混凝/沉淀预处理对超滤运行效能的影响研究

通过比较原水直接超滤和沉后水超滤后的水质,研究膜前混凝/沉淀预处理对超滤运行效能的影响。水质检测结果表明:超滤具有高效截留水中颗粒物和微生物的效能,能将出水中的浊度和细菌总数分别控制在0.1 NTU和3 CFU/mL以下,大肠杆菌未检出;混凝/沉淀预处理使CODMn和TOC的平均去除率分别提高了约22.4%和6.5%,有效降低了出水中有机物的含量。跨膜压力监测结果表明:混凝/沉淀预处理通过降低膜表面的污染负荷,有效缓解了超滤膜的可逆和不可逆污染。     

MIEX/超滤一体化工艺净化长江原水的研究

水体中的天然有机物是造成超滤膜污染的重要因素。考察了磁性离子交换树脂(MIEX)/超滤膜一体化净水工艺处理长江原水的效果,并通过与超滤膜直接过滤进行比较,探讨了MIEX预处理对去除有机物的影响及控制膜污染的效果。结果表明,与原水直接进行超滤处理相比,组合工艺对CODMn、DOC、UV254的去除率分别提高了40.70%、38.20%和43.90%。MIEX/超滤工艺控制消毒副产物的优势更为明显,对THMFP和HAAFP的去除率分别达62.54%和55.83%。由于MIEX预处理去除了原水中56.72%的疏水性有机物,降低了超滤膜的负荷,延缓了膜表面致密凝胶层的形成,因而减少了膜孔堵塞,可有效控制运行压力的增长速度,延长过滤时间。     

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。     

两种膜的前端处理技术减缓膜污染的试验研究

通过超滤膜过滤粉末活性炭预处理长江水和混凝沉淀预处理太湖水的上清液试验,比较各工艺中有机物极性含量的变化,结合膜的扫描电镜照片,探讨粉末活性炭和混凝沉淀预处理技术对膜污染的减缓作用。结果表明,疏水性有机物是造成膜污染的主要因素,亲水性有机物对膜污染的影响较小。超滤膜分别过滤经20 mg/L投量的粉末活性炭预处理的长江水样和25 mg/L投量的聚合氯化铝预处理的太湖水样时,相比直接过滤2种原水,超滤膜反洗后膜通量可有效恢复。粉末活性炭和混凝沉淀预处理后,膜表面形成的滤饼层较松散,易被周期性反洗排出膜组件,滤饼层可阻止疏水性有机物直接沉积在膜表面,减缓超滤膜污染,同时也可提高超滤膜出水的化学安全性。     

混凝/超滤工艺处理北江原水的低通量运行

通过中试研究了以北江水为原水的短流程、低通量混凝/超滤工艺的除污特性,并借助荧光EEM和紫外可见全扫描吸收光谱分析了天然有机物对膜污染的机理。结果表明:混凝/超滤工艺对天然水体中的颗粒物和有机物有较好的去除作用,对浊度、UV254、CODMn的去除率分别为(99.80±0.15)%、(48.2±6.6)%、(54.1±15.2)%;在运行周期为8 h、水洗强度为60 L/(m2.h)、气洗强度为50 m3/(m2膜池.h)、通量为17 L/(m2.h)时,TMP每天增长0.15 kPa,以60 kPa为终点计算得到化学清洗周期为270 d,说明不可逆污染较轻;造成超滤膜不可逆污染的原因主要是蛋白质或类蛋白类物质引起的膜孔堵塞。     

超滤法净化污水及在线清洗对膜污染的影响

应用超滤工艺处理污水的试验结果表明,超滤对水中的浊度几乎可以完全去除,对细菌和大肠杆菌的去除率>99%,对水中的有机物、氨氮、总铁和总锰也均有一定的去除;增加周期反冲洗频度大大减缓了通量的下降程度,延长了通量达到平衡的时间;水力清洗可去除部分膜表面污染物,使滤饼层变得松散,在一定程度上减轻了膜污染,而经化学清洗后膜表面的滤饼层基本被去除,有效消除了膜污染。     

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。     

超滤组合工艺在原水处理中的应用

介绍了常规预处理＋超滤组合工艺处理原水的优势;研讨混凝＋超滤．粉末活性炭＋超滤等组合工艺的处理效果、特点,以及膜前预处理工艺对防治膜污染,恢复膜通量的作用。超滤与常规处理相结合的组合工艺,将是未来最重要的饮用水处理技术之一。     

改性沸石预涂层改善超滤膜通量研究

采用改性粉末沸石对超滤膜表面进行预涂层,研究了预涂层工艺对改善膜通量的作用与机理,结果表明:沸石经酸法改性后,比表面积增加,表面负电性降低,是合适的涂层物质。改性粉末沸石与超滤膜联用对有机物的去除具有协同作用,在改性沸石涂层量为300mg/L的条件下,对CODMn的去除率为29.6%,对UV254的去除率为21.8%,比原水经膜直接过滤有较大程度提高。沸石预涂层能够使膜表面和膜孔内的有机物浓度降低,因而维持较高膜通量,有效防止了膜污染。改性沸石预涂层主要增加了对分子质量<3000u有机物的去除率,这对提高膜通量的贡献较大。表面呈弱负电性的改性沸石能够形成结构松散、孔隙较大的滤饼层,反冲洗时容易被冲洗掉,膜通量能够得到很好恢复。     

粉末活性炭吸附对超滤膜污染的影响研究

进行了粉末活性炭(PAC)吸附缓解浸没式和内压式超滤膜污染试验研究,并探讨了PAC吸附缓解膜污染的机理。浸没式超滤膜试验结果表明:PAC通过吸附溶解小分子有机物,减少了膜孔堵塞和膜孔内吸附污染,缓解了运行初期通量的快速下降;但PAC在膜表面的累积会降低浸没式超滤膜的起始通量。内压式超滤膜试验结果表明:膜前PAC吸附预处理能提高对有机物的去除效能,降低膜表面的污染负荷,从而降低TMP及其增长速度。     

在线混凝/超滤工艺处理低温、低浊源水的研究

研究了在线混凝/超滤工艺对北方低温、低浊源水的处理效果,并与直接超滤的处理效果进行对比.结果表明,直接超滤与在线混凝/超滤对浊度的去除基本无差别,所有超滤产水水样的浊度值均低于0.1 NTU;在线混凝/超滤工艺可显著提高对有机物的去除率,且对有机物的去除效果与混凝剂投量有关;在线混凝/超滤工艺对大分子有机物的去除效果提高显著,但对小分子有机物(特别是分子质量<1 ku的有机物)的去除效果提高不明显;在线混凝/超滤工艺可显著减缓膜污染,其膜污染类型主要是可逆的外部污染.     

超滤工艺处理含藻湖库水的中试研究

针对湖库水在夏季藻类含量过高的情况,采用以超滤为核心的组合工艺进行处理,考察了超滤中试系统对藻类的去除效果。结果表明,超滤系统出水的浊度、CODMn、细菌数量等指标均优于GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》,出水浊度为0.1 NTU,CODMn平均去除率为40.0%;前加氯有助于有机物和细菌的去除,CODMn去除率提高了5.8%,膜出水的菌落总数有所减少;超滤系统出水平均藻密度为4.6×104个/L,低于卫生部推荐《饮用水源中藻类卫生标准》警戒限值,也远小于水厂工艺出水藻密度;在超滤之前增加预处理工艺能有效改善超滤过滤性能,膜过滤水厂沉后水的SF比直接过滤原水高出45%左右。超滤膜恒压运行时,0.055 MPa时的膜通量比0.040 MPa时高32%左右,但降低跨膜压差,维持相对低一些的膜通量可以使系统产水更加稳定。因此,采用以超滤为核心的组合工艺能有效地控制湖库水中的藻类,保障饮用水安全。     

平板超滤膜在微污染水源水处理中的应用研究

为解决微污染水源水处理难题,采用浸没式平板超滤膜进行了超滤直接处理微污染水源水的现场中试研究.结果表明,直接超滤对微污染水源水中浊度的去除率＞99.0%,出水浊度＜0.1 NTU;对CODMn的去除率为25.8%～46.9%,出水CODMn＜2.5 mg/L;对UV254的去除能力相对较低,平均去除率为13.3%;超滤膜跨膜压差的增幅和过滤时间呈较好的线性关系;辅助空气表面冲洗可明显降低跨膜压差的平均增长速率,膜清洗效果明显改善.     

磁性离子交换树脂与超滤膜联用处理淮河原水

采用磁性离子交换树脂(MIEX)/混凝沉淀/超滤膜(UF)工艺处理淮河原水,考察了对有机物的去除特性以及MIEX预处理控制膜污染的效果.结果表明:UF出水浊度稳定在0.1NTU以下,粒径>2 μm的颗粒数平均为11个/mL,粒径>10μm的颗粒物被完全去除;组合工艺对CODMn和UV254的去除率分别为75.3%和90%,且能有效去除不同分子质量区间的有机物;系统对疏水性有机物(HOM)、弱疏水性有机物(WHOM)、荷电亲水有机物(HIC)的去除效果均较好,去除率分别为94.6%、82.7%和81.3%;组合工艺对三卤甲烷生成势(THMFP)和卤乙酸生成势(HAAFP)的去除率分别为90.7%和87.6%;MIEX预处理可有效减缓膜污染,运行期间超滤膜的跨膜压差上升缓慢,经水力反冲洗后跨膜压差就基本得到恢复.     

超滤深度处理河网地区湖泊水源水中试

针对河网地区微污染水源的水质问题,采用超滤深度处理江苏里下河高邮湖水源水。结果表明:膜出水浊度基本维持在0.1 NTU以下,粒径2μm的颗粒数平均为14个/mL,细菌未检测出。膜出水CODMn、UV254、DOC平均值分别为2.50 mg/L、0.079 cm-1和4.16 mg/L,平均去除率分别为43.97%、18%和24%。采用正冲+反冲+正冲的水力清洗方式可稳定超滤膜的运行,氢氧化钠、次氯酸钠和柠檬酸的复合化学清洗方式可使膜通量恢复率达98%。     

粉末活性炭/污泥回流工艺强化膜前预处理的研究

采用粉末活性炭(PAC)吸附/混凝沉淀/浸没式超滤膜组合工艺处理苏州市某河水,考察了PAC/污泥回流工艺对膜前预处理的强化效果及对膜污染的影响,并与常规混凝沉淀、污泥回流强化混凝沉淀、PAC吸附/混凝沉淀等3种预处理工艺进行了对比。结果表明,PAC/污泥回流强化预处理工艺对浊度、DOC、UV254和THMFP的去除率分别为80.2%、47.5%、42.3%和52.3%,均比其他预处理工艺的高,对MW30 ku和MW1 ku有机物的去除效果明显。PAC/污泥回流强化预处理和超滤膜组合工艺对浊度、DOC、UV254和THMFP的去除率分别可达到99.2%、54.1%、47.2%和60.2%;经过15 d的运行,超滤膜的跨膜压差基本保持稳定,而其他预处理工艺虽能在一定程度上减轻膜污染,但无法避免不可逆膜污染的发生。     

混凝/膜过滤过程中泥饼层对膜污染的影响研究

混凝/膜过滤过程可以分离、浓缩污水中有机物,有望实现生活污水的直接处理。但混凝/膜过滤过程中形成的化学泥饼层对膜污染的影响复杂。通过超滤杯过滤试验,证实了混凝/膜过滤过程中形成的化学泥饼层可以提高膜通量,并能增强有机物截留效果,减缓膜的不可逆污染。在泥饼层过滤模式下,四次过滤后膜通量能够恢复到初始通量的85%,这对设计有自动水力清洗设备的膜混凝反应器的长期运行具有现实意义。     

预臭氧/常规/超滤组合工艺净化太湖水研究

水体富营养化给饮用水处理带来了很多难题。为了给水厂的升级改造提供参考,开展了预臭氧/常规/超滤组合工艺处理太湖水的试验研究,并分析了超滤膜的污染情况。试验结果显示:组合工艺出水浊度、CODMn、UV254、DOC的平均值分别为0.09 NTU、2.23 mg/L、0.039 cm-1、2.90 mg/L,总去除率分别为97.25%、34.41%、40.48%、28.55%。膜出水中大于2μm的颗粒数平均为16个/mL,未检测出细菌及大肠菌群。此外,组合工艺还能有效去除铁、锰及藻类,其出水含量低于标准限值。与原水直接进行超滤处理相比,组合工艺的跨膜压差增加更平缓。因此,该组合工艺可用于太湖微污染原水的处理。     

混凝/聚四氟乙烯中空纤维膜/BAC组合工艺中试

为应对南方地区饮用水源存在的氨氮和有机物季节性污染问题,开展了混凝/聚四氟乙烯中空纤维膜/生物活性炭组合工艺中试研究。结果表明,当膜通量为42 L/(m2·h)、反冲洗周期为2 h时,3 d内的跨膜压差稳定在2~4 k Pa。膜化学清洗液中有机物化学分级表明,引起膜污染的有机物主要为亲水性有机物。工艺能有效去除有机物和氨氮,对UV254和CODMn的去除率分别为67.1%和80.2%,对卤乙酸前体物的去除率为50.7%。原水氨氮为2 mg/L时,去除率为78.1%,工艺出水氨氮0.5 mg/L,无亚硝态氮积累,氨氮基本转化为硝态氮。膜和炭滤出水中粒径大于2μm的颗粒数分别低于10和50个/m L,工艺出水的微生物安全性得到有效保障。     

预氯化对混凝/超滤工艺处理滦河高藻原水的影响

利用混凝/超滤中试系统处理高藻期滦河水,为了克服藻类对超滤膜系统的影响,采用预氯化措施,考察了其对中试系统处理效果的影响.结果表明,在有效氯投量为2 mg/L、混凝剂氯化铁投量为4 mg/L的条件下,预氯化/混凝/超滤工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别为51.6%和19.6%;预氯化在提高中试系统对有机物去除效果的同时,能够有效减缓膜污染,且膜出水中的消毒副产物和微囊藻毒素浓度均低于<生活饮用水卫生标准>(GB 5749——2006)的限值.