曝气量对微絮凝-曝气-超滤组合工艺中膜污染控制的研究

采用微絮凝-曝气-超滤组合工艺处理地表天然水体,硫酸铝作为混凝剂,研究曝气量对该工艺膜污染的影响。实验发现,当曝气量为20mL/min时,生成的滤饼层达到2.9μm,随着气体的引入,冲刷及扰动作用可以有效抑制滤饼层的形成,装置在60 mL/min的曝气量作用下,超滤膜的跨膜压差增长速率最低,超滤膜的过滤性能最好。当曝气量超过60 mL/min时,膜污染加剧,微絮凝生成的絮体被气泡打碎,絮体分形维数增大,生成的滤饼层更加密实,絮体破碎释放的有机物加重膜孔堵塞。因此,选择合适的曝气量对缓解膜污染至关重要。     

曝气量对微絮凝-曝气-超滤组合工艺中膜污染控制的研究

采用微絮凝-曝气-超滤组合工艺处理地表天然水体,硫酸铝作为混凝剂,研究曝气量对该工艺膜污染的影响。实验发现,当曝气量为20mL/min时,生成的滤饼层达到2.9μm,随着气体的引入,冲刷及扰动作用可以有效抑制滤饼层的形成,装置在60 mL/min的曝气量作用下,超滤膜的跨膜压差增长速率最低,超滤膜的过滤性能最好。当曝气量超过60 mL/min时,膜污染加剧,微絮凝生成的絮体被气泡打碎,絮体分形维数增大,生成的滤饼层更加密实,絮体破碎释放的有机物加重膜孔堵塞。因此,选择合适的曝气量对缓解膜污染至关重要。     

曝气量控制微絮凝-曝气-超滤工艺膜污染研究

针对超滤膜污染问题,在微絮凝-曝气-超滤水处理工艺中,以自然水体为研究对象,通过跨膜压差(TMP)的变化趋势来反应超滤膜污染过程,着重考察了在不同曝气量作用对膜污染速率的影响情况。结果表明,以氯化铁为混凝剂时,曝气的扰动作用可以促进微絮凝反应的进行,并且曝气的扰动作用可以抑制滤饼层的形成,从而减轻膜污染现象,但曝气量超过100 mL/min时,微絮凝产生的絮体会被气泡打碎,料液侧有机物再释放从而加重膜孔堵塞现象。曝气量100 mL/min的操作条件下,膜污染速率最低,适用于超滤水处理工艺。     

渤海湾海水混凝-超滤预处理工艺研究

采用混凝-超滤工艺对渤海湾海水进行了预处理实验,在50 L/(m2·h)和57.5 L/(m2·h)通量下考察了混凝-超滤系统的运行稳定性,研究了Fe Cl3混凝沉淀过程对超滤系统出水水质、跨膜压差及膜表面污染程度的影响。结果表明:在膜组件运行通量不超过60 L/(m2·h),温度高于14℃,Fe Cl3投量为6 mg/L时,超滤系统的跨膜压差较低,可长期稳定运行,超滤系统出水浊度小于0.15 NTU,SDI15稳定在2.0左右,达到反渗透进水水质要求。实验使用Darcy模型对膜阻力增长机理进行了分析,结果表明:Fe Cl3混凝预处理可有效减缓膜阻力的增长,特别是因膜孔内污染物堵塞和吸附产生的阻力。经过混凝沉淀预处理,膜表面的滤饼层明显松散并呈现絮体状,可有效阻挡小颗粒污染物进入膜孔内造成不可逆污染。     

矿井水除铁除锰的工程应用

煤矿矿井水富含悬浮物、铁离子和锰离子等物质,直接外排会污染水体,破坏环境。介绍了辽宁锦州某煤矿的矿井水除铁除锰工程。该工程针对矿井水中悬浮物与铁、锰离子含量过高的现状,采用"调节池(曝气)+絮凝沉淀+锰砂过滤器"工艺对其进行处理。结果表明,处理出水铁离子质量浓度≤0.3 mg/L,锰离子质量浓度≤0.1 mg/L。该工艺处理效果明显,运行稳定,处理出水24 h不返色。     

地下水纤维滤料除铁中试研究

进行了纤维滤料地下水除铁中试研究，试验结果表明纤维滤料具有成熟期短（14d）、除铁效率高的特点。在滤速为20m／s时能将原水中Fe从11．6mg／L去除至0．3mg／L以下。三价铁是影响出水水质的重要因素．应减少曝气后停留时间及控制曝气量以减少滤前三价铁的含量。分析了纤维滤料除铁的机理及特点．确定了纤维滤料过滤器合适的反冲洗强度及步骤。     

Fe~(2+)对成熟滤柱除锰效果的影响

以哈尔滨呼兰区某地含高浓度铁锰地下水为处理对象,模拟实际情况中突发性Fe~(2+)污染对成熟滤柱除锰效果的影响。分别进行了曝气失效,Fe~(2+)浓度增大,滤速增大实验。实验结果表明:曝气失效的滤柱受Fe~(2+)污染后,出水锰增加,恢复曝气,6d后滤柱恢复除锰能力,出水锰达标(锰含量小于0.1mg/L);Fe~(2+)浓度从0.58mg/L逐步增加至2.09mg/L时,滤柱出现出水锰不达标情况,恢复至上一浓度1.56mg/L时,经过4d,出水锰达标;滤速从1m/h逐渐增大到5m/h,出水锰不达标,恢复至上一速度4m/h,经过7d,出水锰达标。     

连续砂滤—超滤组合工艺的除污染效能与优化

构建了连续砂滤-超滤中试组合工艺,研究了其的除污染效能。结果表明,增加滤层厚度、降低滤速及延长洗砂周期均有助于提高连续砂滤的除污染效果。加氯反冲洗对超滤的除浊效果无影响,可以更有效地洗脱类腐殖质、类蛋白质以及微生物代谢产物等污染物,洗脱率比水力反冲洗的分别提高了57.9%、99.7%和107.3%,有效缓解了超滤的不可逆膜污染,超滤系统可以长期稳定运行,不需进行化学清洗。组合工艺的浊度去除效果极佳,出水浊度始终低于0.1 NTU;CODMn和UV254的去除率分别达34.2%和21.8%。连续砂滤有效控制了微污染原水的浊度和有机物含量,确保超滤系统可以稳定运行。研究成果可为微污染水源水的物化处理工艺提供技术支持。     

投加粉末活性炭对超滤膜去除海水中有机物的影响

超滤膜的有机污染问题是膜法海水预处理技术在海水淡化工程应用面临的重要挑战,粉末活性炭吸附是目前常用的膜前预处理手段之一。本文对比分析了直接超滤和投加粉末活性炭后对海水中有机物的截留能力,利用三维荧光光谱分析了投加粉末活性炭对超滤膜截留有机物的影响机制,并考察了海水超滤过程中通量变化及膜污染情况。研究结果表明,投加粉末活性炭能够强化超滤膜对海水浊度和有机物的去除,当粉末活性炭投量为200mg/L时,整个系统对海水中DOC去除率从直接超滤时的55.1%提高到77.6%。利用粉末活性炭的吸附作用及其在超滤膜表面形成的疏松滤饼层能够显著提高超滤系统对海水中腐植酸类有机物的去除能力。与直接超滤相比,粉末活性炭-超滤系统对改善膜通量的作用有限,但粉末活性炭形成的滤饼层能够避免超滤膜与有机物直接接触,可显著减缓超滤膜的不可逆污染。     

陶粒-锰砂双层滤料滤池同时去除地下水中铁锰研究

传统除铁锰的方法是一级除铁、二级除锰。采用接触氧化一药剂氧化法。利用陶粒-锰砂双层滤料滤池可同时去除铁和锰,即通过一级曝气、药剂氧化和过滤即可同时去除铁和锰。简化了传统的二级曝气、过滤的长流程设计。除铁除锰滤料无需成熟期,无需除锰前处理,可直接生产应用。     

生物法处理含铁锰地下水的研究进展

生物法除铁锰理论是对地下水接触氧化法除铁锰工艺中过滤单元氧化过滤机制的新认识,在不改变接触氧化法工艺的基础上,形成了以培养和维护滤层中铁锰细菌氧化过滤水中铁锰机制的地下水生物法除铁锰新工艺,以进一步改善除锰效果,降低工程投资及运行费用,是目前该领域具有广阔发展前景的工艺。主要介绍了生物法同步除铁除锰机理,生物滤层中铁锰的氧化还原关系,Fe2+的作用和对除锰的影响,阐述了影响生物除铁除锰技术主要因素的研究现状,分析了复合型微污染地下水处理存在的问题。     

浸没式超滤工艺在给水处理中的应用研究

采用浸没式超滤系统取代传统工艺中的砂滤系统处理西江原水,对比了新工艺(混凝沉淀+浸没式超滤工艺)与传统工艺(混凝沉淀+砂滤工艺)的出水水质,考察了浸没式超滤系统的对COD、氨氮、浊度和颗粒物的去除,研究了试验期间系统跨膜压力(TMP)变化,最后考察了化学清洗对膜污染的控制。结果表明,混凝沉淀+浸没式超滤工艺出水CODMn和氨氮含量略高于混凝沉淀+砂滤工艺,但均达到了GB 5749-2006和CJ 94-2005要求;对浊度处理效果优于混凝沉淀+砂滤工艺;系统运行48 d,TMP从16 kPa升高到34.5 kPa;采用HCl和NaClO进行化学清洗,可有效控制膜污染。     

接触氧化法和生物法滤柱除铁锰对比实验研究

针对水中铁锰难以去除的问题,参照沈阳市某水厂的水质以人工配水进行接触氧化法和生物氧化法除铁锰工艺实验。结果表明,在相同实验条件下生物法除铁效果更好;当滤速由3 m/h提高到5 m/h时,对2种方法均有影响,对生物法的影响更大;铁的存在对于除锰滤柱是必要的,铁含量较高或者较低都不利于锰的去除,当Fe的质量浓度为3 mg/L时对锰的去除效果最好。出水水质达到GB 5749-2006标准。     

浸没式超滤膜组合工艺处理饮用水的中试研究

通过中试实验研究了混凝沉淀-超滤、混凝沉淀-砂滤-超滤和混凝沉淀-升流式曝气生物活性炭-超滤三种工艺处理饮用水的净水效果及对膜污染影响情况。结果表明,3种工艺的浊度和颗粒数去除率均能达到99%以上且不受原水水质影响,都能去除水中大多数的微生物和浮游动物,说明超滤膜组合工艺能有效的保证出水的生物安全性。超滤膜本身对水中溶解性有机物和氨氮的去除效果较差,相对于混凝沉淀-超滤工艺,选用混凝沉淀-砂滤-超滤工艺和混凝沉淀-升流式曝气生物活性炭-超滤工艺对COD_(Mn)、UV_(254)及氨氮的去除率分别提高了21.2%、18.2%、28.6%和40.8%、63.7%、59.2%,且这两种工艺的过滤阻力也远小于混凝沉淀-超滤工艺的过滤阻力。     

混凝-超滤工艺中膜污染和膜清洗试验研究

以重庆江河水源水为研究对象,考察混凝-超滤工艺膜污染情况。结果表明,在超滤膜膜组件处理江河水的过程中,随着膜组件运行时间的延长,膜组件会出现一定程度的污染状况,其跨膜压差的增加和膜通量的下降表现了膜污染程度。通过混凝-平板式膜滤组合工艺处理水样运行25 min,跨膜压差上升量占总上升量的73%,之后随着过滤时间的延长跨膜压差呈现上升趋势,并且上升较为缓慢,通过物理清洗膜通量可恢复为到原始通量的94%。通过混凝-中空纤维式超滤组合工艺处理水样运行15 min,膜压差上升量占总上升量的82%,之后随着过滤时间的延长跨膜压差呈现上升趋势,且上升较为缓慢,通过物理清洗膜通量可恢复为到原始通量的98.5%。     

氨氮复合污染含铁、锰地下水生物净化工程的启动运行

近年来,氨氮复合污染含铁、锰地下水的净化成为研究热点,铁、锰、氨氮各自的氧化特性造成功能微生物在滤层中争夺溶解氧(DO)和生存空间,给除锰生物滤层的培养与运行造成较大影响。工程采用无阀滤池基于双层滤料成功实现了铁、锰、氨氮的一级生物净化。文中介绍了工程概况、生物滤层的培养过程以及铁、锰、氨氮的去除过程,并追踪了生物滤层中磷酸盐的去除情况。研究结果表明:不到两周净化滤层达到了进水中Fe²⁺的深度去除,出水总铁含量稳定在0.2 mg/L以下;不到两个月氨氮和锰实现稳定去除,出水Mn²⁺含量小于0.1 mg/L,氨氮含量在0.2 mg/L左右;进水中的磷酸盐在滤层中由于铁氧化物的吸附得到深度净化,出水含量低于10μg/L。     

微絮凝直接过滤-超滤深度处理印染废水试验研究

采用微絮凝直接过滤-超滤组合工艺对印染废水处理站的二级生化出水进行了深度处理。探讨了微絮凝直接过滤、超滤及其组合工艺对浊度、COD的去除效果,从跨膜压差的变化角度比较了不同预处理方式砂滤、微絮凝、微絮凝直接过滤对膜污染的影响。结果表明,微絮凝直接过滤对浊度、COD的去除率分别高达71%、47.9%,超滤具有很好的除浊功能,去除率在97%以上,但COD去除率仅为20%左右。微絮凝直接过滤-超滤组合不仅能提高出水水质,使浊度和COD的去除率分别到达99.2%和57.5%,满足城市杂用水水质标准(GB/T 18920-2002)要求;而且与其它的预处理方式对比,微絮凝直接过滤能大大地减轻超滤膜的负荷,延缓膜的污染。该组合工艺构筑物占地面积小,投资和运行费用相对较低,具有工业应用价值。     

超滤集成工艺在制盐卤水精制中的应用研究

采用混凝气浮+砂滤+超滤处理某制盐厂卤水,研究了不同运行条件下,膜系统的运行稳定性,分别进行了卤水直接超滤30L/㎡·h、25L/㎡·h和20L/㎡·h以及砂滤和和混凝气浮+砂滤预处理后超滤20L/㎡·h下的试验,对比了各个运行条件下,膜系统运行的稳定性;分析了砂滤、混凝气浮+砂滤和混凝气浮+砂滤+超滤等不同处理工艺下的卤水处理效果及膜CEB清洗效果。试验结果表明:砂滤预处理后,膜系统的运行稳定性略有提高,混凝气浮+砂滤预处理后,膜系统运行稳定性有很大的提高,20L/㎡·h下连续运行一周TMP未见明显增长;混凝气浮+砂滤对卤水TOC、浊度SS等都有较好的去除效果,其去除率依次为35.6%~38.9%、38.8%~54.7%和68.7%~73.4%,混凝气浮+砂滤+超滤对TOC和浊度去除率提高为38.6%~44.2%和96.3%~97.6%;0.1%的Na Cl O的CEB清洗效果良好纯水20L/㎡·h下TMP恢复率高达80.6%,说明造成膜污染的物质主要为有机物。     

缺氧-好氧MBR工艺及膜性能的研究

研究了缺氧-好氧MBR工艺处理生活污水的特性.考察了系统的处理效果,系统对于浊度、COD、氨氮、总磷等指标表现出高且稳定的去除效果.通过对系统膜过滤压差变化的长期测定,在膜丝内部负压和膜面紊流形成的剪切力双重作用下,活性污泥在膜外表面局部沉积下来形成致密的滤饼,膜表面的滤饼层和凝胶层是引起膜污染的主要因为.空曝气和化学...     

东江水有机物特性变化规律及超滤膜污染中试研究

超滤在饮用水深度处理中广泛采用，然而天然水体中有机物会造成严重的膜污染。以东江水为超滤原水，首先对原水中有机特性成分变化规律进行调研，然后通过中试试验研究超滤衔接位置、预处理工艺、不同膜材质对膜污染的影响。结果表明，东江水中腐殖类、蛋白类、多糖类在冬春季节含量较低，在夏秋季节含量较高，8月达到最高峰。水厂常规工艺能一定程度降低污染物负荷，砂滤池出水腐殖质、蛋白质、多糖在冬春季分别低于0.8、0.5、1.0mg/L；在夏秋季分别低于1.5、1.0、3.6 mg/L。对于超滤在水厂的衔接，相比衔接在沉淀池后，额外的砂滤工艺并不能更为有效地控制膜污染。相比水厂单一的混凝（聚铝），组合预处理（聚铝+粉末炭）更能有效的控制跨膜压差，且能够将腐殖酸、多糖、蛋白质去除率提高10～40个百分点。针对东江水，内压式聚醚砜（PES）膜比外压式聚偏氟乙烯（PVDF）膜具有更好的抗污染能力。研究成果对超滤在东江水处理中的应用、原水预处理工艺以及超滤膜材料选择具有重要的指导意义。