混凝-超滤工艺处理滦河水的中试研究

采用混凝—超滤工艺进行了处理滦河水的中试研究,考察了混凝剂投量和混凝反应时间对膜出水水质及跨膜压差的影响。结果表明,在三氯化铁投量为6 mg/L、混凝反应时间为7.5min时,系统对污染物的去除效果较好,对CODMn的去除率为48.7%,膜出水的CODMn〈2.0 mg/L,浊度〈0.1 NTU;此时的跨膜压差相对较小且随运行时间增长缓慢。在高温、高藻期,预氯化有助于提高系统对有机物的去除率并可减缓膜污染;EFM清洗方式可使膜系统长时间在较低的跨膜压差下运行,是延缓膜污染的有效手段。     

微絮凝—超滤工艺处理黄河水的试验研究

采用微絮凝—超滤工艺处理黄河水,考察了其对污染物的去除效果。结果表明：微絮凝—超滤工艺对浊度和病原微生物有较好的去除效果,出水浊度〈0．1NTU的保证率可达到95．26％,对总大肠菌群和细菌总数的去除率分别达到了100％和99．7％以上;对UV254的去除效果一般,平均去除率为14．9％。微絮凝—超滤工艺对CODMn的去除效果受进水CODMn的影响较大,当进水CODMn为3．6～4．5mg／L时,出水CODMn〈3．0mg／L;但当进水CODMn为4．6～5．9mg／L时,出水CODMn〉3．0mg／L,不能满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749--2006）的要求。     

混凝预处理强化浸入式连续微滤工艺中试研究

通过中试考察了混凝预处理对浸入式连续微滤工艺处理有机物的强化去除效果。研究表明,选用三氯化铁做混凝剂时的膜过滤性能优于聚合氯化铝,三氯化铁投加量为4 mg/L,反应时间为6 min时膜的过滤性能较好;采用直接微滤膜工艺对有机物的去除效果较差,膜出水CODMn去除率仅为30%,投加4 mg/L三氯化铁后CODMn去除率提高了10.5%,采用混凝预处理对提高浸入式连续微滤工艺有机物的去除效果非常有效。     

浸入式连续微滤工艺处理微污染水源水的中试研究

采用浸入式连续微滤(CFM-S)工艺对滦河原水进行了中试研究.试验结果表明:混凝可使微滤膜出水CODMn的去除率提高14%;高温高藻期进行预氯化,投加2 mg/L有效氯后,CODMn的去除率从44.6%提高到53%,UV254的去除率从23.1%提高到29%,藻类全部去除;反洗废水每四个运行周期排放一次时系统仍能稳定运行,回收率可达97.7%;化学清洗先用1%NaOH和3 500 mg/L NaClO碱洗7 h,再用2%盐酸酸洗3 h,清洗效果较好;在线化学清洗(EFM)操作是一种缓解膜污染的有效方法,可及时恢复膜的过滤性能.     

投粉末炭MBR处理微污染原水研究

采用投加粉末活性炭的膜生物反应器处理微污染原水，结果表明，对CODMn、氨氮和浊度的平均去除率分别为59．4％、93．5％和99．6％，出水水质与常规处理——臭氧活性炭工艺的大体相当，并且不需投加混凝剂，同时还减少了投氯量。     

PAC-MBR组合工艺处理焦化废水的试验研究

采用PAC—MBR组合工艺处理焦化废水，考察了该工艺对COD、NH3-N和浊度的去除效果。结果表明，在水温〉25℃、DO〉3mg／L、pH值为7～8的条件下，组合工艺对COD和NH3-N的去除效果较好，去除率分别大于86．8％和98％，出水COD约为80mg／L，NH3-N基本在10mg／L以下，分别达到了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的二级和一级标准；出水浊度〈10NTU，出水水质较为稳定。     

混凝沉淀/微滤一体化装置处理长江原水的试验研究

采用自行设计的混凝沉淀／微滤一体化装置对长江（重庆段）原水进行净水处理，比较了不同混凝剂投加量下的处理效果。试验结果表明，聚合氯化铝（PAC）的适宜投加量范围为25～30mg／L；在增加PAC投量（30～40mg／L）的强化混凝条件下连续运行，对浊度、氨氮、CODMn和UV254的去除率分别可达100％、（55％～64％）、（40、6％～50．7％）、（67％～74．6％）。在连续运行的前12个周期内，微滤膜的过滤性能缓慢下降，J／J0降低到95．8％，此后膜过滤性能保持稳定。混凝沉淀／微滤工艺处理效果好，出水水质稳定，适宜处理长江（重庆段）原水。     

PAC-自生动态膜生物反应器处理生活污水的研究

向由孔径为56μm的普通工业滤布组成的膜生物反应器中投加不同量的粉末活性炭，对恒通量下的单周期运行情况进行了考察，并对被污染的动态膜表面和截面进行了扫描电镜观察。结果表明，较佳的PAC投量约为2g／L。在PAC投量为2g／L时，其运行周期（15d）为不投加PAC时（6d）的2．5倍，反应器中占优势的污泥平均粒径（100μm）也较不投加PAC时的（80μm）大。经扫描电镜分析可知，未投加PAC时膜孔隙间的凝胶层是造成膜污染的主要因素；投加2异／L的PAC时膜表面的滤饼层是造成膜污染的主要因素，其膜污染物易于清洗去除，经水力清洗和刷子刷洗后膜通量可基本恢复，再用0．5％的NaClO溶液浸泡12h后膜通量可完全恢复。     

生物固定化MBR处理高氨氮生活污水的试验研究

采用规模为1m^3／d的MBR处理学生宿舍化粪池出水，考察了普通MBR与生物固定化MBR对氨氮的去除效果。结果表明，采用普通MBR处理高氨氮生活污水时，其对氨氮的去除率不高（〈60％）且波动较大；采用生物固定化MBR处理高氨氮生活污水时，其对氨氮的去除率〉90％，出水氨氮〈10mg／L，且非常稳定。所投加的生物固定化载体成本低，有利于在实际工程中推广使用。     

浸没式膜混凝吸附反应器处理北江水的试验研究

采用浸没式膜混凝反应器(MCR)和浸没式膜混凝吸附反应器(MCAR)处理北江流域地表水,考察了两种工艺对污染物的去除效果及膜污染情况。结果表明,MCR与MCAR的出水浊度均低于0.100 NTU;随着混凝剂投加量的增加,MCR对有机物的去除效果逐渐提高,跨膜压差(TMP)的增加速率逐渐降低;在相同混凝剂投加量条件下,MCAR对有机物的去除效果优于MCR,且膜污染程度会进一步减缓。     

PAC/PS预处理对水中镉的去除及UF膜污染控制

采用粉末活性炭耦合过硫酸盐(PAC/PS)作为超滤的预处理工艺,考察其对原水中镉和天然有机物的去除效果,以及对超滤膜污染控制的影响。结果表明,对于镉超标6倍的原水水样,当PAC和PS投加量分别为30 mg/L和300μmol/L、接触时间为60 min时,UV₂₅₄、DOC和镉的去除率分别可达到91.7%、68.2%和92.7%,镉浓度可降至《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定的限值(5μg/L)以下;与直接超滤相比,设置PAC/PS预处理工艺后超滤膜比通量提升了50.5%,XDLVO预测模型中胶体污染物-超滤膜相互作用的总界面能降低了75.38%,超滤膜污染减轻。     

超滤处理微污染水库水的中试研究

进行了直接超滤和微絮凝-超滤处理微污染水库水的中试研究.结果表明：两组超滤工艺的出水水质均符合建设部《城市供水水质标准》（CJ/T 206-2005）要求;微絮凝-超滤工艺在改善出水水质和缓解膜污染方面均优于直接超滤工艺;微絮凝-超滤工艺的最佳混凝时间为120 s左右,聚合氯化铝的最佳投量为2 mg/L左右（以Al2O3计）,在相同的投量（即相同的物质的量浓度,以金属离子计）下铁盐比铝盐的混凝效果好.     

高锰酸钾预氧化/混凝/微滤工艺处理黄浦江源水

采用高锰酸钾预氧化-混凝-微滤工艺对黄浦江微污染源水进行处理，考察了处理效果。结果表明，该工艺的出水浊度〈0．1 NTU，对铁的去除率〉97％，对CODMMn、UV254、TOC均有较好的去除效果，出水水质可达到《生活饮用水水质卫生规范》的要求。MnO2及其中间产物被膜截留是造成膜污染的主要因素，采用草酸和次氯酸钠进行膜清洗可使膜通量完全恢复。     

MBR、MCR处理微污染水的膜污染比较

膜污染是影响膜反应器稳定运行的重要原因之一，为此考察了膜生物反应器(MBR)和膜混凝反应器(MCR)处理微污染地表水时的运行状况，并对膜比通量的变化进行了比较，发现MBR的膜污染情况比MCR的严重。MCR和MBR的膜组件经物理、化学清洗后膜比通量分别恢复至新膜比通量的99．7％和76．9％，物理清洗对此的贡献较大。经分析发现，MCR中无机污染占优势，主要污染元素是Fe；MBR中微生物和有机物是膜污染的主要组成，而无机污染物则主要是铁盐和磷酸盐。     

影响MBR处理效果及膜通量的因素研究

采用处理规模为10m^3/d的厌氧／好氧膜生物反应器（A／O MBR）处理毛纺印染废水，试验结果表明：当原子COD、BOD5、色度、浊度分别为256．5mg/L,94.8mg/L,64倍，45．65NTU时，相应的出水指标分别为20．2mg/L,1.6mg/L,25倍，0．51NTU，其水质达到《生活杂用水水质标准》（CJ25．1－89）；溶解氧是影响处理效果的一个关键因素；随着运行时间的延长、膜污染的增加，温度对膜通量的影响降低；膜面流速较高时，污泥浓度对膜通量没有显著影响。     

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%。     

预处理对东江原水超滤过程中膜污染的控制作用

以珠江流域东江水作为原水,研究不同预处理(混凝、吸附、氧化)及其组合对水体中有机污染物的去除效果及对超滤膜污染的控制作用。试验结果表明,针对东江原水中天然有机物的去除,聚合氯化铝(PACl)、粉末活性炭(PAC)和高锰酸钾(KMnO4)的最佳投加量分别为20、30、0. 1 mg/L;三种单一预处理方法能够在一定程度上缓解膜通量衰减,而两两组合预处理则能够进一步提高膜运行通量;对于聚偏氟乙烯膜,PACl+PAC组合预处理对膜污染的控制作用最好。对于UV254和蛋白质,PACl和KMn O4对其去除效果优于PAC;对于多糖,三种预处理方法对其去除效果均不佳(<40%),其中PAC略好于PACl和KMn O4。此外,三种单一预处理方法对腐殖酸类荧光物质的去除效果高于蛋白质类荧光物质,而组合预处理能够更加显著地降低这两类荧光物质的响应强度,其中PACl+PAC组合预处理对有机物各荧光组分的去除效果最佳。通过对膜污染物成分的识别分析可知,东江原水中造成超滤膜污染的物质有腐殖酸类、多糖类和蛋白质类物质,而化学不可逆污染物主要为多糖类物质及少量的腐殖酸类物质,化学可逆污染物主要为蛋白质类物质及部分腐殖酸类物质。     

Peak flux performance and microbial removal by selected membrane bioreactor systems

A pilot study was conducted over a period of 18 months at the Point Loma Wastewater Treatment Plant (PLWWTP) in San Diego, CA to evaluate the operational and water quality performance of six selected membrane bioreactor (MBR) systems at average and peak flux operation. Each of these systems was operated at peak flux for 4 h a day for six consecutive days to assess peak flux performance. Virus seeding studies were also conducted during peak flux operation to assess the capability of these systems to reject MS-2 coliphage. When operating at steady state, these MBR systems achieved an effluent BOD concentration of <2 mg/L and a turbidity of <0.1 NTU. Peak flux for the MBR systems ranged from 56 to 76 L/m²/h (liters per square meter per hour) with peaking factors in the range of 1.5-3.2. When switching from average to peak flux operation, a reversible drop of 22-32% in temperature-corrected permeability was observed for all submerged MBR systems. The percent drop in permeability increased as MLSS concentration in the membrane tank increased from 11,100 mg/L to 15,300 mg/L and was observed to be highest for the system operating at highest MLSS concentration. Such trends were not observed with an external MBR system. Each MBR system was able to sustain a 4-h-a-day peak flow for six consecutive days with only moderate membrane fouling. The membrane fouling was quantified by measuring the drop in temperature-corrected permeability. This drop ranged from 13 to 33% over six days for different submerged MBR systems. The MBR systems achieved microbial removal in the range of 5.8-6.9 logs for total coliform bacteria, >5.5 to >6.0 logs for fecal coliform bacteria and 2.6 to >3.4 logs for indigenous MS-2 coliphages. When operating at peak flux, seeded MS-2 coliphage removal ranged from 1.0 to 4.4 logs, respectively. The higher log removal values (LRVs) for indigenous MS-2 coliphage among different MBR systems were probably the result of particle association of indigenous coliphage. Differences in membrane pore size (0.04-0.2 μm) amongst the MBR systems evaluated did not have a substantial impact on indigenous MS-2 coliphage removal, but seeded MS-2 coliphage removal varied among the different MBR systems.     

混凝沉淀/PAC吸附/超滤工艺处理引黄水库冬季原水

采用混凝沉淀/粉末活性炭吸附/超滤工艺(简称PAC-UF工艺)处理黄河下游引黄水库冬季原水,中试结果表明:当处理冬季低温低浊水时,聚合氯化铝的最佳投量为6 mg/L,粉末活性炭的最佳投量为20 mg/L;PAC-UF工艺可以将出水的浊度控制在0.1 NTU以下,去除率达98%以上;投加20 mg/L的粉末活性炭能使混凝沉淀/UF工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的平均去除率分别提高12%和15%;同时,投加粉末活性炭还能够缓解超滤膜的不可逆污染,但缓解的程度有限.