氯和氯胺冲击消毒对二次供水管道生物膜的控制作用

针对建筑二次供水管壁生物膜对饮用水的生物安全性构成的潜在威胁,采用生物膜反应器(BAR)模拟二次供水管道,研究氯和氯胺冲击消毒过程对管壁生物膜的细菌总数、大肠杆菌和异养菌(HPC)灭活效果以及对生物膜结构的影响.结果表明,在第80天时生物膜中生物量达到最大,生物膜宏基因组分析表明,厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌(Bacteroidetes)为优势菌种.冲击消毒对生物膜的灭活效能与氯和氯胺的质量浓度以及CT值有关,在相同CT值条件下,高质量浓度氯和氯胺的灭活效果更佳.氯和氯胺的生物膜灭活效果对比可以看出,在低投量条件下,氯的细菌总数和大肠杆菌灭活效果好于氯胺,但氯的HPC灭活效果弱于氯胺;在高投量条件下,消毒剂质量浓度和CT值与生物膜的灭活效果无明显相关性,可以达到快速消毒的效果.在氯和氯胺的投加质量浓度为3.0 mg/L、CT值300~400 mg·min/L的最佳冲击消毒条件下,生物膜中细菌总数、大肠杆菌和HPC的灭活率均达到95%以上.从生物膜的表面特性分析可以看出,冲击消毒后生物膜结构破坏明显,生物膜变薄或脱落;氯冲击消毒对生物膜的破坏和削减程度优于氯胺,更有利于管道生物膜的控制.     

活性炭出水中炭附细菌解吸附机制及工况优化

针对活性炭出水生物安全性中炭附细菌所致的难点问题,分析了细小炭粒特性对水中细菌的吸附影响和微生物吸附炭粒的微生物学及化学机制,探讨了炭附细菌的解吸附原理;并通过正交试验和对比组合实验,研发出高速离心协同解吸附剂的新方法,能够破坏炭附细菌和炭粒间的多种作用力,提高炭附细菌解吸附的效率;进一步优化了高速离心与解吸附剂组合适宜的工况.结果表明:离心工作条件为转速18×103r/min,时间5 min,温度4℃,解吸附剂组合为焦磷酸钠(质量分数为0.01%)、Tris Buffer(浓度为0.01 mol/L,pH7.0)、蛋白胨(质量分数为0.01%)、表面活性剂(浓度为1μmol/L)和乙二醇双(2-氨乙基醚)四乙酸(EGTA)(浓度为1mmol/L)时,活性炭粒的解吸附倍数达到15.1.解吸附效率提高了75.6%,基本实现炭附细菌的分离,为活性炭出水中生物颗粒控制的研究提供理论和方法.     

饮用水深度净化工程处理效果

以饮用水深度净化工程为基础,研究了臭氧—微滤—生物活性炭吸附—超滤／反渗透比例勾兑流程,对饮用水中的各种污染物质的去除效果。该工艺流程能够有效的去除水中的高锰酸钾指数、254nm吸光度及细菌等指标,超滤与反渗透比例勾兑调节水中的各种无机离子浓度,不改变各个离子之间的比例,该工艺出水完全满足饮用水净水水质标准。     

高锰酸钾与氯胺联用强化消毒技术试验研究

以总大肠菌群、细菌总数作为检测指标,以实验室配水为试验水样,观察了高锰酸钾和氯胺单独和联用灭活水中微生物的效果,探讨一种发挥高锰酸钾和氯胺优势的饮用水消毒方法．结果表明,高锰酸钾和氯胺联用对指示微生物灭活效果好于这两种消毒剂单独使用的效果．Berenbaum公式计算证实,高锰酸钾和氯胺联用在降低微生物指标上的作用均为协同作用。     

IBAC技术中石英砂垫层的工艺条件研究

为提高固定化生物活性炭(IBAC)出水的生物安全性,采用在IBAC滤池底部增加石英砂垫层的技术措施.利用人工筛选驯化的优势菌种对活性炭进行固定化,并以臭氧氧化水作为进水,研究不同石英砂垫层对IBAC净水效果的影响,从而确定最佳石英砂垫层厚度.结果表明:与未加石英砂垫层的IBAC相比,有石英砂作垫层的IBAC出水效果更好,其中出水浊度要低11.5%,对细菌总数和颗粒物的去除率要高34.7%和26.3%,而对UV254和CODMn的去除效果差别不大,因此,石英砂垫层能够有效保证出水水质的生物安全性.石英砂垫层厚度与IBAC出水浊度、细菌总数和对颗粒数去除率的相关系数分别为0.9649、0.8739和0.9888.根据曲线分析结果,最终确定出IBAC的最佳石英砂垫层厚度范围为200~300 mm.     

净水组合工艺对水致突变物去除评价研究

通过现场动态模拟试验,对地表微污染水源水处理的五种组合饮用水净水工艺的致突变物的去除效果进行评价分析,结果认为同时采用“多级屏障”,可有效地去除饮用水生产过程中致突变物和三氯甲烷前体物。臭氧预氧化可以强化后续工艺对致突变物的去除效果;生物预处理可以利用微生物降解作用改变水中的致突变物的结构和性质;在臭氧—生物预处理、传统工艺后增加活性炭吸附或后臭氧氧化,都可有效地降低出水的致突变活性,活性炭吸附对TA98的去除能力优于后臭氧氧化能力,而后臭氧氧化对TA100的去除能力优于活性炭吸附;在臭氧—生物预处理、传统工艺后增加活性炭吸附 后臭氧氧化,可大幅度提高对TA98和TA100的去除能力,移码型致突变和碱基置换型致突变均显示阴性,保证了更优质的饮用水水质。     

臭氧和活性炭水处理技术的若干问题研究与探讨

本文研究了用臭氧化和生物活性炭法去除污染水中三卤甲烷、三氮、硝基化合物等多种污染物的效能、特征和机理。试验发现,粒状活性炭床过滤吸附法(简称“C”法)和臭氧化-粒状活性炭过滤吸附法(简称“O_3 C”法)都能有效地除去氨氮,但前者的水中亚硝酸盐明显升高,而后者的出水中硝酸盐明显升高。两者在运行初期对 THMs 都有一定的去除效率,但随着生物活性的增强,出水中THMs 的浓度明显增高。本文还系统地研究了五种硝基芳烃和丹宁、甲醛的臭氧化反应动力学以及臭氧化对活性炭吸附的影响,以及臭氧在水中的吸收和自分解。     

净水组合工艺对水致突变物去除评价研究

通过现场动态模拟试验，对地表微污染水源水处理的五种组合饮用水净水工艺的致突变物的去除效果进行评价分析，结果认为同时采用“多级屏障”．可有效地去除饮用水生产过程中致突变物和三氯甲烷前体物。臭氧预氧化可以强化后续工艺对致突变物的去除效果；生物预处理可以利用微生物降解作用改变水中的致突变物的结构和性质；在臭氧一生物预处理、传统工艺后增加活性炭吸附或后臭氧氧化，都可有效地降低出水的致突变活性，活性炭吸附对TA98的去除能力优于后臭氧氧化能力，而后臭氧氧化对TA100的去除能力优于活性炭吸附；在臭氧-生物预处理、传统工艺后增加活性炭吸附＋后臭氧氧化，可大幅度提高对TA98和TA100的去除能力，移码型致突变和碱基置换型致突变均显示阴性，保证了更优质的饮用水水质。     

臭氧-生物活性炭工艺在直饮水厂中的应用

臭氧-生物活性炭是当前国内外饮用水深度处理的主流工艺之一，以某居住区直饮水工程为例，探讨了臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中主要污染物的去除效果，并介绍了该水厂主要处理单元的设计尺寸及运行参数，对出水水质的检测结果表明：该水厂出水水质符合国家饮用净水水质标准。     

活性炭吸附水中六价铬机理及影响因素

重金属因其潜在的生物毒性和高污染风险给水源地水质安全与城市饮用水安全保障带来严重威胁。活性炭吸附法去除水中重金属离子较其他方法具有高效性、化学污泥减量化、低温适应能力强、可实现重金属回收等优点而得到广泛应用。本文以六价铬为典型污染物,分析其化学特性及毒理学性质,阐述活性炭吸附水中Cr（Ⅵ）的表面接触还原作用、表面结合作用和表面沉积作用等主要吸附机理,并对pH值、离子强度、活性炭表面积及孔径分布、表面官能团特性、腐植酸类物质对活性炭吸附水中Cr（VI）效能的影响进行探讨。     

活性炭池中桡足类浮游动物滋生的影响因素

以水温、光照条件等环境因素对桡足类的摄食行为和作用关系进行研究.结果表明,10~30℃时,桡足类浮游动物的清滤率和滤食率均保持在较高的水平,宽广的摄食温度范围有利于其在活性炭池中滋生繁殖;在全黑暗和光照周期12 h、光照强度700 lx条件下,桡足类的摄食强度出现高峰,而光强升高则会抑制水蚤的摄食行为;活性炭池中炭附细菌对桡足类饵料的贡献率超过自由细菌5倍以上,水蚤的摄食主要集中在小于10μm的粒径范围,占饵料总量的90%以上.控制活性炭池的光照条件和改善进水水质降低炭层中的微生物水平,均有利于抑制水蚤类浮游动物的滋生.     

GAC/GDM组合工艺用于村镇饮用水净化机制及调控

能耗高、操作复杂、运维量大、成本高是制约当前村镇饮用水处理技术发展和推广应用的瓶颈问题。为此,针对性地研发超低压重力驱动型膜滤净水技术（GDM）,具有操作简单、近零维护、低能耗和无药剂等工艺优势;同时,为进一步提高污染物的去除效能,构建颗粒物活性炭（GAC）缓速滤池与GDM组合工艺（GAC/GDM）。结果表明,GAC缓速滤池预处理可显著提升对UV₂₅₄、溶解性有机碳（DOC）和氨氮的去除效能,去除率分别高达75%、86%和90%,同时有助于提升膜出水通量（较GDM对照组提升了32%）。此外,考察了微循环（CGAC/GDM）和微曝气（AGAC/GDM）两种方式对组合工艺运行效能的调控作用,长期运行过程中,CGAC/GDM与AGAC/GDM的稳定通量较GDM对照组分别提高约36%和49%;然而,其对DOC和UV₂₅₄的去除率较GAC/GDM工艺略有降低,这是由于微循环和微曝气措施增加了膜前溶解氧质量浓度,强化了膜表面生物滤饼层内微生物的水解作用。提出的GAC/GDM组合工艺可同步实现对膜通量和污染物去除效能的提升作用,为村镇地区膜滤供水技术的发展...     

寒区湖库型水源供水系统中耐氯菌的生长

研究供水系统中耐氯菌的生长对饮用水中微生物安全的评估、预防和控制至关重要,为此,以寒区湖库型水源供水系统的主体水及生物膜为研究对象,对其中的异养菌和耐氯菌进行了检测,并利用扫描电子显微镜观察了生物膜的生物相.结果表明:自来水在管网输送过程中,余氯质量浓度大于0.2 mg/L的主体水中仍然存在细菌再生长现象.耐氯菌在所研究的供水系统中普遍存在,经水厂消毒和管网输送后主体水中的耐氯菌数量小于350 CFU/m L,而生物膜中耐氯菌数目一般高于主体水的耐氯菌数目2个数量级.未经消毒处理的滤后水和生物膜中耐氯菌数目均最多,而在清水池中生长的细菌大多比较耐氯.供水系统生物膜中的微生物能见杆菌和球菌,以杆菌居多.     

活性氧化铝过滤去除微量磷试验

通过试验研究了活性氧化铝过滤去除饮用水中微量磷和浊度的性能及出水生物稳定性.当进水ρ(TP)为35~45μg/L,浊度为3~6 NTU,测定活性氧化铝不同粒径、L/d₁₀值、pH值和滤速下的除磷、除浊性能,结果表明,当活性氧化铝粒径、L/d₁₀值和pH值过小或过大及滤速较大时,过滤性能均会降低,过滤效率指数也相对较大.当活性氧化铝粒径在0.71~1.25 mm、L/d₁₀=1 200、pH=6、滤速较小时,过滤效率指数最小,除磷除浊效果最优.在优化条件下,滤后出水ρ(TP)在16 h之内低于10μg/L,能达到生物稳定.     

新型陶瓷滤料在工业废水处理中的应用

在工业废水回用工程——山东鲁梅蚕丝厂废水处理过滤系统中进行了连续的生产性对比试验，并通过COD、SS等参数的检测来评价新型陶瓷滤料的去污效果，然后探讨了利用这种新型水处理材料替代石英砂的应用前景。结果表明，新型陶瓷滤料明显优于传统石英砂滤料。新型陶瓷滤料具有出水水质好，过滤周期长，滤层成熟期短，节水节能，并能够延长后续吸附塔活性炭的使用时间等优点，进一步提高了污水处理回用于生产的水的质量。     

基于在线混凝-超滤组合工艺的微污染地表水处理

以微污染地表水为原水,采用不同混凝剂投加量的3组流程和直接超滤工艺进行对比试验,考察了在线混凝-超滤组合工艺去除污染物的效果和膜污染情况。经过150h的连续运行,组合工艺出水浊度稳定在0.1NTU以下,CODMn平均去除率为33%,水质优于直接超滤工艺。试验中组合工艺较直接超滤工艺跨膜压差增长缓慢,膜污染经化学清洗后可基本去除,表明在线混凝可以延缓膜污染的进行。在试验中提高混凝剂投加量可以略微提高超滤效果,但综合考虑运行成本,混凝剂的最优投量为30mg/L。     

氯胺与二氧化氯联用对氨氧化菌灭活效能试验

在实验室条件下以氨氧化菌(AOB)为目标微生物, 研究了氯胺(NH₂Cl)和二氧化氯(ClO₂)单独及联用对水中AOB的灭活效果, 采用Berenbaum公式判断二者联合作用的性质, 并考察了二者联合氧化滤后水的安全性.结果表明:NH₂Cl和ClO₂对AOB均有一定的灭活效果, 1.5 mg/L NH₂Cl接触30 min及0.225 mg/L ClO₂接触15min均可灭活AOB 5.26个对数级, 达到相同灭活率ClO₂所需的用量少、时间短;相比单独氧化, NH₂Cl和ClO₂联用能显著提高对AOB的灭活效果, 经Berenbaum公式验证, NH₂Cl和ClO₂联用对AOB具有协同灭活作用;采用NH₂Cl和ClO₂联用氧化滤后出水, 能保证对AOB的持续控制作用, 并且NH₂Cl的存在能显著增加ClO₂的余量.因此采用NH₂Cl和ClO₂联用具有灭活效果好、药剂用量少、接触时间短及副产物生成少的优点, 进而也能有效地保证管网的生物稳定性.     

一体式PAC-UF工艺处理水厂待滤水的中试研究

通过中试,研究一体式PAC-UF工艺取代传统砂滤池工艺的适用性和经济性,并将其与单独超滤和水厂砂滤池比较.结果表明,PAC-UF工艺平均出水浊度为(0.041±0.010)NTU,粒径>2μm的颗粒数平均为(13±8)/mL,可保证出水良好的生物安全性.在PAC投加20 mg/L情况下,PAC-UF工艺对COD_Mn的去除率为(21.0±9.9)%,对不含亚硝酸盐部分COD_Mn的去除率为(33.7±11.1)%,对UV₂₅₄的去除率为(51.0±10.7)%,PAC-UF工艺对浊度和有机物的去除效果明显优于传统砂滤.但PAC-UF工艺对NH₄⁺-N去除效果不佳.在实验工况条件下,工艺能稳定运行,可以维持运行3个月左右化学清洗1次.PAC-UF工艺适用于高有机污染、低NH₄⁺-N的原水水质,它可以有效地提高水厂出水的生物安全性和化学安全性.     

石英砂垫层在臭氧生物活性炭工艺中的应用

我国饮用水水源不同程度地存在着污染情况，这 对以去除浊度和细菌为主的常规处理工艺来说，往往 很难使出水达到不断提高的饮用水水质标准的严格要 求.因此，采用饮用水深度处理工艺已显得越来越必 要川.然而在当前深度处理的流行工艺臭氧一生物活 性炭工艺中，随着生物活性炭