生物粉末活性炭/超滤组合工艺处理微污染原水

针对微污染原水中存在的有机物和氨氮等污染物,采用生物粉末活性炭/超滤(BPAC/UF)组合工艺进行处理。结果表明,当进水氨氮浓度较低时,硝化细菌活性较差,无法充分发挥生物降解作用,氨氮去除率较低,同时有机物去除率也较低;当进水氨氮浓度在0. 6 mg/L左右时,可以形成稳定的生物活性炭,组合工艺对氨氮的去除率较高,且对有机物的去除率较为稳定。进水中主要以分子质量<5 ku的有机物为主,组合工艺对这部分有机物的去除率也最高。组合工艺对疏水性物质的去除,主要依靠生物粉末活性炭的吸附降解和膜面滤饼层的截留作用。NaClO强化反冲洗可以很好地降低跨膜压差的增长速度,当NaClO浓度为400 mg/L、反冲洗时间为10min时可达到最佳清洗效果。     

混凝沉淀/MBR组合工艺中膜污染清洗方法的研究

针对混凝沉淀预处理/膜生物反应器组合工艺,采用能谱分析和傅里叶红外光谱对膜表面的污染物进行分析,并对不同清洗剂的清洗效果进行了探讨。结果表明,酸性清洗剂对膜的清洗效果较好,膜表面的无机污染物基本被去除,但不能完全有效地去除膜表面的有机污染物;NaOH和NaClO的清洗效果不佳。从酸碱交替清洗效果来看,先酸洗后碱洗过程的膜恢复率比先碱洗后酸洗过程的高8%。对膜污染过程进行推测,胞外聚合物(EPS)和残留的絮凝颗粒一并沉积并吸附在膜表面,形成以有机物为主体、粘结性很强的凝胶层(内层);在混凝沉淀预处理长期运行条件下,凝胶层由内向外又不断吸附了无机盐类物质,凝胶层(外层)逐渐过渡为以无机污染为主,期间还存在无机物和有机物的络合,导致单纯采用碱和氧化剂的清洗效果不佳。     

强化混凝/超滤组合工艺膜清洗技术的研究

强化混凝/超滤技术在去除浊度及有机物等方面具有一定优势,但膜污染造成的性能下降阻碍了其进一步发展。膜清洗能够在一定程度上缓解膜污染、提高膜通量、恢复膜的过滤性能。以湖水为原水,进行强化混凝/超滤试验,考察了物理清洗和化学清洗对膜污染的去除效果。物理清洗以清洗时间为变量,采用先气冲、后水冲的方式;化学清洗以草酸和NaOH为清洗剂,比较不同的组合及清洗条件下的清洗效果。试验结果表明:水力清洗能在一定程度上改善及维持膜通量,清洗后通量上升的比例为50.6%;延长水力清洗时间及在过滤和清洗过程中增加曝气,均有助于通量的恢复。化学清洗后扫描电镜(SEM)的分析结果表明,当以三氯化铁为混凝剂时,采用2%的草酸溶液浸泡40 min后,对膜表面污染的去除效果较好,而先采用2%的草酸溶液浸泡40 m in,再用2%的NaOH溶液反冲30 min,对膜孔内污染的清洗效果相对较好。     

臭氧/陶瓷膜-活性炭组合工艺处理农村饮用水中试

采用一体化臭氧/陶瓷膜-活性炭组合工艺设备处理北江水源水,研究一体化设备对浊度、色度、COD_Mn、氨氮和亚硝酸盐氮等常规性指标及新兴污染物等非常规性指标的控制效果,以及臭氧对陶瓷膜污染的缓解效果。研究结果表明,臭氧/陶瓷膜-活性炭组合工艺能够直接处理水源水,在臭氧投加量为3 mg/L、PAC投加量为15 mg/L时,组合工艺对浊度、色度、COD_Mn和氨氮的去除率分别为99.8%、100%、72.9%和100%。组合工艺出水中未检测到大肠菌群,这表明组合工艺能够有效杀灭细菌。此外,臭氧/陶瓷膜-活性炭组合工艺对检测到的19种PPCPs的去除率约为82.2%,对检测到的5种EDCs的去除率约为92.8%。膜污染模型分析结果表明,滤饼层堵塞污染是原水进行陶瓷膜过滤时膜污染形成的主要形式。     

一体式活性炭/微滤组合工艺在低温下的除污效能

采用粉末活性炭/微滤(PAC/MF)组合工艺处理模拟微污染原水,考察了在低温下(10℃)的除污效能及膜污染情况。试验结果表明:在10℃时,PAC/MF系统启动19 d后开始发生硝化反应,在第35天启动完成;系统稳定后,出水平均氨氮、CODMn、UV254和浊度分别为0.3mg/L、1.7 mg/L、0.033 cm-1和0.2 NTU,平均去除率分别为95%、65%、81.5%和98%;周期性的水力反冲洗可在一定程度上减轻膜污染,使膜的运行压力得以恢复。     

BAC滤池对浊度和颗粒数的控制研究

传统的贾第鞭毛虫和隐孢子虫（简称“两虫”）检测方法存在诸多不足，为此选用浊度和颗粒数作为“两虫”的替代指标，以对浊度和颗粒物的去除率来衡量生物活性炭（BAC）滤池对“两虫”的控制效果。试验结果表明：采用颗粒数表征滤后水水质比采用浊度更适宜。过滤初期颗粒数从峰值降到50个／mL以下所需的时间比浊度降到0．1NTU所需的时间多1h左右。正常过滤期间BAC滤池进水浊度一般在0．1NTU以下，经过BAC滤池处理后，浊度得到进一步降低，平均去除率为52．7％。炭层对浊度的去除率为56．4％，其出水浊度基本上都低于0．05NTU，而砂层对浊度不但没有去除能力，反而使出水浊度平均上升了约3．7％。炭层对颗粒物的平均去除率为33．3％，砂层对颗粒物的平均去除率为8．5％。     

膜混凝反应器处理滦河水中试研究

采用膜混凝反应器（MCR）对滦河原水进行中试研究，重点考察了对污染物的去除效果、膜污染及清洗方式。结果表明：MCR工艺的出水水质符合《城市供水水质标准》（CJ／T206—2005）的要求；在高温、高藻期投加4mg／L三氯化铁后，对CODMn的去除率为44．6％，若同时投加2mg／L的有效氯，则可使对CODMn的去除率提高到53％，且进水水质波动较大时出水水质仍保持稳定；该工艺对浊度、细菌有很好的去除效果；当膜在较高通量下运行时，采用化学在线清洗（即EFM操作）可有效清除膜污染物质，及时恢复膜的过滤性能。     

MBR/PAC组合工艺处理污水厂尾水的中试研究

在MBR中试的基础上,向MBR反应器中投加40g/L粉末活性炭(PAC)构成MBR/PAC组合工艺并处理污水厂尾水.试验结果表明:MBR/PAC系统的出水BOD5≤4mg/L、COD≤18mg/L、氨氮≤0.3mg/L、浊度≤0.2NTU,处理效果优于MBR系统.PAC能吸附并降解易引起膜污染的有机物,有效降低了膜污染,减缓了过膜压力的增长趋势,保护了膜组件,并且运行效果良好.通过气洗和反冲洗能很好地维持膜的透过性能,离线清洗可基本恢复膜的透过性能.     

PAC投加点对超滤组合工艺影响的中试研究

针对东营南郊引黄水库微污染原水进行了粉末活性炭/混凝沉淀/超滤联用工艺研究,首先通过烧杯试验确定了粉末活性炭(PAC)和聚合氯化铝(PACl)的最佳投量,然后采用中试装置考察了粉末活性炭的投加点对工艺净水效能的影响。在PACl投量为4 mg/L、粉末活性炭投量为2 mg/L及PAC投加在第二级机械搅拌絮凝池的工况下,该工艺对CODMn、UV254的去除率分别达到了24%和52%。正确地投加PAC能缓解膜污染,并延长超滤膜的使用周期。     

PAC/MBR处理微污染地表水的中试研究

采用投加粉末活性炭(PAC)的膜生物反应器(MBR)复合工艺——PAC/MBR处理微污染地表水,考察了对浊度、CODMn和氨氮的去除效果。膜生物反应器的有效容积为4m3,采用聚偏氟乙烯平板膜,膜孔径为0.09～0.12μm,总膜面积为85.2m2;MBR的进水流量为1200L/h,一次性投加PAC为1g/L,气水比为5∶1;采用恒压操作、间歇抽吸方式出水,操作压力为0.1MPa,抽停比为8min/2min。中试结果表明,该工艺对沉淀池出水中浊度、CODMn和氨氮的平均去除率分别为98%、33%和53%,能抵抗水质和水温变化的冲击,有效保障出水水质。在PAC/MBR系统中,PAC吸附、生物降解和膜截留作用在去除不同分子质量有机物的过程中具有较好的互补性。投加PAC有助于在膜表面形成稳定的生物活性炭动态膜,保证了恒定的出水流量。     

颗粒活性炭干扰膜表面滤饼层形成的研究

向膜生物反应器（MBR）中投加颗粒活性炭（GAC）以干扰膜面滤饼层的形成,减轻膜污染与膜堵塞.结果表明,向MBR中投加粒径为40～60目的GAC（投量为1 g/L）,反应器运行21 d后,膜出水流量为初始时的52.9%,比对照试验的（30.8%）高22.1%;膜组件外层膜丝表面无滤饼层,内层膜丝间有滤饼层形成,部分GAC被吸附到滤饼层中从而增大了其孔隙率,提高了其透水率;GAC使滤饼层结构变得疏松而易于清洗,水力清洗后,在抽吸压力为0.02 MPa下膜清水通量可恢复到新膜的53.5%,比对照试验的高16%.     

投加颗粒活性炭对膜生物反应器过滤特性的影响

膜污染是制约膜技术应用的重要因素。向膜生物反应器(MBR)中投加颗粒活性炭(GAC),通过分析MBR系统中膜通量、过滤阻力等的变化,考察投加GAC对MBR系统过滤特性的影响。结果表明,运行30d后,未投加和投加GAC的MBR系统的膜通量分别降至初始的31.3%和91.7%;未投加GAC系统的总过滤阻力和极化阻力分别为投加GAC系统的5.8和19.4倍,其污泥的多糖和蛋白质含量为投加GAC系统的近2倍,而其胶体物质和溶解性物质浓度分别为投加GAC系统的3.2和2.2倍。由此表明,投加GAC可大大减缓膜污染,延长膜的过滤周期。     

活性炭/超滤复合工艺中膜污染特征的研究

分别从物理清洗、化学清洗和污染物等方面研究了活性炭/超滤复合工艺中超滤膜的污染情况。结果表明,跨膜压差(TMP)从运行初期的20 kPa上升到35 kPa,提高了75%;比通量从3.8~4.6 L/(m2.h.kPa)下降到1.8 L/(m2.h.kPa),下降了50%左右。物理清洗对不可逆污染物的去除效果较差,随着运行时间的延长,比通量下降至70%左右,跨膜压差升高幅度达100%。经过化学清洗后TMP和比通量的恢复率分别为82%~100%和86%~100%。超滤膜污染是由有机物、微生物和金属离子共同所致的综合性污染,包括Fe、A l等高价金属离子,Ca、Mg等二价离子,以及烷烃和芳香烃等小分子有机物。有机物不仅沉积在膜表面,而且也造成了膜孔堵塞;Fe、A l等高价金属离子主要吸附、沉积在膜内壁,而Ca、Mg等二价离子在膜内壁表面以及膜过滤孔隙中都有吸附、沉积。     

沸石生物滤池/混凝沉淀/超滤工艺处理微污染源水

微污染源水中的污染物以有机物和氨氮为主,采用传统工艺处理时其出水水质难以达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。将沸石作为生物滤池的填料,与混凝沉淀、超滤组合后用于处理微污染地表水,考察了其对污染物的去除效果。结果表明:该组合工艺对氨氮有较好的去除效果,出水氨氮在0.5 mg/L以下,去除率可达90%;对有机物也有较好的去除效果,出水CODMn在2 mg/L左右,去除率约为60%,出水水质达到了《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。该工艺对氨氮的去除主要由沸石生物滤池完成,而沸石生物滤池、混凝沉淀及超滤均能去除CODMn,贡献率分别为49.6%、30.9%、19.5%。     

A/O/混凝沉淀/O组合工艺处理印染废水中试

采用A/O/混凝沉淀/O组合工艺处理棉布印染废水,考察了不同水力停留时间下,对COD、色度的去除效果.结果表明:当兼氧段停留时间为14 h、好氧段停留时间为10.5 h时,该工艺对印染废水中COD和色度的总去除率分别达到90%和92%以上,出水水质完全符合印染废水一级排放标准.     

混凝沉淀/膜处理组合工艺处理蓄电池生产废水

采用混凝沉淀/膜处理组合工艺处理蓄电池生产废水,处理量为5.0m3/h,进水pH值为2～4,总铅为10mg/L,总镉为5mg/L。运行结果表明,混凝沉淀工艺可有效去除废水中的重金属离子,再结合膜处理工艺可确保处理出水总铅浓度为0.1～0.3mg/L,总镉浓度为0.01～0.02mg/L,出水进入清水池贮存并回用于生产(回用率70%),排放水质均达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的一级标准。半年多的实际运行结果表明,采用该组合工艺处理蓄电池生产废水,效果稳定、耐负荷冲击性强,具有广阔的工业应用前景。     

PAC-UF组合工艺去除水中腐殖质类有机物效能及膜污染研究

研究了采用PAC-UF组合工艺处理含有腐殖酸的水时,PAC投加量对膜通量、有机物去除率和膜污染阻力的影响。结果表明,有机物去除率随PAC投加量的增加而提高;膜通量在低PAC投加量下得到提高,在高PAC投加量下降低;水中腐殖质类有机物主要造成不可逆膜污染;PAC投加量为20 mg/L时,能有效降低不可逆污染阻力,缓解膜污染。     

臭氧/生物活性炭工艺深度处理微污染原水中试

针对松花江水源水质特点,采用臭氧/生物活性炭工艺强化常规处理工艺,对松花江微污染原水进行深度处理。中试结果表明,臭氧预氧化具有助凝作用,可节省混凝剂用量,在试验条件下,当预臭氧投量为1.0 mg/L时,可节省12%以上的混凝剂量;主臭氧氧化工艺的设置可以提高后续活性炭滤池的净水效果;在低温低浊期出水氨氮浓度难以达标,可采用加氯的方法来去除氨氮,最佳投氯量为4.5 mg/L。长期运行效果表明,采用臭氧/生物活性炭工艺强化常规工艺,所需臭氧投加量较低,系统运行稳定,抗冲击负荷能力较强,即使在冬季低温低浊期仍可稳定达标。     

平板膜浓缩污泥工艺的中试研究

为了解决传统污泥重力浓缩存在的问题,采用平板膜浓缩污泥(MST)工艺进行了中试.结果表明,在水力停留时间为5 h、膜通量为15 L/(m2·h)、抽停比为10:2(泵抽10 min、停2min)、气水比为60:1的条件下,污泥浓度达到30 g/L左右,能够满足后续脱水要求;MST工艺的出水浊度<1 NTU,COD为28.0～42.0 mg/L,氨氮为6.8～10.9 mg/L,基本达到<城市污水再生利用城市杂用水水质>(GB/T 18920--2002)的水质要求,可以进行回用.经济性分析表明,在考虑膜出水进行回用时,MST工艺可以实现零费用运行,比传统重力浓缩更具优势.     

催化臭氧氧化联合BAC工艺深度处理石化废水

针对石化废水难降解的问题,采用活性炭作为臭氧氧化单元的催化剂,并串联生物活性炭(BAC)单元,从水质变化、有机物分子质量分布和有机物结构等角度解析催化臭氧氧化对石化废水中难降解有机物的降解特性,以及对后续BAC单元出水水质的影响机理。结果表明,活性炭催化对臭氧氧化去除COD和UV₂₅₄均有一定的促进作用,且对后续BAC单元去除COD和UV₂₅₄的促进效果更明显,其中,对UV₂₅₄的去除效果影响更大,当臭氧投加量为15和20 mg/L时,催化臭氧氧化对UV₂₅₄的去除率比臭氧氧化分别提升9.4%和11.5%,后续BAC单元对UV₂₅₄的去除率比无催化条件时分别提升17.0%和15.4%;催化条件对进水有机物分子质量分布的改变在O₃投加量为15 mg/L时更明显,相比臭氧氧化,催化臭氧氧化对进水中不可吹扫有机碳(NPOC)的去除率提升5.4%,出水中分子质量<1 ku的NPOC比例增加6%;进水经催化臭氧氧化后,有机物结构显著改变,酚类、链烷烃类及不饱和...