城市污水二级出水有机物性状及对膜污染的贡献

将城市污水二级出水中溶解性有机物分为强疏水性、弱疏水性和亲水性组分,研究其对超滤膜的污染。测定结果表明,二级出水中有机物对膜污染影响程度顺序为:强疏水性有机物>亲水性有机物>弱疏水性有机物。究其原因:(1)膜污染与有机物分子量大小有关,膜选择性地截留强疏水性有机物主要是这类有机物分子量较大所致。(2)从三维荧光光谱图上看,3个组分中均含有腐殖酸类荧光峰,说明腐殖酸类物质对膜通量的衰减贡献最大。(3)强疏水性组分中所含有机物最为复杂,荧光峰最为明显,由此可见膜污染的程度不仅与组分中所含有机物的种类有关,而且与其含量有关。此外,膜被有机物污染的程度与膜对有机物的去除率有着密切的关系。总荧光强度(FLU)可作为总有机物含量的一种指标来反映有机物被膜截留的情况。     

功能陶瓷膜催化臭氧氧化处理页岩气压裂废水

采用功能陶瓷膜催化臭氧氧化处理页岩气压裂废水，考察了不同功能陶瓷膜、初始pH、臭氧投加量、反应时间等因素对压裂废水处理效果和膜污染控制效果的影响。结果表明：氧化锰陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜和氧化铝陶瓷膜具有良好的臭氧催化功能，与臭氧组合促进了氧化反应系统中羟基自由基（·OH）的产生，明显增强了废水处理效果，相比单独臭氧氧化COD去除率最高提升了21.65%。在初始pH为7.5、臭氧投加量为80 mg/L、反应时间为60 min时，氧化锰陶瓷膜与臭氧组合处理压裂废水COD去除率为79.17%；臭氧可有效控制氧化锰陶瓷膜污染，随着臭氧浓度的增加，?TMP明显下降，当臭氧投加量为80 mg/L时，?TMP达到最大下降比率72.78%。     

受污染原水处理的聚四氟乙烯中空膜组合工艺

该文以排洪期东江水为原水,开展了聚四氟乙烯（PTFE）中空纤维膜组合工艺处理受污染原水的小试和中试研究。工艺将臭氧、混凝与膜过滤集成,后置生物活性炭过滤。试验的PTFE膜孔径为0.12μm,外径×内径为2.3 mm×1 mm。小试试验测得临界膜通量为60 L/m^2·h,臭氧能够促进组合工艺对有机物的去除,并能提高氨氮的去除。中试试验规模为120 t/d,膜通量为41.67 L/m^2·h。结果表明,投加臭氧时组合工艺对氨氮的处理负荷能提高至3.19~4.31 mg/L,COD去除率为70%~94%,UV254去除率达到73%~87%,工艺出水浊度〈0.2 NTU,大于2μm颗粒数〈50 CNT/mL。工艺出水中THMs、HAAs、甲醛、溴酸盐均符合新的饮用水卫生标准;膜出水未检出细菌总数和总大肠菌群数。投加臭氧（O3/TOC=0.6~0.8）可显著减轻膜污染,达到同样的污染程度所需的运行时间较未投加臭氧时延长1倍;投加7~9 mg/L臭氧可逐渐消除膜污染,达到原位修复膜污染,减少化学清洗频次的目的。     

臭氧-陶瓷膜生物反应器处理市政污水二级出水

以某大学生活污水二级处理出水为原水,考察了臭氧氧化耦合陶瓷膜生物反应器的污染物去除效果。结果表明,在陶瓷膜孔径为200 nm,跨膜压差为0.1 MPa,臭氧投加量为5 mg/L的工艺条件下,组合工艺对浊度、氨氮、亚硝态氮、CODMn和UV254的平均去除率分别为98.7%、97.3%、96.0%、41.2%和34.1%,对应的出水指标分别为0.08 NTU、0.07 mg/L、0.01 mg/L、2.50 mg/L和0.037 cm-1。相同运行周期内,直接使用陶瓷膜生物反应器过滤市政二级出水,膜通量下降26.7%;而臭氧-陶瓷膜组合工艺膜通量只减少了14.3%,说明臭氧-陶瓷膜生物反应器组合工艺可有效减轻膜污染,提高陶瓷膜使用效率。     

粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化深度处理煤气化废水研究

采用粉末活性炭为催化剂,构建粉末活性炭耦合陶瓷膜臭氧催化氧化反应器,并探讨其对煤气化废水的深度处理效能。结果表明,当粉末活性炭投加2 g/L、臭氧投加量为30 mg/L时,煤气化废水生化出水COD为125~143mg/L,去除率可达75%,ΔCOD/Δρ(O_3)可达1.3。在HRT为30 min、膜通量为50 L/(m~2·h)时,粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化反应器出水COD可保持为50 mg/L左右。反应器中的臭氧可有效将临界通量从35~40 L/(m~2·h)提高至50~60/(m~2·h),跨膜压差降低35%~40%,使反应器膜装置稳定运行。粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化技术,可为煤气化废水深度处理提供有效的技术方案。     

臭氧催化氧化降解煤化工生化进水有机物的实验及机理

研究了臭氧催化氧化降解煤化工生化进水有机物的工艺条件及机理。本文以新疆某煤化工生化进水为研究对象,确定废水中难降解有机物的种类及含量,开展臭氧催化氧化试验,探讨工艺条件对化学需氧量（COD）的去除率,最后以溶解性有机物（DOM）为对象,解析废水难降解有机物的降解规律。结果表明：废水中主要为苯酚及腐殖酸;最佳工艺参数为催化剂投加量1.2L/L、臭氧浓度500mg/L、臭氧通气量2.5m³/h;反应后各组分的UV₂₅₄均下降,去除率从高到低为疏水性中性物质（HoN）>亲水性碱性物质（HiB）>疏水性碱性物质（HoB）>亲水性酸性物质（HiA）>疏水性酸性物质（HoA）>亲水性中性物质（HiN）,富里酸类、腐殖酸类、蛋白质类及溶解性生物代谢产物等荧光强度均降低。     

超滤组合工艺在线加氯化学清洗中试研究

试验采用次氯酸钠对组合工艺之超滤膜组件进行在线化学清洗,旨在研究膜污染状况与特点。试验结果表明,水力清洗可有效恢复膜通量,反洗水加氯可有效延缓膜污染。在水力清洗废水中,相对分子质量大于1 k的有机物占有机物总量的87.3%,表明膜截留的大分子有机物可通过水力清洗使其从膜表明剥离;而在化学清洗废水中,相对分子质量小于1 k的有机物含量是水力清洗废水的2.6倍,故小分子有机物需要进行化学清洗方可恢复膜运行通量。化学清洗废水中的中性亲水和极性亲水组分分别占总溶解性有机物的44.9%和40.8%,水力清洗废水中的强疏水和弱疏水组分分别占总溶解性有机物的50.9%和23.6%,表明亲水性组分是造成膜不可逆污染的主要因素,而膜截留的疏水性物质可通过水力清洗将其从膜表面清除。     

二级处理水中溶解性有机物特征及其对纳滤膜性能的影响

本试验采用分子量分级膜和XAD-8树脂,分析了城市二级处理水的溶解性有机物分子量和亲疏性分布特征及其对纳滤膜性能的影响.结果表明,城市污水厂二级出水水中的溶解性有机物主要集中在<2 kDa的分子量区间上,且疏水性有机物的含量比亲水性有机物的含量大;分子量区间分布不同的有机物对纳滤膜透水通量和截留率有着不同的影响,分子量2 kDa以下的有机物引起纳滤膜透水通量衰减较大,有机物截留率较小,达57.2%;分子量10～100 kDa的有机物引起纳滤膜透水通量衰减较平缓,有机物截留率却较大最高达73.8%;亲疏性不同的有机物对纳滤膜透水通量和截留率有着不同的影响,经对膜表面阻力的测定,证实引起膜透水通量和截留率变化的主要物质为疏水性物质,而亲水性物质引起的变化较小.     

循环絮凝对水中SUVA及膜污染的影响

将循环接触絮凝与膜过滤相结合组成循环接触絮凝-膜过滤(CF-MF)工艺,以传统混凝-膜过滤(C-MF)工艺为对照,考察两种工艺在延缓膜污染方面的差异。采用比紫外吸光度(SUVA)作为有机物亲/疏水特性的评价指标,分析工艺变化对SUVA的影响以及SUVA和综合膜污染指数(UMFI)之间的内在联系。结果发现,膜出水SUVA与膜污染呈很好的相关性,出水SUVA越高,膜污染越严重;在最佳工艺条件下,CF-MF出水和混凝上清液SUVA分别达到了1.74 L·mg-1·m-1和1.18 L·mg-1·m-1,去除率与C-MF工艺相比分别提高17%和29%,说明CF-MF工艺对水中疏水性物质的去除效果比C-MF更好,能够有效控制疏水性物质对膜形成的污染;与C-MF相比,CF-MF能够更有效地去除水中的有机物,当混凝剂氯化铁投加量为6 mg·L-1、回流絮体浓度为10 mg·L-1时,UV254和DOC的去除率分别达到了58.75%和49.7%。     

臭氧对陶瓷膜过滤特性的影响

为了提高陶瓷膜的通量和过滤效果,采用臭氧-陶瓷膜组合工艺对水厂源水进行试验,研究了臭氧对陶瓷膜通量和过滤效果的影响。试验发现:在源水中投加臭氧可使陶瓷膜通量有一定程度的增加,且膜孔径越大其增加幅度越明显。对于10 nm陶瓷膜,臭氧投加量为1 mg.L-1时通量最大,增加约25%～30%;对于100 nm陶瓷膜,臭氧投加量5 mg.L-1时通量最大,增加约40～55%。随着臭氧投加量的增大和运行时间的延长,10 nm和100 nm陶瓷膜的出水浊度基本不受影响,出水浊度均稳定,约0.07～0.10 NTU。投加臭氧对10 nm、100 nm陶瓷膜去除源水中UV254均有一定促进作用,10 nm陶瓷膜对UV254的去除率可增加约9%～18%,100 nm陶瓷膜对UV254的去除率可增加约3%～7%。     

粉末活性炭粒径对PAC-UF工艺处理效能的影响

采用3种粒径的粉末活性炭(PAC,50μm、3μm、200 nm),考察了PAC粒径变化对天然有机物的吸附性能和吸附前后的水中有机物分子量分布的影响,探讨了不同PAC投加量、投加方式和吸附程度条件下,PAC粒径对PAC-UF工艺处理效果以及膜污染的影响。结果表明,PAC可以有效地吸附UF膜难于截留的小分子量有机物,粒径减小有助于增强其对30 k~100 k分子质量有机物组分的吸附;PAC投加量增加和粒径减小均增大了其吸附容量,提高了PAC-UF工艺的有机物去除率,并进一步减缓了膜污染;集中式投加并未因为与有机物的接触时间延长而改善PAC-UF工艺的去除率和减缓膜污染程度,连续式投加是PAC-UF工艺最有效的投加方式;此外,PAC与有机物在膜面形成的活性炭滤饼层,可以对有机物起到额外截留的作用,而缓解膜污染的主要原因是PAC对有机物的吸附去除,吸附饱和的PAC会加剧膜污染。     

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。     

PAC-MBR组合工艺处理微污染水源水的研究

采用粉末活性炭—膜生物反应器组合工艺(PAC—MBR)对微污染水源水进行处理，考察了组合工艺对污染物的去除效果和膜过滤性能的变化。结果表明，该组合工艺对浊度和氨氮的去除率均在80％以上，对OC和UV254的去除率分别可达46％—57％和31％—42％，PAC投加量在500mg/L到3000mg/L的试验范围内，对污染物的去除效果影响不大。试验还表明，PAC—MBR组合工艺几乎能完全去除分子量＜1000的有机物。PAC投加量对膜过德性能的影响不显著。     

臭氧及臭氧/双氧水对污水厂二级出水中有机污染物的去除试验

以某城市污水处理厂二级出水为原水,采用批量试验方法,通过调整臭氧和双氧水剂量,研究臭氧氧化和臭氧/双氧水组合工艺对水中有机物的去除规律。结果表明:在臭氧剂量为3.5 mg/L时,水中色氨酸类芳香族蛋白质、富里酸类物质、微生物代谢产物和腐殖质类物质的去除率分别为80.0%、79.3%、85.4%和84.1%;当臭氧剂量增加到10mg/L时,COD、UV_(254)、TOC和色度的去除率分别为26.6%、59.5%、9.6%和88.2%。水中pH值的升高促进臭氧的吸收,当臭氧投加量为33.5 mg/L时,pH值=11时的臭氧吸收率比pH值=3时提高31.1%。当臭氧剂量13 mg/L时,投加双氧水的处理效果无明显影响;当臭氧剂量≥13 mg/L,且双氧水与臭氧的摩尔比值在1.25内时,双氧水的投加使得出水COD和TOC随双氧水与臭氧摩尔比值的增加逐渐降低,最大去除率分别为37.7%和16.6%,较臭氧单独处理时分别提高10.7%和5.4%。     

水中环境条件对污水深度超滤过程中膜污染的影响

以二级处理水为原水,研究了pH值、离子强度、二价金属离子等水中环境条件以及有机物亲疏水性质对超滤膜过滤过程的影响。结果表明：（1）水中pH值较低或较高时,都会促使膜过滤前期通量的衰减,其中低pH值（pH为3）时,通量变化最大,而过滤后期衰减趋势均减慢并逐渐趋于平稳;（2）水中离子强度越大,膜通量的衰减越快,其衰减程度随着离子强度的增加而增加;（3）二价阳离子对膜污染有着显著的影响,它们所起的作用不仅仅是离子强度的影响,并且Ca2＋离子对超滤过程的影响要大于Mg2＋;（4）二级处理水中亲水性有机物含量略大于疏水性有机物,分别占总有机物的（以UV254计）57%和43%。亲水性和疏水性有机物的分子量分布总体上是相似的,主要是小分子有机物（分子量〈2k）含量较多;（5）水中亲水性有机物是引起聚醚砜超滤膜污染的主要物质。     

垃圾渗滤液深度处理中试研究

在中试系统中,采用混凝-催化臭氧氧化-曝气生物滤池组合工艺,对垃圾渗滤液MBR生物处理出水进行深度处理。结果表明,组合工艺对渗滤液中的难降解有机物具有良好的去除效果,COD去除率高达87.6%,出水COD100 mg/L,达到生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)的排放要求。组合工艺中,臭氧塔中含锰催化剂填料的投加有效提高了臭氧氧化的效果,对出水达标起到重要作用。实验确定了各处理单元的最佳运行条件:混凝初始p H为6.0,聚铁投加量为1 400 mg/L;臭氧氧化中臭氧投加量为150 mg/L;曝气生物滤池水力停留时间为4.5 h。此外,经计算组合工艺处理成本为7.96元/m3,具有良好的经济性,利于推广应用。     

西北农村微污染水的氧化处理研究

模拟西北农村微污染水源水为研究对象,考察了高锰酸钾、臭氧单独作用以及在确定其最佳工况条件下按照不同的氧化顺序将两者联用,探究对水体中有机污染物的去除效果及分析去除机理。结果表明,高锰酸钾的最佳工况:投加8 mg/L,搅拌速率100 r/min,搅拌时间30 min,中性偏碱;臭氧的最佳工况:投加量为3.5 mg/L,接触时间30 min,中性。两种预氧化剂单独作用对有机物的去除率分别为60%,40%左右;臭氧+高锰酸钾、高锰酸钾+臭氧去除率分别为67%,40%。说明臭氧+高锰酸钾联用是一种十分有效的预氧化手段。     

钢铁废水溶解性有机物解析及其对反渗透膜的污染行为

针对钢铁废水深度处理工艺中超滤-反渗透处理单元反渗透膜元件有机污染问题,采用大孔吸附树脂分离法,将反渗透进水中的溶解性有机物进行分离,得到分别含疏水碱性有机物、疏水酸性有机物、疏水中性有机物和亲水性有机物的4个组分,对其进行组成分析并探究其对反渗透膜的污染行为。其中,亲水性有机物含量最高、疏水中性有机物含量最低。与亲水性有机物相比,疏水性有机物分子中含有更丰富的芳香结构或其他共轭结构,疏水酸性有机物芳香化程度最高。疏水中性有机物与膜表面疏水-疏水相互作用导致其易于在膜表面吸附,造成的通量衰减率最高,且水力清洗通量恢复率最低。含亲水性有机物组分造成的通量衰减率仅次于疏水中性有机物组分,因其有机物浓度较高、含亲水性有机物亲水性基团与膜表面氢键作用易于导致膜污染,而膜表面水力剪切作用有利于降低亲水性有机物污染层厚度和透水阻力。因此,疏水中性有机物和亲水性有机物是造成膜污染主要的溶解性有机物。可通过优化反渗透系统进水预处理工艺,强化去除疏水中性有机物和亲水性有机物,有望更高效地减轻反渗透膜污染。     

有机物不同组分对于超滤膜污染的中试试验

该文通过混凝+沉淀+超滤联用工艺中试试验,探讨中试规模超滤膜对于原水中有机物亲水/疏水性组分、不同分子量的分布以及有机物属性的去除规律.试验得出,极性亲水性组分和中性亲水性组分经膜过滤DOC浓度下降明显,最容易被膜截留,造成膜通量下降.同时,在混凝沉淀阶段,可以有效去除6 000～1 000 Daltons范围的较大分...     

曝气-强化混凝-陶瓷膜微滤组合工艺处理含油废水

以某港口含油污水处理厂二级气浮出水为研究对象,探究曝气-高锰酸钾强化混凝-陶瓷膜微滤组合工艺对含油废水中油和有机物(COD)的去除效能,重点考察曝气时间、高锰酸钾投加量、投加方式等因素对处理效果的影响。结果表明,最佳曝气时间为40 min,高锰酸钾投加量2 mg/L,投加方式为在混凝剂PAC前投加;组合工艺对油和COD总的去除率可达到91%~94%;此外,曝气和高锰酸钾强化混凝处理过程能够减缓跨膜压差的增长速率,延长陶瓷平板膜的使用寿命。