BPAC-UF组合工艺对微污染原水处理效果及膜污染控制

采用生物粉末活性炭-超滤(BPAC-UF)分体式工艺的中试装置,探究该工艺对西氿微污染原水的处理效果,在此基础上对比研究聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVC)两种材质超滤膜的膜污染情况。PVDF膜和PVC膜两种不同材质的膜组合工艺对浊度去除率均超过95%,超滤膜可保证出水浊度要求。PVDF膜对尺寸不超过2μm的颗粒物去除效果要略优于PVC膜。初期PAC未转化为BPAC时,工艺对氨氮和CODMn的去除主要靠活性炭吸附。当PAC转化为BPAC,BPAC-UF对氨氮的去除主要是通过生物作用,后期去除率稳定在80%以上,BPAC-UF对CODMn去除率不高,稳定在25%左右。在膜污染控制方面,PVDF膜和PVC膜的跨膜压差增长趋势相似,但PVC膜的跨膜压差增速要略高于PVDF膜。经过强化物理反冲洗和化学反冲洗后,PVDF膜和PVC膜的产水性能均能恢复至较优状态,且PVDF膜恢复程度略优于PVC膜。     

磁性离子交换树脂和超滤协同处理微污染水源水的研究

研究了磁性离子交换树脂和超滤膜组合工艺对微污染水源水的协同净化性能,并对膜污染进行了分析。结果表明,MIEX对有机物有很好的去处效果,主要去除对象为分子质量低于3 k的腐殖质类有机物。MIEX+UF组合工艺对SUVA、CODMn和DOC的去除率分别为71.61%、60.34%和51.46%,出水浊度维持在0.1 NTU以下。三维荧光光谱显示,原水中的有机物主要为陆生腐殖质类物质,组合工艺对其有很好的去除效果。膜污染分析表明,MIEX预处理虽然对UF进水中的有机物具有很好的去除效率,但却不能有效减缓UF膜污染,运行过程中膜污染阻力仍然在膜过滤总阻力构成中占最大比例(46.75%)。因此,采取措施减缓膜污染是进一步提高该组合工艺效能的关键     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染水试验研究

基于超滤膜对有机物去除率低和超滤膜污染严重的现状,构建了传统工艺+超滤以及传统工艺+粉末活性炭(PAC)+超滤两组工艺,并对处理前后水样的浊度、UV_(254)、高锰酸盐指数进行检测,对比了两组工艺对微污染水中的污染物的处理效能。结果表明,两组工艺对于浊度的去除效果都比较好,出水浊度不受原水水质的影响,传统工艺+超滤组合工艺对于有机物的去除效果不理想;传统工艺+PAC+超滤组合工艺对有机物有着良好的去除效果,出水的浊度、UV_(254)和高锰酸盐指数的去除率分别为90.9%,84.6%和77.0%;超滤膜表面污染物主要为腐殖酸类物质和蛋白质类物质,经过化学清洗,基本上能恢复TMP,PAC的存在能有效减缓超滤膜的污染。     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染水试验研究

基于超滤膜对有机物去除率低和超滤膜污染严重的现状,构建了传统工艺+超滤以及传统工艺+粉末活性炭(PAC)+超滤两组工艺,并对处理前后水样的浊度、UV_(254)、高锰酸盐指数进行检测,对比了两组工艺对微污染水中的污染物的处理效能。结果表明,两组工艺对于浊度的去除效果都比较好,出水浊度不受原水水质的影响,传统工艺+超滤组合工艺对于有机物的去除效果不理想;传统工艺+PAC+超滤组合工艺对有机物有着良好的去除效果,出水的浊度、UV_(254)和高锰酸盐指数的去除率分别为90.9%,84.6%和77.0%;超滤膜表面污染物主要为腐殖酸类物质和蛋白质类物质,经过化学清洗,基本上能恢复TMP,PAC的存在能有效减缓超滤膜的污染。     

改性悬浮填料生物接触氧化预处理微污染水源水

采用改性悬浮填料生物接触氧化预处理微污染水源水,对系统自然挂膜方式下生物膜生长形态、微生物组成及系统对微污染有机物、氨氮、总氮和浊度的去除效果进行了实验研究。实验结果表明:系统采用自然挂膜需3周时间方可挂膜成功,成熟后的生物膜结构稳定,种群丰富,微生物数量较多;系统进入稳定运行期间,对氨氮有较好的去除效果,最高去除率可达83.26%,而对COD_(Mn)、TN和浊度的去除效果相对较低,平均去除率分别为10.94%、39.82%和19.87%;实验期间,在温度较高的月份时,系统对COD_(Mn)、NH_(3~-)N和TN的去除效果较好;而在温度较低的月份时,系统对浊度的去除效果较好。     

粉末活性炭-陶瓷膜(负载不同催化剂)组合工艺处理微污染原水

采用小试规模设备研究粉末活性炭和负载催化剂的陶瓷膜组合工艺对微污染原水中多种污染物的处理效果。通过与未负载催化剂的陶瓷膜工艺进行对比试验,比较负载不同催化剂后的陶瓷膜在组合工艺中的处理性能并分析其作用原理。在陶瓷膜上负载催化剂后.氨氮去除率提高了21.3%,浊度去除率提高了3.2%;COD_(Mn)平均去除率达到了59.6%,比未负载催化剂时提高了27.5%。负载催化剂后对TOC的去除效果提升最为显著,相比未经改性的陶瓷膜提升了37.0%,结果表明,粉末活性炭与负载催化剂的陶瓷膜组合工艺在处理微污染原水中对有机物的去除效果提升显著。且能在一定程度上抑制膜污染,该套工艺在水厂技术升级改造中有潜在的价值。     

农村污水阳离子聚丙烯酰胺强化絮凝研究

利用差异紫外吸收等方法研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的强化絮凝特征,以及温度、p H、水力条件等对絮凝分离效果的影响;并研究了强化絮凝对除磷、脱氮等后续生物处理效果的影响。结果表明,CPAM对颗粒物去除效果较好,浊度去除率达到90%以上;对污水中的有机物也有较好的去除作用,但脱氮除磷效果不足。CPAM投量为0.3 mg/L时,总氮(TN)、总磷(TP)去除率仅为12%和15.86%。当投量达到对浊度的最佳去除效果后,增加CPAM投量并不能明显的提升有机物去除率。CPAM_3对构成UV_(250)附近吸收的有机物有较强的去除效果,可能提升沉后水可生化性。对比单纯的生物处理,前置强化絮凝对后续的生物脱氮除磷有明显的促进作用。     

不同预处理方式对超滤膜深度处理印染废水效能影响的研究

以印染废水处理站的二级出水为原水,考察了不同预处理方式(砂滤、微絮凝、微絮凝直接过滤)对超滤膜性能及其去除印染废水中污染物的影响。结果表明,砂滤随着运行时间的延长造成膜的不可逆污染,微絮凝可缓解膜污染,微絮凝直接过滤对膜污染在微絮凝基础上有所改善;不同预处理方式均能保证出水浊度小于0.1NTU;微絮凝直接过滤预处理工艺对CODCr去除率接近70%,微絮凝直接过滤处理方法能有效缓解膜污染,对浊度和有机物的去除效果较好,是较有优势的预处理工艺。     

生物砂滤去除微污染水源水浊度特性与机理研究

研究了生物砂滤柱对微污染水源水浊度的去除效果,分析了水温、进水浊度和有机物指标等对出水浊度的影响。结果表明,自然挂膜滤柱较接种挂膜滤柱对浊度的去除效果更佳;在常温(22～26℃)和低温(15℃以下)条件下,生物砂滤柱对浊度的去除率分别为76%～84%和58%～79%。相同温度条件下,进水浊度与出水浊度存在一定的相关性,相关系数R2为0.548 7;通过对进水CODMn、UV254与出水浊度的研究表明,有机物指标越高,则出水浊度越高。生物砂滤柱对浊度的去除可以总结为机械沉淀、生物絮凝、生物氧化作用等几个方面。采用生物砂滤柱处理微污染水源水,能够有效去除水中的浊度。     

不同超滤组合工艺净水及膜污染的中试研究

采用超滤中试系统处理深圳某水库原水,对比研究了粉末活性炭和混凝2种预处理工艺对超滤净水效果及对超滤膜污染的影响。结果表明,混凝/超滤工艺和粉末活性炭/超滤工艺对浊度、CODMn、UV254、DOC的平均去除率分别为99.6%、34.8%、31.3%、24.9%和99.4%、35.0%、32.4%、29.5%。粉末活性炭/超滤工艺对以CODMn、UV254、DOC表征的有机物的去除效果优于混凝/超滤工艺,而混凝/超滤工艺对有机物的去除效果受原水水质的影响较小,并且出水浊度效果稍好。在原水水质和运行条件相同的情况下,混凝/超滤工艺的跨膜压差的增长速度明显高于粉末活性炭/超滤工艺;但对超滤膜进行化学清洗后,粉末活性炭/超滤工艺膜表面仍有明显的污染物残留。     

接触氧化沉淀-超滤-纳滤处理引黄水库水中试

开展了生物接触氧化沉淀-超滤-纳滤组合工艺处理引黄水库水的中试,考察组合工艺连续稳定运行条件下除污染效能。结果表明,组合工艺对常规污染物、特征污染物均有良好的去除效果,浊度、TOC、UV254和CODMn等常规污染物去除率分别为95%、90%、90%和85%;总硬度、总碱度、溶解性总固体的去除率分别达到了97%,86%和91%,总脱盐率在95%以上;色氨酸、酪氨酸、SMPs、富里酸、类腐殖酸等荧光类有机物及消毒副产物前质消减率达到了88%和50%以上。组合工艺的除污染效能主要集中在纳滤单元,生物接触氧化沉淀和超滤单元对原水浊度和大分子有机物具有一定的去除效果,能为后续工艺减轻操作压力。定期对超滤、纳滤膜进行清洗可有效恢复工艺各项参数,延长膜工艺使用寿命。     

悬浮澄清超滤组合工艺净水效果及膜污染指数

采用一体化悬浮澄清超滤组合工艺,研究组合工艺对以高岭土模拟浊度和腐植酸模拟天然有机物的不同配水水质处理效果,并用比通量和膜污染指数评价膜污染情况。结果表明:组合工艺处理效果稳定,出水浊度稳定小于0.1 NTU,对浊度、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别能达到99%、62%和40%以上。通过膜污染指数看出,水质条件对膜污染影响显著。当进水腐植酸含量不变时,高岭土浊度越大,比通量衰减越缓慢,膜污染指数越小。从正交试验和相关性分析结果可知浊度是影响膜污染的显著因素,高岭土浊度与膜污染指数之间呈强负相关,表明高岭土浊度的存在,有利于降低腐植酸对膜污染影响,提高膜的耐污染性能。     

截留分子质量和材质对浸没式超滤膜过滤性能的影响

针对截留分子质量和材质对浸没式超滤膜处理微污染地表水过滤性能的影响问题,研究了两者对膜去除水中颗粒物和有机污染物的特性及其对膜污染的影响。结果表明,随着膜截留分子质量的减小,超滤膜对浊度和各有机物指标的去除率逐渐升高,但超滤膜对溶解性有机物的去除率较低;不同材质的超滤膜对有机物的去除率存在差异。不同截留分子质量和材质的超滤膜过滤原水时的污染程度不同,截留分子质量较小的超滤膜污染程度较轻,但容易引起不可逆膜污染;聚砜(PS)膜抗污染的能力要强于聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVC)膜,在实际应用中应根据不同水质特点合理选择超滤膜的截留分子质量和材质。     

超滤组合工艺在超高浓度制盐卤水精制中的应用

采用超滤组合工艺处理超高盐度制盐卤水,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,对比分析了各工况下膜系统单周期运行的膜比通量(SF)和膜污染速率(K)。实验结果表明:混凝气浮+砂滤对卤水TOC、浊度、SS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99.6%~99.7%;运行通量升高,膜污染速率加快,改变错流量几乎不影响膜污染速率,混凝气浮+砂滤预处理后膜比通量提高,膜污染速率明显降低。     

C-MBR工艺对校园污水再生回用处理的中试实验研究

采用C-MBR工艺对校园污水的再生回用处理进行了研究,考察了系统对有机物、总氮、总磷、浊度等的去除效果以及系统膜压的变化情况。实验结果表明,C-MBR系统对校园污水COD、BOD5、总氮、总磷的去除率分别达到了83.48%、96%、57.11%及74.11%;色度、浊度及TSS的去除率分别达到63.46%、99.63%、100%。膜表面附着的微生物胞外聚合物是膜污染的重要原因,增大曝气强度、增长反冲洗时间以及定期药剂清洗均可维持MBR系统的稳定运行,缓解膜污染。     

超滤组合工艺深度处理城市污水研究

考察了4种超滤组合工艺(精滤-超滤、精滤-活性炭-超滤、精滤-活性炭-精滤-超滤和混凝沉淀-超滤)对城市污水的深度处理效果.结果表明,4种超滤组合工艺对浊度的去除率都很高,最高达92.2%,均能保证出水浊度低于1 NTU,说明超滤膜对浊度的去除效果很好;4种超滤组合工艺对有机物的去除率比较高,其中精滤-活性炭-精滤-超滤对有机物的去除效果最好;超滤膜对TN和NH_3-N的去除率比较低;4种超滤组合工艺的初始膜通量不同,精滤-活性炭-精滤工艺出水通量下降较快.     

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。     

不同强化混凝技术超滤工艺处理滦河水对比试验研究

通过小试与中试相结合,考察了用小试混凝沉淀技术代替中试混凝超滤工艺判断混凝剂最佳投药量的可行性,对比研究了经聚合氯化铝(PAC)、FeCl3、硫酸铝(AS)3种混凝剂预处理超滤后在除浊、除有机物、膜污染控制等方面的效能。结果表明,浊度的去除效果与混凝剂的种类和投加量无关,有机物的去除效果由高到低为PAC(45.5%)>FeCl3(42.4%)>AS(35.5%),膜污染程度(ΔTMP)由高到低为AS(42.72kPa)>FeCl3(39.68 kPa)>PAC(21.01kPa),综合比较采用PAC混凝预处理效果最佳,对水厂实际运行具有一定指导意义。     

超滤集成工艺对西北村镇窖水处理的应用研究

研究了以超滤为核心,流程为颗粒活性炭-纳米金属簇-超滤-紫外线的集成净水工艺对原水中浊度、CODMn、氨氮的去除,进行了不同原水浊度下超滤的膜污染成因分析和化学清洗试验。结果表明,集成工艺出水浊度稳定在1 NTU以下,对CODMn和氨氮的平均去除率为29.86%和50.95%。出水水质达到了现行GB 5749-2006的要求。在短时间内较高浊度的进水对超滤膜不会造成不可逆的膜污染,但在持续较高浊度进水条件下膜阻力会快速提高并最终造成膜污染。对原水中的有机物和浊度进行更有效的预处理能减缓膜污染的进程,膜污染发生后进行有针对性的化学清洗能有效的恢复膜通量。     

在线混凝改善粉末活性炭-超滤工艺效能研究

通过在线投加混凝及粉末活性炭(PAC)处理,研究二者对超滤(UF)进水中有机物相对分子质量分布、亲疏水性的影响,考察在线混凝改善PAC-UF工艺对有机物去除效率和膜污染效能的影响及机理。结果表明,在线混凝和PAC对去除不同相对分子质量的有机物上存在协同互补作用,当PAC投加量仅为20 mg/L时,在线混凝+PACUF工艺的UV_(254)和DOC去除率为93.6%和69.7%。在线混凝和PAC对原水中亲水性有机物的去除效果较差,去除率小于40%,但是亲水性有机物组分的存在对膜污染的影响几乎可以忽略。当PAC投加仅为20 mg/L时,过滤周期末端膜比通量为0.86。在线混凝可以有效的改善PAC-UF工艺的有机物去除效果和膜污染程度,并可以显著的减低投炭量,利于实际工程运行。