混凝/半沉淀-超滤组合工艺中超滤运行条件优化的中试研究

在水厂实际平流沉淀池中部取水作为浸没式超滤膜的进水,构建了新型的混凝/半沉淀—超滤组合工艺,在中试条件下对超滤膜的运行方式进行了优化研究。优化的参数主要包括膜通量、过滤时间、反冲洗时间、排泥周期及排泥模式。结果表明,当膜通量为40L/(m2獉h)、过滤时间为90min、反冲洗时间为60s、排泥周期为24h时,超滤膜可取得较高的产水效率和较低的跨膜压差增长速率。而排泥模式对膜污染的影响较小。在该优化工况下,超滤膜组合工艺对浊度、Al、Fe、CODMn和UV254的去除率分别达到99.6%、95.1%、99.2%、55.5%和37.5%,可满足高效制备优质饮用水的要求。     

微污染水库水超滤膜处理工艺的试验研究

利用PVC合金超滤膜中试装置与不同预处理组合成"混凝-超滤"、"混凝-沉淀-超滤"和"混凝-气浮-超滤"3种工艺处理微污染水库水,研究其净水效果及跨膜压差变化规律。结果表明:3种组合工艺的浊度去除率均在99%以上;镜检出水细菌、藻类含量基本接近零;对CODMn、UV254的去除效果顺序为:"混凝-气浮-超滤""混凝-沉淀-超滤""混凝-超滤";红外光谱分析结果显示,亲水性有机物是引起膜污染的主要物质;低温低浊期,跨膜压差随着产水时间变化趋势线的斜率为0.016 4、跨膜压差平均值为23.57 k Pa;高温高藻期斜率为0.043 2、跨膜压差平均值为21.28k Pa。     

膜组合工艺处理高藻水的试验研究

针对太湖高藻的水质特点,研究膜处理工艺应对高藻的能力及其缓解膜污染的效果。太湖水有机物主要来源于藻类的新陈代谢产物,而且悬浮颗粒性有机物所占比例较高。试验结果表明,膜以及膜组合工艺可有效去除浊度、藻类和有机物。单独采用超滤膜可造成严重的膜污染,但采用化学强化反洗措施仍可保证膜过滤的稳定运行。采用混凝和粉末活性炭作为预处理可以有效去除有机物和缓解膜压差的上升。对膜污染机理的研究表明,预处理可有效去除大分子有机物,从而有效缓解可逆污染;但对中小分子有机物的去除效果有限,很难有效抑制不可逆污染。导致不可逆污染的主要污染物是强疏水和中性亲水组分。     

五种预处理方式对超滤膜处理松花江水的效能比较

采用中试对比考察了不同预处理方式(包括混凝、砂滤、混凝-砂滤、高锰酸钾-混凝-砂滤、粉末活性炭)对超滤膜渗透性能及其对去除松花江水中污染物的影响.结果表明:以松花江水为原水,在超滤膜之前进行预处理是必要的.其中单独混凝会使膜通量降低,投加高锰酸钾使膜通量显著增加,并可延缓膜通量的下降速度,投加粉末活性炭对提高膜通量作用不大;不同预处理均能保证超滤膜出水浊度低于O.3 NTU,大于2 μm颗粒数少于10个/mL;此外,不同的预处理均能提高超滤膜对水中有机物的去除效果,高锰酸钾-混凝-砂滤-超滤对DOC、UV254的去除率分别为37.5%、28%.     

几种超滤膜组合工艺处理北江原水中试研究

以北江水为处理对象,通过中试考察了超滤膜处理工艺与混凝沉淀处理工艺、投加二氧化氯及活性炭吸附工艺构建的6种超滤膜组合工艺,研究其对水中浊度、COD_(Mn)、TOC的去除效果以及超滤膜跨膜压差的变化情况。结果表明,采用混凝沉淀+二氧化氯+超滤组合工艺处理北江原水,可提高该流域净水厂供水水质,技术上和经济上是可行的。该组合工艺可在控制膜污染进程前提下,使出水浊度达到0.02～0.03 NTU,TOC小于1mg/L。当原水COD_(Mn)在1.49～2.61 mg/L时,此种超滤膜组合工艺对COD_(Mn)去除率仅为46.86%。碱/氯复合洗液适用于去除北江原水对改性聚氯乙烯超滤膜造成的膜污染。     

利用浸没式超滤膜处理热电厂冷却水的试验

依托甪直污水处理厂再生水回用工程,研究利用浸没式超滤膜处理热电厂冷却水回用作为印染工艺漂洗用水的可行性以及采用混凝沉淀预处理对超滤膜污染的影响。结果表明:①采用浸没式超滤膜处理电厂冷却水,对浊度、总铁和COD的平均去除率分别为98.2%、96.9%和43.2%,出水水质稳定,能够满足印染企业漂染用回用水的水质要求;②增加混凝沉淀的预处理程序,对水体中污染物有很好的去除效果,能减缓超滤膜表面的不可逆污染,减少超滤膜的化学清洗次数,改善超滤膜的过滤性能,提高超滤膜的过滤通量。     

操作条件对浸没式超滤膜污染影响的中试研究

采用混凝—沉淀—浸没式超滤工艺进行了处理滦河原水的中试研究,重点考察气水比、通量以及排泥方式对膜污染的影响。结果表明,在低温低浊期采用8:1～10:1的气水比、25L/(m2.h)的通量、每天排泥的工况能很好地延缓膜污染,同时在排泥前空曝气10min对膜污染也有一定的延缓作用。     

PPC预氧化和超滤协同处理引黄水库高藻水

采用高锰酸盐复合药剂(PPC)预氧化—混凝—沉淀—超滤组合工艺处理黄河下游引黄水库夏秋季节高藻水。工艺优化试验结果表明:当处理高藻水时,聚氯化铝最佳投加量为4mg/L,PPC最佳投加量为0.6mg/L。进行了混凝—沉淀—超滤和PPC预氧化—混凝—沉淀—超滤工艺中试比较,结果表明:两种工艺均能将出水浊度控制在0.1NTU以下;投加0.6mg/LPPC能使组合工艺对原水UV254和藻类的平均去除率分别提高10%和28%。将PPC预氧化技术和超滤技术联用,具有协同除污染作用,降低进入膜表面的污染负荷,缓解膜污染。     

浸没式超滤膜处理地表水的膜污染影响因素试验研究

采用中试考察浸没式膜处理地表水的膜污染影响因素,主要通过运行压力的变化,确定膜通量、混合液性质、膜材料对膜污染状况的影响.试验结果表明:膜通量高于临界膜通量越多,膜运行压力增长速度越快,试验用膜的临界膜通量为20 L/(m2·h);混合液的浊度及有机物含量越高,膜运行压力增长越快,膜污染越严重;温度升高可以减轻膜污染;对于相同的膜通量,PVDF超滤膜运行压力要低于PVC合金超滤膜,PVDF膜的抗污染能力要强于PVC合金膜.     

短流程浸没式超滤膜工艺的膜污染控制研究

为了确定短流程浸没式超滤膜运行的最佳条件及清洗参数,通过试验考察操作条件的变化对浸没式超滤膜污染程度的影响。试验根据黄河水的水质特点,通过考察运行过程中跨膜压差的变化,分析了混凝剂投加量、膜通量、排污周期及膜清洗等操作条件对膜污染控制的影响。试验结果表明:超滤膜污染速率最低时的最佳混凝剂投加量为6 mg/L,最佳通量为30~40 L/(m2·h),最佳排污周期为5 h/次;同时,为了恢复正常的膜通量,需60 min进行1次物理性清洗,7 d进行1次维护性清洗,当物理性及维护性清洗难以恢复膜原有的处理能力时,需要采用化学药剂清洗消除膜表面的不可逆污染物。     

PAN膜超滤通量变化及影响因素探讨

膜污染曾是阻碍超滤技术被人们普遍接受并广泛推广的重要原因。目前,超滤膜污染问题仍是影响其可靠性的关键因素,通过分别以浑浊水、腐殖酸、浊度物质与腐殖酸混合水为原水,用PAN超滤膜对其进行连续超滤以研究超滤过程中的通量变化。     

抗污染超滤—反渗透膜在电厂中水回用中的应用

以某钢铁厂废水处理车间出水为回用水源,采用双介质过滤器、超滤和反渗透工艺进行深度处理,其中的膜系统采用抗污染膜元件,对运行中膜污染情况和产水压力过高问题进行了分析。通过系统的长时间运行效果可以看出,超滤出水浊度小于0.1NTU,反渗透脱盐率大于98.5%,回收率维持在72%~75%,系统出水电导率维持在11μS/cm左右,COD、总铁、油均未检出,出水水质可达到回用要求,超滤、反渗透均未发生膜污染情况,系统每年可回用1 360万m3中水,节约厂区淡水资源。     

膜材料对阈通量的影响

超滤膜在城市净水工艺中的应用,选择合适的阈通量是其成功的关键之一.围绕这一关键点,使用4种膜材料(PVC、PVDF、PES和PS)过滤原水,比较分析不同膜材料对阈通量的影响.结果表明PVDF膜的抗污染性最高,所求不可逆阈通量大于30 L/(m2·h).PS膜由于相对较小的截留分子质量,导致污染最严重,不可逆阈通量最小.PVC和PES膜对污染比较敏感,可以测定多个阈通量.     

生物活性炭-重力式超滤工艺处理优质原水效能对比研究

构建生物活性炭(BAC)-重力式超滤(GUF)组合工艺(BAC-GUF),对比研究BACGUF工艺与GUF工艺对水库水源水的除污染效能,明确了BAC的有机物去除特性以及对膜污染的控制作用。长期运行结果表明,BAC-GUF工艺和GUF工艺均可稳定、高效地去除浊度;BACGUF工艺对有机物和氨氮的去除效能明显提高,COD_Mn、UV_254、氨氮和亚硝酸盐氮去除率分别达到58.39%、47.62%、55.05%和86.57%,比GUF工艺分别提高了18.64、28.57、26.61和65.67个百分点。BAC对腐殖质类物质的去除效果显著,明显改善了BAC-GUF工艺的膜通量,有效缓解了膜污染程度,但也造成了蛋白质类物质对超滤膜的污染。BAC-GUF工艺的不可逆膜污染主要是蛋白质类和微生物代谢产物等,但膜污染程度可控,呈现稳定的趋势;GUF工艺的不可逆膜污染主要是腐殖质类物质,且呈现持续增加的趋势。     

二氧化氯和超滤组合处理微污染水

采用二氧化氯预氧化和超滤组合工艺进行微污染水处理试验研究。进出水水质检测结果表明:二氧化氯预氧化和超滤组合工艺能将出水中浊度和细菌总数分别控制在0.8NTU和2CFU/mL以下,总大肠菌群未检出;投加0.5mg/L二氧化氯能使混凝—沉淀预处理和组合工艺的CODMn去除率分别提高约11.6%和7.4%,而且二氧化氯产生的亚氯酸盐和氯酸盐浓度均低于国家饮用水卫生标准的限值。跨膜压差监测表明二氧化氯预氧化能通过降低膜表面污染物负荷、降低有机污染物相对分子质量以及减少微生物在膜表面滋长等方式缓解膜污染。     

在线混凝-超滤-反渗透组合工艺处理MBR出水的中试研究

建立了以混凝—超滤—反渗透组合工艺处理MBR出水的研究设备。研究表明,该组合工艺具有分离有机污染物和脱盐效果,对TOC、电导率、CODMn、UV254、浊度、总碱度、总硬度的去除率分别达到93.95%、98.94%、90.69%、99.83%、93.41%、89.21%、97.94%。产水电导率≤10μS/cm,可满足部分行业的纯水使用要求。同时,在线投加7mg/LFeCl3和0.35mg/L聚丙烯酰胺(PAM)时,超滤对浊度、UV254、CODMn的去除率分别为82%、20.5%、32.2%,跨膜压差增长趋势减缓,膜污染速率降低,节约了清洗膜的药剂,延长了超滤膜使用寿命,对反渗透膜也具有保护作用。     

反渗透处理高盐化工废水的试验研究

以经过两级混凝-超滤预处理后的化工废水为研究对象,通过试验考察了反渗透脱盐工艺处理高盐废水的效果和工艺稳定性。通过反渗透脱盐率和膜通量的变化来判定运行条件和进水水质对膜性能的影响。结果表明:系统稳定运行后对COD、电导率的平均去除率分别为94.38%、98.20%。在恒定压力(0.85 MPa)下,当进水TDS为3 500 mg/L时,膜性能稳定,膜通量衰减速率为0.008 6 L/(m2.h),在进水TDS>4 500 mg/L时脱盐率与膜通量随进水浓度的增大急剧下降。阻垢剂投加量为3.0~4.0 mg/L时,系统稳定运行150 h内压差稳定在0.04~0.07 MPa,出水满足该厂部分工艺用水的水质标准。     

臭氧—平板陶瓷膜新型净水工艺中试研究

为应对饮用水源受到的有机物和氨氮的复合污染,对混凝—臭氧/陶瓷膜—活性炭池新型净水工艺进行中试研究。结果表明,臭氧可以在线控制膜污染,臭氧投加量2mg/L,间歇提高臭氧投加量至5mg/L时,陶瓷膜跨膜压差在通量100L/(m2·h)下运行5d后增长小于2kPa。臭氧促进了陶瓷膜对颗粒物的去除,投加臭氧时膜出水中大于2μm粒径的颗粒数低于10个/mL。新型净水工艺能有效去除受污染原水中的有机物和氨氮,工艺对UV254的去除率为65%~95%,CODMn去除率为71%~98%,出水CODMn低于0.5mg/L;原水氨氮3.5mg/L时,工艺出水氨氮0.1mg/L,且无亚硝态氮积累,氨氮基本转化为硝态氮。此外,新型净水工艺对卤乙酸生成势的去除率高于85%,大大提高了工艺出水的安全性。实现了传统工艺与深度处理工艺的叠加集成,对水厂升级改造具有重要意义。     

超滤-纳滤工艺处理黄浦江上游原水中试研究

采用超滤(UF)和纳滤(NF)组合工艺对黄浦江上游原水进行试验研究,其中超滤与常规处理工艺相似,去除浊度、铁、锰等效果较好,对有机物去除效果较差,经过纳滤才能使出水CODMn降到1 mg/L以下,氨氮0.5 mg/L以下.在保持90 L/(h·m2)通量时,原水直接进行超滤,可以实现较长时间的稳定运行,投加絮凝剂对于缓解膜阻力上升效果不明显.纳滤膜通量比较稳定,主要影响因素是操作压力和温度.     

超滤膜技术在市政供水行业的工程应用

杨柳青水厂5 000 m3/d膜处理示范工程是国内首个应用混凝—超滤短流程工艺处理北方地区微污染原水的应用案例。详细介绍了示范工程的工艺设计特点,将超滤膜工艺的出水水质及运行成本与传统工艺进行了比较,并对示范工程的运行管理和工艺设计经验以及超滤膜技术在市政供水行业应用中存在的问题进行了阐述。实践证明选择混凝—超滤短流程工艺是可行的。