中置式高密度沉淀池及其组合工艺研究

针对饮用水水质标准提高、常规工艺对污染严重的源水处理效果欠佳以及传统沉淀池局限性等问题,进行了以中置式高密度沉淀池为核心的全流程组合工艺中试研究。中置式高密度沉淀池的最佳工况是:污泥回流比为1%,聚合氯化铝投量为40 mg/L,助凝剂PAM的投量为0.15 mg/L。粉末活性炭的最佳投量为20 mg/L,此时对CODMn的去除率为41.1%。在各组合工艺中,"中置式高密度沉淀池/砂柱/臭氧柱/活性炭柱/超滤膜"为最优工艺流程。该组合工艺的出水浊度为0.02 NTU,CODMn为1.99 mg/L,UV254为0.021 cm-1,氨氮为0.19 mg/L,出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)要求。此外,在投资有限、用地紧张的条件下,也可采用"粉末活性炭/中置式高密度沉淀池/超滤膜"工艺。     

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。     

中置式高密度沉淀池的改造与优化运行

针对水厂中置式高密度沉淀池运行不稳定、投药量偏大、出水浊度偏高等问题,进行了中置式高密度沉淀池排泥与污泥回流系统的改造,取消了原集泥沟中的刮泥设备,改为气提装置排泥,并在高密度沉淀池外侧设置了储泥罐,污泥经回流泵回流;采用流量仪、投入式污泥浓度计检测回流污泥,且污泥回流点由单一的总管投加改至两根DN100分管投加,同时在每根回流污泥分管上安装污泥流量计及阀门,以有效地控制高密度沉淀池运行。改造完成后的生产性调试和优化研究表明,通过提高回流污泥浓度,增大絮凝区污泥浓度,能够有效降低高密度沉淀池出水浊度,控制絮凝区污泥浓度为400~500 mg/L,中置式高密度沉淀池出水浊度能够确保在1 NTU以下,单池处理水量最高可达3 700 m3/h,超过设计负荷20%。     

粉末活性炭与聚合氯化铝污泥回流技术的研究

采用粉末活性炭( PAC)和聚合氯化铝(PACl)混合污泥回流与炭砂滤池组合工艺处理微污染东江原水,考察了其对浊度、UV254、氨氮的强化去除效能,并对比了不同回流比时对各指标的去除效果.结果表明:将PAC与PACl混合污泥回流时,经沉淀后对氨氮的去除率最高可达57.7％,对UV254的去除率最高可达65.5％,分别比常规工艺高56.6％和20％;就去除浊度而言,当混合污泥的回流比＞10％时,沉后水浊度在3 NTU以上;对去除氨氮而言,当混合污泥的回流比为7％ ～ 10％时,经沉淀后对氨氮的平均去除率在50％左右;对去除UV254而言,当混合污泥的回流比为4％ ～ 10％时,经沉淀后对UV254的去除率为60％左右.     

低温低浊期中置式高密度沉淀池的调试

针对低温低浊期中置式高密度沉淀池出水浊度偏高的问题,胜利油田民丰水厂首先对助凝剂PAM自动投加装置进行了改进和正确标定,然后进行了生产性调试。结果表明,增大污泥回流比和PAM投量可明显提高回流污泥浓度、改善混凝效果;在低温低浊期,絮凝搅拌转速不宜太大。中置式高密度沉淀池的最佳运行参数:絮凝剂聚合硫酸铁投量为40 mg/L,助凝剂PAM投量为0.2~0.25 mg/L,污泥回流比为4%,絮凝池搅拌转速为10 r/min。通过调试,最终使沉淀池出水浊度控制在1.5 NTU以下。     

新型中置式高密度沉淀池的中试研究

针对常规工艺对连云港地区受污染水源水处理效果有限的问题,进行了中置式高密度沉淀池中试研究。结果表明,增大污泥回流比和PAC投加量能够有效降低出水浊度;投加PAM可以提高回流污泥浓度,降低混凝剂用量,改善絮凝效果。当回流比为0.040,PAM投加量为0.08mg/L,PAC投加量为25 mg/L时,出水浊度为1.0 NTU。     

粉末活性炭去除原水中铊的试验研究

为应对原水突发性铊污染,研究了粉末活性炭吸附法去除原水中不同浓度的铊污染物的效果。结果表明,原水中铊含量为0.15μg/L时,投加30 mg/L的粉末活性炭,出水铊质量浓度低于0.1μg/L;原水中铊含量为0.2μg/L时,投加50 mg/L的粉末活性炭,出水铊质量浓度为0.13μg/L,再投加30 mg/L的粉末活性炭时,出水铊质量浓度低于0.1μg/L。采用粉末活性炭吸附法,可有效应对原水中铊污染物含量不超过0.2μg/L的突发性污染。     

活性炭工艺去除邻苯二甲酸酯的中试研究

以长江重庆段原水为研究对象,选择邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为邻苯二甲酸酯(PAEs)的代表物质,通过中试研究了粉末活性炭预处理和活性炭深度处理工艺对PAEs的去除效果。结果表明,增加粉末活性炭投量可有效提高对PAEs的去除率:单种PAEs进水浓度为20μg/L时,投炭量为20 mg/L可使出水DEHP浓度达标;投炭量为30 mg/L可使出水DBP浓度达标,对DMP的去除率为79.37%。在活性炭深度处理工艺中,增加空床停留时间(EBCT)可提高对PAEs的去除率:单种PAEs进水浓度为20~50μg/L时,控制空床停留时间为16 min即滤速为6 m/h,可保证出水DEHP和DBP浓度达标,对DMP的去除率为79.54%~89.84%。可见,粉末活性炭预处理和活性炭深度处理工艺是去除邻苯二甲酸酯的有效方法。     

粉末活性炭去除水中阴离子合成洗涤剂的试验研究

在实验室磁力搅拌条件下,研究了活性炭吸附对阴离子合成洗涤剂吸附效果的影响。结果表明:活性炭对阴离子合成洗涤剂的吸附效果良好。在活性炭投炭量为20mg/L条件下,活性炭对阴离子合成洗涤剂的快速吸附阶段大约需要30min,可以达到约75%的吸附容量;2小时后其对纯水中阴离子合成洗涤剂的去除效率达到了95.3%。实验结果表明活性炭吸附方法是一种有效的去除阴离子合成洗涤剂的应急处理技术。     

粉末炭去除饮用水中土霉味物质的影响因素研究

采用粉末活性炭（PAC）去除饮用水中2-甲基异莰醇（MIB）、2,4,6-三氯茴萫醚（TCA）、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪（IPMP）和2-异丁基-3-甲氧基吡嗪（IBMP）等4种常见的土霉味物质,研究了PAC种类、PAC投加量、嗅味物质的初始浓度、余氯、水质等因素对PAC去除土霉味物质的影响。结果表明,PAC吸附对嗅味物质的去除主要发生在前1 h内;煤质PAC对MIB有更高的去除率;在一定的吸附时间和活性炭投加量下,PAC对痕量嗅味物质的去除率与其初始浓度无关;余氯和有机物的存在降低了PAC对嗅味物质的吸附容量,水质对去除嗅味物质也有很大的影响。     

混凝/PAC/超滤工艺去除水中天然有机物的研究

在饮用水处理过程中如何去除天然有机物是一个亟待解决的问题。混凝能降低水中污染物的浓度,避免这些物质进入膜孔内部,改善沉积在膜表面滤饼层的过滤性能和水中颗粒、胶体的迁移性能,提高膜通量。投加粉末活性炭(PAC)吸附溶解性有机物,利用超滤(UF)膜截留粉末炭,可达到提高出水水质的目的,还能防止膜污染。试验结果表明,混凝/PAC/UF组合工艺对水中UV254、UV410、TOC有较好的去除效果,平均去除率分别为92%、95%、84%,同时能改善膜透水通量、降低膜的吸附阻力、延长过滤周期、有效减少膜污染。     

突发性油污染事故中PAC/SBR联用强化除油研究

通过试验论证利用PAC/SBR联用工艺强化去除油污染的可行性,从而为运用PAC/SBR工艺处理突发性石油污染提供决策参考和科学依据。结果表明,0.2 g/L的PAC投加量能够使SBR工艺有效抵抗浓度为100 mg/L的石油污染冲击;0.5 g/L的PAC投加量可以使SBR工艺有效抵御浓度为200 mg/L的石油污染冲击。     

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。     

Removal of organic matter from water by PAC/UF system

The laboratory-scale ultrafiltration (UF) experiments were conducted to determine the effect of the presence of powdered activated carbon (PAC) on the UF process performance, in terms of flux decline and the possibilities of membranes cleaning during backwashing. Poly(vinylidene fluoride) membranes formed by the phase inversion technique were used in the UF experiments. A model solution was prepared as a mixture of humic acids (HA) and phenol in concentration of 10 and 1 mg l(-1), respectively. Commercial powdered activated carbons CWZ 11 and CWZ 30 (Gryfskand Sp. z o. o., Hajnówka, Poland) were used as the adsorbents. PAC dosage was in the range of 10-100 mg PAC l(-1). The process was carried out in the cross-flow system. It was found that PAC addition to the distilled water leads to a small drop in the permeate flux, regardless of PAC dose and its type. Although PAC particles are too large to block the membrane pores inside, they deposit on the membrane surface and partially can plug the surface pores. The experimental results demonstrate that the backwashing process applied in combined PAC/UF system was especially effective when PAC dosages were <20mg PAC l(-1). However, a similar permeate flux was maintained for all carbon dosages used and reached the value of about 1 m3 m(-2) d(-1). Moreover, no further drop in the permeate flux for PAC addition to the solution containing foulants (HA) was observed. Effectiveness of the removal of HA and phenol from the model solutions was also investigated. In the PAC/UF system HA were removed in about 90%, whereas the complete removal of phenol was achieved for PAC dosage equal to 100 mg l(-1).     

过氧化氢预氧化复合高岭土去除水中颤藻的研究

研究了H2O2预氧化复合高岭土混凝工艺对水中颤藻的去除效果。结果表明,H2O2具有显著氧化抑制藻活性的功能,高岭土则具有良好的助凝作用,经H2O2预氧化复合高岭土混凝后形成的絮体大而密实,沉降速度更快。试验得出最佳复配条件为:原水pH值为7,预氧化时间为20 min,H2O2、高岭土和PAC的投加量分别为3,34和3.5 mg/L。在该最佳试验条件下,浊度和叶绿素a去除率分别达到95.6%和97.8%,残留铝含量为0.13 mg/L。     

投炭点对混凝/沉淀/膜滤去除水中有机物的影响

通过模拟试验,考察了粉末活性炭(PAC)投加点(混凝前投加、与混凝剂一起投加、沉淀后投加)对混凝/沉淀/膜滤组合工艺去除东江原水中CODMn和UV254的影响;同时采用吸附试验考察了吸附时间对PAC去除沉后水中溶解性有机物的影响。试验结果表明,在相同的PAC投加量下,在沉淀之后投加最有利于发挥PAC的吸附效能,提高组合工艺对水中有机物的去除率;同时,15 min和30 min的吸附时间对PAC去除沉后水中溶解性有机物的影响不大。由此认为,在混凝/沉淀之后采用膜滤,并将投炭点移至膜滤单元,可更加有效地发挥组合工艺各环节的优势,提高水处理效果。     

高铁酸钾强化PAC去除景观水体中藻类的研究

考察了高铁酸钾对聚合氯化铝(PAC)去除景观水体中藻类的强化效果,探讨了高铁酸盐预氧化对絮体结构的影响机理,并与高锰酸钾的强化除藻效果进行了对比。结果表明,高铁酸钾的预氧化作用可促进PAC的除藻效果,当PAC投量较小时,高铁酸钾的强化除藻效果尤为明显;高铁酸钾的强化除藻效果要优于高锰酸钾的;高铁酸钾预氧化可改善絮体结构,絮体的二阶分形维数随高铁酸钾投量的增加而增大。     

混凝和粉末炭去除黄浦江水中DOM的效果

研究表明,混凝去降分子量〉４０００ｕ的溶解性有机场（ＤＯＭ）效果较好,而对分子量〈４０００ｕ的去除效果较差。粉末活性炭去除低分子量的ＤＯＭ效果较好,去除大分子量的ＤＯＭ效果较差。当粉末活性炭投加量较大时,ＤＯＭ分子量的大小对吸附效果的影响减少。黄浦江水中分子量〉４０００ｕ的一部分有机物难以被粉末活性炭吸附去除。     

有机氟改性丙烯酸酯涂料的研究

研究了含氟丙烯酸酯化学共聚改性丙烯酸酯类聚合物涂料的合成,讨论了表面处理剂中含氟丙烯酸酯类单体的种类、含氟烷基侧链、加料顺序、自由基引发剂用量及催化交联剂、有机硅偶联剂等对共聚物膜的表面疏水性能如水接触角、吸水率及膜的光学透明性等的影响。