臭氧联合混凝去除长江源水中有机污染物的小试研究

以长江重庆段水质为研究对象,考察臭氧对混凝去除水中有机污染物的影响。结果表明,臭氧预氧化后,TOC、UV254的去除率分别为2.5%、11.0%,说明臭氧可以部分彻底氧化去除水中有机物,预氧化后有机物的结构改变比较明显;相比于单独混凝,臭氧联合混凝使TOC和UV254的去除率分别提高了4.9～5.3和12.1～14.2个百分点,臭氧预氧化可以强化混凝对TOC和UV254的去除;臭氧预氧后各个分子段有机物的分布改变比较明显,相对分子质量大于3×103的有机物明显减少,相对分子质量小于3×103的有机物明显增加。相比于单独混凝,臭氧联合混凝主要提高了相对分子质量大于3×103的有机物去除率,降低了相对分子质量小于3×103有机物的去除率。     

污水处理厂尾水强化混凝沉淀处理工艺

采用投加助凝剂(PAM)、臭氧、粉末活性炭三种强化混凝沉淀工艺处理污水处理厂尾水,通过监测分析尾水处理前后的水质变化,研究助凝剂、臭氧、粉末活性炭对混凝沉淀工艺的强化效果。研究结果表明,混凝剂和助凝剂投加量比值为100:1时,COD_(Cr)、TP和浊度的去除效果明显提高,其中COD_(Cr)去除率比不投加助凝剂时提高将近15%。臭氧预氧化可以明显提高色度、氨氮、UV_(254)等指标的混凝去除效果,当投加5 mg/L的臭氧时,色度、UV_(254)的去除率比不投加臭氧时分别提升26.21%、17.89%。粉末活性炭不宜与混凝剂同时投加,混凝前30～60 min投加适量粉末活性炭(10～20 mg/L),可强化COD_(Cr)、TP和浊度的去除效果。     

预氯化去除饮用水水源中高浓度氨氮等污染因子的应急处理研究

从水污染应急的角度,进行了氨氮的应急处理研究.氨氮去除采用常规工艺与预氯化为主要预氧化工艺比较试验.结果表明,常规的混凝,沉淀工艺对氨氮的去除作用有限,其主要作用仅为去除水中的致浊物质及部分有机物.在投加次氯酸钠作为预氧化药剂之后,发现其具有较好的去除氨氮的效果,当原水氨氮的质量浓度在1.0mg·L~(-1)左右时,次氯酸钠投加量为8.4mg·L~(-1),能够高效地去除氨氮,沉后水氨氮质量浓度为0.292mg·L~(-1)(达到国家一级水源水质标准),去除率为68.78%,UV_(254)也有32.26%的去除率;如同时需要更高的UV_(254)的去除率,则可选用次氯酸钠9.6mg·L~(-1)的投加量,此时氨氮的去除率为87.20%,水源水的氨氮质量浓度在0.123 mg·L~(-1)的水平,同时UV_(254)的去除率可以达到45.16%,从而控制THMs和THMFP这些毒副产物形成量在相当低的水平,是最理想的选择.此法在短时间内作为去除氨氮这种毒性很强的物质的应急使用是可行的,但不能长期使用,因为对微污染水源而言,如投氯量把握不当,则也会产生较多的毒副产物,对饮用水的质量安全构成明显影响.     

水处理各工艺单元对有机物及消毒副产物前体物的去除效果

通过搭建具有新型工艺"臭氧预处理+常规工艺+臭氧生物活性炭处理(臭氧-BAC)"的中试装置,考察了其对北太湖原水中有机物和消毒副产物前体物的去除效果。结果表明:整套工艺能够有效降低各类有机物浓度,对COD_(Mn)、DOC、UV_(254)和三卤甲烷生成潜能(THMFP)的去除率分别达到63.8%、42.1%、72.3%以及33.4%,其中COD_(Mn)的出水浓度为1.39 mg/L,出水中THMFP的浓度为316.1μg/L;对有机物和三卤甲烷(THMs)前体物去除效果最显著的是混凝沉淀阶段,其中对UV_(254)的去除效果最明显,去除率达到59.1%,UV_(254)能够间接表征水体中的THMFP含量;水中的余氯能够持续与有机物反应生成消毒副产物,因此三卤甲烷初始值(THM_0)与水中余氯含量的变化具有较大的相关性;臭氧-BAC阶段THMFP浓度升高了13.0%。     

臭氧预氧化/曝气生物滤池污水深度处理特性研究

研究了臭氧预氧化/曝气生物滤池联合工艺对生活污水二级出水的处理特性。结果表明当臭氧投量为10 mg/L、接触时间为4 min时,臭氧预氧化/BAF联合工艺对COD、NH3-N的去除率分别达到58%和90%;使TOC、UV254和色度分别降低了25%、75%和90%。在上述投量和接触时间条件下,臭氧化使TOC/UV254值升高1倍,使可生化溶解性有机碳(BDOC)由原来的0.8~1.1 mg/L提高到2.0~2.7 mg/L。臭氧预氧化使分子质量小于1 k的有机物比例由原来的52.9%升高到72.73%。     

臭氧-生物活性炭工艺对典型藻源致嗅物质的应急处置效能

利用小试试验和实际水厂调研结果,研究了臭氧-生物活性炭(O₃-BAC)工艺应对典型藻源致嗅物质——2-甲基异莰醇(2-MIB)突发污染的处理效能,探讨了该工艺对水厂应对突发污染能力的提升作用。研究结果表明,O₃氧化可有效去除水中2-MIB,实际水厂设计条件下去除率可达到90%以上,其去除效果与O₃投加量和氧化时间直接相关。BAC单元通过吸附和生物降解作用有效去除水中的2-MIB,去除率可达90%以上,其去除效果与活性炭使用年限及过水流速有关。O₃-BAC工艺整体改善了出水水质,并可以有效提升水厂应对2-MIB的能力,其最大应对质量浓度在1 000 ng/L以上,对2-MIB的去除率高于99%。但在实际应用中,需要注意在应急处理后活性炭可能出现的污染物持续释放问题以及活性炭的适当使用年限。     

后置臭氧-下向流活性炭工艺中臭氧投加量的中试优化

为实现采取"后置臭氧-下向流活性炭"工艺的金泽水厂中臭氧投加量的优化,依托中试装置研究了臭氧投加量对各构筑物处理效率的影响,并采用中心复合设计的(CCD)响应面模型优化了臭氧投加,同时,简析了该工艺对金泽原水中常见微污染物的处理效果.试验结果表明,水中UV254的去除主要发生在臭氧接触、混凝沉淀及活性炭单元,而高锰酸盐指数(CODMn)及总有机碳(TOC)的去除主要发生在混凝沉淀及活性炭单元.臭氧投加量的增加可提高臭氧接触池对有机物的去除效率,但过高的臭氧投加量不利于混凝沉淀及活性炭单元对有机物的去除.通过响应面模型预测了活性炭滤池出水中CODMn去除率最优值为65.4％,此时预臭氧及后臭氧投加量分别为1.02、1.36 mg/L.该工艺对金泽原水中常见抗生素及除去1,4-二氯苯、乙苯外的致嗅物质有较高去除率.     

臭氧-生物活性炭-砂滤组合工艺运行效果分析

介绍某水厂采用"臭氧-生物活性炭-砂滤"深度处理组合工艺处理引黄水库水,考察了不同进水浑浊度对组合工艺长期运行效果的影响,同时对组合工艺各单元的有机物种类及分子量分布的变化进行了分析。长期运行结果表明:(1)组合工艺对不同水质条件下的有机物指标有较高的去除效果,较高的温度有利于水中有机污染物的去除。(2)臭氧的主要作用在于将大分子量的有机物氧化为小分子量有机物,故臭氧生物活性炭工艺对COD_(Mn)2、UV_(254)和DOC有良好的去除作用。整个工艺对氨氮的去除率在40%~50%,对亚硝酸盐氮的去除率在80%~90%。(3)臭氧活性炭工艺对可生物降解有机物有较好的去除效果,砂滤工艺主要去除D0CDA。(4)上向流BAC柱活性炭颗粒间空隙率较大,降低了对浊度的机械截留,其后置的砂滤池可起到稳定出水浊度,保证出水微生物安全性的作用。     

不同预处理与超滤膜组合工艺对水质生物稳定性的影响

探讨4种不同预处理工艺与超滤膜技术组合工艺(工艺1:原水+预臭氧+超滤;工艺2:原水+预臭氧+混凝沉淀+超滤;工艺3:原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+超滤;工艺4:原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+后臭氧+活性炭+超滤)对微生物的去除贡献。试验表明:四种组合工艺对浊度的去除率均达到99.5%以上,出水浊度低于0.1 NTU;工艺4出水的DOC、COD_(Mn)和UV_(254)含量分别为2.747、1.73 mg/L和0.013 cm~(-1),对DOC、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率最大分别为32.77%、58.81%和77.97%;工艺4出水的AOC含量为88.59μg乙酸碳/L,出水BDOC含量为0.189 mg/L,对BDOC去除率最大。综合评价4种工艺出水水质化学指标和生物稳定性指标,选择工艺4(原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+后臭氧+活性炭+超滤)组合工艺,效果最好,研究成果可为保障给水厂出厂水和管网水质生物稳定性提供理论参考。     

饮用水预臭氧化与预氯化对比中试研究

通过常规处理预臭氧化和预氯化中试,对比研究了两种预氧化工艺对浊度、有机物、氨氮及消毒副产物前体物的去除效果。结果表明,预臭氧化后砂滤池出水中浊度平均值小于0.1 NTU,CODMn、UV254、TOC平均去除率分别为50.70%、84.60%、85.22%,去除效果明显优于预氯化。预臭氧化能有效去除消毒副产物前体物,氯消毒后CHCl3浓度为0.17μg/L,约为无预处理时的1/7,而预氯化会增加消毒副产物的生成量。     

臭氧氧化法深度处理城市污水厂生物处理出水研究

无锡市某城市污水处理厂一期和二期工程分别采用传统活性污泥(CAS)和厌氧-缺氧-好氧-缺氧-膜生物反应器(AAOA-MBR)工艺,以臭氧氧化法对2种工艺的生物处理出水进行深度处理批量试验,通过调整不同的反应时间来控制臭氧投加量。结果表明,臭氧对2种工艺出水中的细菌总数、总大肠菌群数、TOC、UV254和色度都具有较好的去除效果,去除率分别达到52.5%、68.5%、99.7%和99.8%和64.2%、96.4%、99.8%、100%。3维荧光光谱扫描结果表明,2种工艺处理出水中的有机物主要是蛋白类和腐殖质类有机物,荧光强度随着与臭氧反应时间的延长而逐渐减弱,臭氧可以有效地去除该类有机物。     

夏季滦河水预氧化中试研究

本试验通过对比两种预氧化剂对夏季滦河水的藻类、CODMn、UV254、TOC等指标的去除效果,分析水中分子量的分布情况,研究了高锰酸钾和氯预氧化对有机物的去除效果。结果表明,KMnO4预氧化在去除有机污染物方面的效果要好于预氯化的处理效果;高锰酸钾预氧化的UV254去除率为23．4％,而TOC去除率为7．1％,说明一部分UV吸收性有机物在预氧化过程中转变为UV非吸收陛有机物,低高锰酸钾投量条件下水中有机物不能得到完全去除。     

臭氧氧化及活性炭吸附处理黄河水试验研究

以黄河水为研究对象,考察臭氧氧化降解和活性炭吸附去除水中有机污染物的效能.结果表明,在臭氧投加量为1～3 mg·L-1时,CODMn的去除率由8％升高到20％,之后其变化不明显;UV254的去除率由9％升高到30％,此时臭氧即可以将不饱和有机物大量去除.臭氧投加量为1～2 mg·L-1时,短时、大强度曝气,其出水CODMn和UV254的去除效果较好.高臭氧投加量时,增加曝气接触时间可以提高臭氧对有机物的去除率,出水效果较好.在活性炭投量为10 mg· L-1,pH为8.3,水温为45℃,臭氧投加量为3 mg·L-1时,活性炭对黄河水的吸附效果较理想.臭氧氧化对黄河水中TOC的去除效果低于CODMn和UV254的去除效果,当臭氧投加量为8 mg·L-1时,TOC去除率才为10％.但是臭氧投加量为5mg· L-1,BDOC提高了80％.因此臭氧氧化可以大幅度提高原水的可生物降解性,为后续生物处理提供有机营养物质条件.     

预氧化剂对北江原水DBPs前体物去除的影响

模拟水生产流程,研究不同氧化剂预氧化对北江原水消毒副产物(DBPs)前体物去除的影响。结果表明:当高锰酸钾投加量为1.5 mg/L时,COD_(Mn)的去除效果最佳,去除率最高可达51.38%;投加高锰酸钾、二氧化氯可以提高UV_(254)说的去除率;采用次氯酸钠作为预氧化剂,氯与原水中的有机污染物直接反应生成DBPs;氧化剂二氧化氯可以有效去除三氯乙醛前体物,且随着投加量的增加,三氯甲烷去除率也随之增加;当高锰酸钾投加量达到1.5 mg/L时,三卤甲烷(THMs)总量达到最低,此时三氯甲烷及THMs去除率达到30%以上。从水质安全考虑,建议以北江原水为水源的水厂采用高锰酸钾或二氧化氯替代预氯化工艺。     

臭氧投加量对微污染淮河原水中消毒副产物前体物去除效果的影响

淮河流域某水源水面临微量有机污染物种类增多、藻类季节性暴发而导致消毒副产物前体物增多的问题。试验在淮河流域某水厂建立的深度处理中试装置进行,重点探讨不同臭氧投加量条件下各处理单元对三卤甲烷前体物(THMFP)与卤乙酸前体物(HAAFP)的去除规律。结果表明,预臭氧-强化常规处理(生物强化滤柱)工艺主要去除三氯甲烷前体物(TCMFP),去除率为70.2%;臭氧-生物活性炭(O_3-BAC)深度处理单元以去除二溴一氯甲烷前体物(CDBMFP)为主,去除率为56.8%。针对卤乙酸前体物(HAAFP),预臭氧-强化常规单元和O_3-BAC深度处理单元都以去除二氯乙酸前体物(DCAAFP)为主,去除率分别为67.9%和45.5%。当预臭氧投加量为1.1 mg/L,主臭氧投加量为2 mg/L时,整个工艺对TTHMFP及THAAFP的去除率分别可达78.1%和52.4%,说明采用预氧化-强化常规处理-深度处理组合工艺可以有效去除水中的消毒副产物前体物,保障出厂水水质安全。     

絮凝-超滤去除城市污水中有机物的实验研究

分别以聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁(FeCl_3)为絮凝剂,采用絮凝-超滤工艺处理城市污水厂二级出水,考察了絮凝-超滤联合工艺对污水中有机物的去除效果,分析了有机物的三维荧光特征,并探讨了絮体的分形维数及对超滤膜通量的影响。实验结果表明,絮凝预处理强化了超滤对污水中有机物的去除率,FeCl_3+UF对UV_(254)和DOC的去除率分别可达62.1%、79.6%,PAC+UF对UV_(254)和DOC的去除率分别可达68.6%、85.4%。PAC形成的絮体分形维数比FeCl_3要小,形成的絮体更加疏松,更有利于延缓膜通量的下降速度。     

水厂深度处理工艺中臭氧投加量探讨

臭氧生物活性炭深度处理是降低水中微量有机物的关键净化工艺。为确定臭氧的合理投加量,利用小试装置开展了臭氧氧化对砂滤池出水的研究。结果表明:随着臭氧投加量的增加,CODMn、总有机碳(TOC)的去除率均有所增加,但幅度弱于UV254;当臭氧的投加量达到3.0 mg/L时,臭氧氧化后的生物可降解溶解性有机碳(BDOC)可增加30%以上,UV254与TOC的比值趋于稳定;砂滤出水的溴离子浓度为100~300μg/L的情况下,当臭氧的投加量达到3.5 mg/L时仍未检测到溴酸盐。综上所述黄浦江原水水厂深度处理工程运行时,臭氧的投加剂量控制在2.5~3.5 mg/L是安全合理的。     

O3-BAC组合工艺处理罐车清洗废水MBR出水研究

采用连续流O_3-BAC组合工艺对某罐车清洗废水处理站MBR出水进行了中试处理实验,研究了O_3-BAC组合工艺对COD、UV_(254)和TOC处理效果的影响,探究了处理工艺对废水中有机物的变化影响,对BAC反应柱中的微生物种类进行了分析。结果表明,在臭氧投加浓度为20 mg/L,O_3反应停留时间40 min,BAC反应停留时间1 h,曝气量为0.5 L/min,反应初始pH为8,H2O2投加量为0.4‰,强化生化工艺停留时间12 h,回流量100%,反应级数为2级条件下,O_3-BAC工艺处理出水COD平均值为69.9 mg/L,平均去除率为79.5%,UV_(254)平均值为0.592 cm-1,平均去除率为86.5%。经GC-MS检测分析,经O_3催化氧化后有机物种类大幅减少,主要污染物酯类、胺类、酚类和含氮杂环化合物得到了明显去除。前段BAC单元主要菌门为Firmicutes、Proteobacteria和Chloroflexi,后段BAC单元主要菌门为Firmicutes。O_3-BAC组合工艺可以对罐车清洗废水MBR出水进行有效的深度处理。     

臭氧预氧化工艺对原水处理效果的中试

以南方某水厂原水为对象,开展臭氧预氧化工艺中试研究。结果表明,臭氧预氧化能够明显降低常规工艺出水色度,对有机物的去除效果不明显,但能够协助提高混凝沉淀工艺对浊度、色度和CODMn等污染物的去除能力。从经济和净水效果角度综合而言,预臭氧化最佳投加量为0.5～1.0 mg/L。     

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%。