绍砷的分布以及饮用水中砷超标的危害,综述当前国内外用不同吸附方法去除饮用水中砷的研究进展,分析其吸附性能和特点。结果表明,在归纳的6种吸附除砷方法中,复合材料与改性材料除砷效率高,处理费用低,目前最具有市场应用前景;活性材料的吸附效果受pH值控制;含铁矿物材料在除砷过程中易导致二次污染;纳米材料除砷效率最高,应是今后的主要发展方向。     

利用纳米材料吸附去除饮用水中砷(Ⅴ)的研究

研究纳米材料对人工配水中砷(Ⅴ)吸附去除的规律和影响因素,为研制新型除砷材料提供一定的理论依据。分别选取不同的纳米材料和常规除砷材料,利用静态试验对人工配水中砷(Ⅴ)进行去除效果的比较,并探讨环境因素对去除效果的影响。结果表明纳米材料的除砷效果优于常规除砷材料,试验中纳米ZnO的除砷效果较好,接触0.5 h后去除率即可达到99.9%,去除效果受温度、pH和常见阴离子Cl-、SO24-影响小。纳米ZnO对水中砷(Ⅴ)的去除效果较好,经过进一步的研究有望应用于饮水除砷(Ⅴ)。     

饮用水中纳滤技术的应用与发展

综述了纳滤膜在饮用水处理中的应用现状与未来的发展趋势 ,并提出了饮用水处理中纳滤膜的选择准则。     

纳滤膜技术及其应用的研究进展

随着膜技术的发展,20世纪80年代出现的纳滤膜弥补了反渗透与超滤之间的空白。纳滤膜(nanofiltration membrane,NF)又称“疏松型”反渗透膜。通常情况下,膜的截留相对分子质量界限为200~1 000。与截留相对分子质量相对应的膜孔径为1~3 nm,故将这类膜称为纳滤膜。纳滤膜可以截留糖类等低相对分子质量有机物和高价无机盐(MgSO4等),但对单价无机盐的截留率低(仅为10%~80%),具有相当大的透过能力。由于单价盐可以自由透过纳滤膜,使得膜两侧因离子浓度不同而造成的渗透压差远远低于反渗透膜。在相同通量条件下,纳滤膜所要求的驱动压力比反渗透膜要低得多。一般纳滤的操作压力为0.5~1.5 MPa。由于纳滤膜的这种独特分离性能,确定了它在水软化和低相对分子质量有机物纯化浓缩的地位。此外,纳滤膜能有效去除许多中等相对分子质量溶质,如消毒副产物的前驱物、残留农药和某些色素等,因而在水净化处理和脱色中得到广泛应用。     

致密型纳滤膜用于微污染地表水深度处理的中试研究

对于微污染原水,常规工艺处理难以满足出厂水水质要求。考察了致密型纳滤中试装置对微污染地表原水进行深度处理的效果,探索了膜污染机制,优化了膜污染的化学清洗方法。中试结果表明,致密型纳滤系统能高效去除无机盐离子和溶解性有机物,其TOC去除率可达94%,出水电导率降低87%。膜污染主要由无机结垢和有机污染组成,前者主要成分为碳酸钙,后者为多糖和蛋白质。对化学清洗方法的优化结果表明,盐酸(pH=2)结合EDTA(pH=12,5 mmol/L)清洗可以有效恢复膜通量至初始水平。该中试装置运行成本为0.63元/m³,建议在实际运行中,可将膜过滤出水和常规工艺出水进行混合作为供水,以达到降低运行成本且保证供水水质的目的。     

膜技术处理饮用水的研究

2 1世纪的今天 ,饮用水水质标准愈加严格 ,而水源污染日趋恶化 ,常规饮用水处理工艺出水安全性难以保证 ,已无法与现有的水质标准相适应 ,必须开发新的水处理技术。膜技术作为饮用水处理的一个独立工艺 ,是水处理领域最重要的技术突破 ,现已得到愈来愈多水处理工作者的关注。在综合研究国外文献资料的基础上 ,主要介绍了膜技术在国外饮用水处理中的应用     

纳滤膜和低压反渗透膜去除水中氟的对比研究

通过采用NF/RO膜技术去除水中氟离子的试验研究,探讨了膜回收率、操作压力、水的pH、进水含盐量以及运行时间等参数对NF/RO膜除氟效果的影响.试验中确定NF/RO膜的最佳回收率均为15%.结果表明:在相同操作条件下(0.16～0.21 MPa),RO的膜通量是NF的1/2左右,而其F-去除率比NF高2%～15%;水的pH影响NF/RO膜对氟的去除效果,pH越高,膜对氟的去除率越高;随着进水含盐量的增加,NF/RO膜对F-的去除率下降;随着运行时间的增加,RO膜等对F-的去除率基本保持不变,NF膜下降明显.建议RO膜除氟最低压力应高于0.2 MPa;膜法除氟应尽量在弱碱性环境中操作.     

活性炭—超滤组合工艺处理南方微污染原水的研究

研究了活性炭—超滤组合工艺对主要污染物的去除效果,以及超滤膜污染情况。组合工艺出水浊度一般为0.01~0.03 NTU,粒径大于2μm的颗粒数低于10个/mL。组合工艺对CODMn、UV254和TOC的去除率分别为47%、88%和60%,其中炭吸附起主要作用,分别占39%、86%和57%。总细菌数和异养菌平板计数(HPC)在炭吸附池出水中分别为1~1 300 CFU/mL和190~2 880 CFU/mL,而其在超滤出水中分别为0~5 CFU/mL和0~40 CFU/mL,这显著提高了微生物安全保障水平。浮游动物能穿透炭砂滤层,但超滤对浮游动物有非常好的截留效果,出水中偶有检出轮虫,最大为2.5个/100 L。超滤膜污染为由金属离子和有机物造成的综合性污染,金属离子包括Fe3+、Al3+等高价离子,以及Ca2+、Mg2+等二价离子;有机物主要为烷烃和芳香烃等。活性炭—超滤组合工艺非常适合于我国南方地区高温高湿气候,以及季节性有机污染和微生物污染的水质特征。     

Removal of manganese from water using combined chelation/membrane separation systems.

The addition of the chelating polymer polyacrylic acid (PAA) to assist in the removal of manganese from groundwater by membranes was investigated using membranes with different pore sizes under various operating conditions. Negligible manganese removal was achieved with the UF and NF membranes at acidic pH values, but removals exceeding 90% could be achieved at elevated pH (pH 9), presumably due to the formation of manganese hydroxides. Mn removal increased substantially when PAA was added to the feed solution, due to chelation of Mn by the PAA and rejection of the chelates by the membranes. The chelate could be broken at acidic pH, releasing free PAA that could then be separated from the Mn ions and reused. Smaller PAA molecules were lost in the first regeneration cycle, but negligible PAA was lost in subsequent cycles. In the systems with PAA, nitrate ions were rejected more efficiently than in the PAA-free systems, presumably because of electrical repulsion between nitrate ions and PAA sorbed on the membrane surface. With increasing PAA dose, the volumetric flux first decreased and then increased; the latter result was accompanied by a change in the physical-chemical form of the polymers, as indicated by an increase in turbidity.     

炭砂滤池在松花江污染应急处理中的应用特性研究

以哈尔滨制水三厂应急改造的炭砂滤池为对象,研究其在恢复供水期间的除污染效能和反冲洗工艺条件对滤池性能的影响.结果表明:炭砂滤池将活性炭吸附、石英砂物理拦截作用有机结合,能有效去除水中的硝基苯类污染物、胶体颗粒和各种有机物,试验中炭砂滤池出水硝基苯浓度始终接近检测限;出水浊度始终＜1 NTU,与普通无烟煤/石英砂滤池相比无明显差别;对CODMn、UV254、TOC的去除率分别在35%、25%和25%以上,效果显著.采用水冲强度4.2 L/(s·m2),水冲时间10 min的反冲洗工艺条件,能够满足炭砂滤池的反冲洗要求;炭砂滤池10 min初滤水不排入后续消毒工艺,作为反冲洗水储存备用,或输送到前端工艺进行再处理.     

曝气炭砂滤池去除氨氮的生产性示范工程研究

通过运行炭层空气曝气活性炭-石英砂双层滤池(简称曝气炭砂滤池)生产性示范工程,并与无曝气炭砂滤池及砂滤池进行对比,研究了曝气炭砂滤池作为快滤池时对水中氨氮及亚硝酸盐氮的去除性能。结果表明,曝气炭砂滤池可将氨氮浓度低于2.5mg/L的进水处理至0.5mg/L以下,且进水氨氮低于1.5mg/L时不需曝气,其去除效果显著优于普通炭砂滤池和石英砂滤池;曝气炭砂滤池亦可有效去除亚硝酸盐氮。用曝气炭砂滤池替代石英砂滤池是水厂提升氨氮去除能力的一种可行的滤池改造方式。     

微灌过滤器石英砂滤料过滤与反冲洗研究

通过对微灌用过滤器石英砂滤料的过滤与反冲洗试验,0.3 ‰泥沙含量的原水在4个过滤与冲洗速度下,对泥沙出水浊度、出水粒径级配随时间的变化规律进行了测定分析,试验结果表明:过滤速度与滤后水的浊度成正比,滤后水浊度的滤除比率在75 %～85 %,反冲洗流速加大出水浊度接近清水浊度的时间缩短,正常速度范围内反冲洗在6～7分钟内完成,在过滤条件下,随着过滤时间的延长和流速的增大,出水颗粒中值粒径在逐渐增大,而在反冲洗条件下,随着反冲洗时间的延长和冲洗流速的加大,排水颗粒中值粒径在逐渐减小.     

稠油废水混凝法除硅工艺研究

稠油废水温度高、碱性大、溶解性硅含量相对较高。针对硅的不同存在形态,探讨了稠油废水混凝除硅的机理和效果。试验结果表明,混凝工艺可去除稠油废水中活性硅和非活性硅,MgCl2的投加和pH的升高可有效改善PAC对活性硅和非活性硅的去除效果。通过单因素正交试验可优化确定PAC、MgCl2、助凝剂的投加量及pH分别为330mg/L、150mg/L、2mg/L和11～12。     

除铁除锰优势菌种的研究

结合近年生物法应用于原水除铁除锰的试验和实践发展,运用实验室模拟研究的方法,研究微生物对铁、锰的去除效果,从而寻找出去除水中铁锰的优势茵种.试验结果表明由缠绕纤发杆茵分离培养基培养的细菌对锰的去除效果较好,锰去除率达到了55%,曼除锰的优势茵种;由嘉氏铁柄杆菌分离培养基培养的对铁的去除效果较好,铁去除率达到了95%,是除铁的优势茵神.     

人工砂与天然砂的混合应用研究

通过研究人工砂与天然砂的不同配比对混凝土含气量、坍落度、抗压强度、抗渗性及抗冻性的性能影响,经试验证明:人工砂与天然砂的比例为40:60左右时,混凝土的各项性能指标达到最佳状态.     

砂滤池对颤蚓的拦截和去除效果研究

中试条件下研究了砂滤池对颤蚓的拦截效果,并考察了滤速、过滤周期和反冲洗强度等对颤蚓拦截和去除效果的影响。结果表明:砂滤池对颤蚓的拦截效果与颤蚓体长和滤料粒径有关,颤蚓体长越大、滤料粒径越小,则拦截效果越好;滤速是颤蚓迁移的主要动力,滤速的提高会增大颤蚓泄漏风险;过滤周期的延长将促进颤蚓的迁移,适当缩短过滤周期有利于水厂颤蚓泄漏风险控制;反冲洗可以实现颤蚓从净水工艺中的彻底去除,反冲洗强度越大,颤蚓的去除效果越好。从试验结果来看,为有效控制颤蚓泄漏风险,滤池滤速和过滤周期宜分别控制在11.1 m/h和12 h以下,反冲洗强度则控制在25 L/(s.m2)左右,此时颤蚓去除率为97.7%。     

Fenton接触氧化法强化石英砂—锰砂滤料处理铁锰矿井废水

为了解决目前常用的接触氧化法除铁除锰工艺中铁离子存在时锰离子难去除的问题,本文重点研究了Fenton接触氧化法强化石英砂-锰砂滤料的除铁除锰效率和机理。结果表明:Fenton试剂+锰砂+石英砂工艺除铁锰的效果很好,影响因素的最佳值如下:加入H2O2形成Fenton试剂后可以强化石英砂-锰砂工艺除铁除锰的效果,当H2O2投加量为0.15 mg/L、滤速为8 m/h、pH为7时,铁离子的去除率可达到92%,当H2O2投加量为0.17mg/L、滤速为8 m/h、pH为7时,锰离子的去除率可以达到97%。