沉淀——超滤组合工艺处理微污染黄河水的中试研究

采用沉淀-超滤组合工艺,以黄河微污染水源水作为原水进行了试验研究,并与水厂常规工艺进行了对比.试验结果表明,沉淀-超滤组合工艺运行稳定后,对浊度的去除效果非常显著,出水浊度为0.07～0.09 NTU;对藻类有显著的去除效果,出水中未检测出藻类;在高密度沉淀池投加3 mg/L粉末活性炭后,组合工艺能有效去除CODMn,出水CODMn≤3 mg/L;高密度沉淀池对氨氮的去除率为30%,组合工艺总去除率为54%;在未投加任何消毒剂的情况下,工艺出水细菌基本为零,能保证很高的微生物安全性.     

磁性炭/超滤工艺处理含镉微污染水源水

针对湘江流域水源水的微污染现状和镉污染特征,以微絮凝砂滤-粉末活性炭/超滤组合技术为基础,提出了用磁性炭取代粉末活性炭联合超滤膜去除水中氨氮、有机污染物和微量镉的新型组合工艺。当采用磁性炭/超滤小试装置处理含镉微污染水源水时,该组合工艺运行稳定,对浊度、TOC、COD_(Mn)、氨氮和镉的平均去除率分别为97. 5%、59. 0%、51. 3%、37. 1%和99. 9%,出水水质满足《生活饮用水卫生标准》的要求。其中,磁性炭吸附对水中痕量镉的高效去除是出水镉达标的关键步骤,主要去除机理为静电吸附,并且磁性炭易于磁分离回收,通过现场高级氧化再生后可恢复其吸附性能。     

PAC-UF组合工艺用于引黄水厂深度处理的试验研究

系统考察了粉末活性炭-外压式超滤膜(PAC-UF)组合工艺对引黄水厂沉淀池出水中污染物的去除效能,结果表明:UF膜本身对水中浊度以及藻类等污染物有很好的去除效果,但对有机污染物的去除能力有限.PAC-UF组合工艺对CODMn、UV254的去除率随着投炭量的增加而逐渐提高,但长期运行后去除率随时间的推移呈现出逐渐衰减的趋势.     

粉末活性炭回流/超滤工艺处理微污染原水

将含粉末活性炭的沉淀池排泥水回流至混合池,以强化系统对原水中氨氮和有机物的去除,并同超滤工艺联用,考察对膜污染的影响。结果表明:随着投炭量的提高,炭泥中生物量和生物活性均有所增加,对氨氮、有机物的去除率也越高,系统稳定时与0、100和200 mg/L的投炭量对应的氨氮去除率分别为36.9%、52.7%、61.5%,对CODMn的去除率分别为20%、35%和50%,对UV254的去除率分别为30%、40%和45%,且对消毒副产物前体物的去除效果也明显优于常规工艺。沉后水的浊度稳定在2.5 NTU左右,膜出水的浊度稳定在0.1 NTU以下;在30 L/(m2·h)的通量下,PVC膜能稳定运行,几乎没有产生不可逆污染,但当投加量过高时,跨膜压差有所升高。     

不同深度处理工艺净化太湖高藻原水的中试研究

采用常规处理/臭氧/生物活性炭、超滤/臭氧/生物活性炭与超滤/纳滤3种不同工艺处理太湖高藻原水,通过中试比较3种工艺对水体中污染物的去除效能,并从三维荧光光谱和有机物分子质量两方面研究了不同工艺对有机物的去除机理。结果表明,超滤/臭氧/生物活性炭组合工艺对浊度、UV_(254)、藻密度和叶绿素a的去除效果最好,平均去除率分别为99.96%、96.40%、99.39%和98.75%;超滤/纳滤组合工艺对COD_(Mn)的平均去除率最高,为92.73%;常规处理/臭氧/生物活性炭组合工艺对氨氮的平均去除率最高,为84.21%。在线混凝可有效控制膜污染,保证系统的长期稳定运行;3种工艺在污染物去除方面各有优势,但膜组合工艺的处理效果更稳定。     

不同超滤组合工艺对滤池反冲洗废水的处理效能

为了探究超滤对滤池反冲洗废水的处理效果及其组合工艺对膜污染的控制效能,采用直接超滤、在线混凝/超滤、混凝/沉淀/超滤3种不同工艺处理滤池反冲洗废水。结果表明,3种工艺对浊度的去除率都在99.5%以上,出水COD_(Mn)均在1.20 mg/L以下,表明超滤对浊度和COD_(Mn)具有优异的去除效果;直接超滤工艺对UV_(254)的去除率为(26.93±4.14)%,而在线混凝/超滤工艺与混凝/沉淀/超滤工艺对UV_(254)的去除率分别可达到(37.41±3.57)%和(40.87±6.22)%,明显优于直接超滤工艺;3种工艺对原水中荧光类污染物的去除效果均不明显;通过分析3种工艺的出水水质、膜污染情况以及傅里叶红外光谱图和膜表面形貌图发现,直接超滤造成的膜污染最为严重,且不可逆污染占主导,出水水质情况表明预处理能够降低超滤进水污染物负荷,并且改变水中污染物形态,因此预混凝能够有效缓解膜污染,而混凝/沉淀/超滤工艺对膜污染的缓解效果最好;同时,膜污染模型拟合结果表明,滤饼层过滤和临界阻塞是引起直接超滤膜污染的主要原因。     

混凝/PAC/超滤工艺去除水中天然有机物的研究

在饮用水处理过程中如何去除天然有机物是一个亟待解决的问题。混凝能降低水中污染物的浓度,避免这些物质进入膜孔内部,改善沉积在膜表面滤饼层的过滤性能和水中颗粒、胶体的迁移性能,提高膜通量。投加粉末活性炭(PAC)吸附溶解性有机物,利用超滤(UF)膜截留粉末炭,可达到提高出水水质的目的,还能防止膜污染。试验结果表明,混凝/PAC/UF组合工艺对水中UV254、UV410、TOC有较好的去除效果,平均去除率分别为92%、95%、84%,同时能改善膜透水通量、降低膜的吸附阻力、延长过滤周期、有效减少膜污染。     

臭氧-生物炭砂工艺处理微污染水试验研究

以中置式高密度沉淀池沉后水作为进水,考察了臭氧-生物炭砂工艺对微污染水的处理效果.结果表明,该工艺流程可以有效去除水中的CODMn浊度和氨氮,CODMn及浊度的平均去除率分别为61.4％和37.5％,稳定运行时期氨氮的平均去除率达到46.6％.在活性炭滤层下增加砂垫层,对控制出水浊度及保障生物安全性能起到一定的作用.     

超滤/粉末活性炭组合工艺深度处理黄河源水

采用粉末活性炭(PAC)与超滤组合工艺深度处理黄河源水。结果表明,超滤膜对浊度和藻类的去除效果远好于传统滤池,超滤膜出水浊度基本在0.1NTU以下,对叶绿素a的平均去除率达92%;另外超滤膜对细菌的去除效果也较好,出水中检测不到细菌和总大肠菌群。超滤膜对溶解性有机物的去除效果不好,对CODMn和TOC的平均去除率均仅为23%,对UV254则几乎无去除效果;但PAC的投加弥补了超滤膜的这一缺点,使对CODMn、TOC和UV254的平均去除率分别提高至45%、71%和42%,并大幅降低了水中的三卤甲烷生成势。超滤/PAC组合工艺可有效去除水中的污染物,提高饮用水的安全性。     

硅藻土预涂动态膜处理北江原水的中试研究

以不锈钢丝网作为支撑材料、硅藻土作为预涂材料制备动态膜,考察其对污染物的去除效果以及运行过程中动态膜的跨膜压差及通量的变化规律.中试在广东省肇庆市某自来水厂(以北江为水源)进行,硅藻土预涂动态膜工艺对原水和沉淀池出水中浊度的去除效果良好,出水浊度皆在1 NTU以下,去除率达到95％左右.动态膜对有机物也有一定的去除效果,当处理原水时对CODMn的去除率为45.7％,处理沉后水时去除率为11.6％.运行过程中膜通量基本保持不变,说明膜污染较轻.     

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。     

高锰酸盐复合药剂预氧化对微污染源水的净化效果

以微污染湖水为原水,考察了聚合氯化铝(PAC)单独投加以及与高锰酸盐复合药剂(PPC)联合投加时原水经混凝沉淀后的除污效果。结果表明,PAC与PPC联合投加能有效降低沉后水的色度、浊度、有机物含量和藻类数等;当投加0.4～0.6 mg/L的PPC反应10 min后,再投加20～30 mg/L的PAC,可获得良好的沉淀效果,对色度、浊度、UV254、CODMn和藻类的平均去除率分别可达到50%、80%、25%、26%和78%;与单独投加PAC相比,投加PPC后再投加PAC可减少一半以上的PAC投加量,生产成本大大降低。     

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.     

强化活性炭滤池过滤性能的试验研究

采用在活性炭滤池前端投加不同药剂的方法深度净化某水厂沉淀池出水,考察了不同滤池形式、聚合氯化铝(PAC)投加量和阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)投加量对沉后水浊度的去除效果。结果表明,在下向流滤池前端投加0.3 mg/L的PAC和0.03 mg/L的PAM可以明显强化活性炭滤池的过滤效果,使出水浊度小于0.1 NTU;与砂滤池出水相比,活性炭滤池对浊度的去除率提高了16.6%,CODMn去除率提高了56%;相应的滤池水头损失增加较快,但仍可以满足运行周期不小于24 h的设计要求;滤后水中铝和溴酸盐含量均满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)要求。     

二次在线混凝对浸没式超滤膜性能的影响

目前,膜污染是阻碍超滤技术大规模推广应用的主要因素之一.以聚合氯化铝作为混凝剂,考察了二次在线混凝对浸没式超滤膜处理沉淀池出水性能的影响.结果表明,与浸没式超滤膜直接过滤沉淀池出水相比,二次在线混凝虽对膜出水的水质影响不大,但明显减缓了膜污染;二次在线混凝工艺的混凝剂投量对减缓膜污染的效果有较大影响,在试验的原水水质条件下,最优混凝剂投量为0.6 mg/L(以Al2O3计);二次在线混凝不影响膜的化学清洗,污染后的膜经次氯酸钠清洗后跨膜压差可完全恢复.     

超滤膜处理净水厂沉淀池出水的中试研究

采用中试规模的内压式超滤膜系统处理水厂沉淀池出水,考察超滤膜系统长期运行的出水水质情况。结果表明,超滤膜系统在处理不同水质期沉淀池出水时具有较高的除浊率,平均除浊率达到93.4%,且99.4%的出水浊度<0.1 NTU,去除效果明显优于同期传统的滤池工艺。超滤膜系统对沉淀池出水中有机物的去除效果有限,对CODMn和UV254的平均去除率分别为17.2%和8.2%,出水CODMn≤2.0 mg/L的保证率在98%以上,膜出水CODMn浓度受进水水质和运行条件的影响不大。膜进水中以小分子质量有机物为主,在MW<1 ku区间内的DOC和UV254占到整体有机物含量的57.3%和53.5%。超滤膜系统对微生物的去除效果良好,膜出水水质大部分时间无需经过消毒就能保证卫生要求,可降低后续消毒的加氯量,从而减少消毒副产物的生成量。     

二次微絮凝改善过滤效果的试验研究

为改善过滤效果,开展了沉后水的二次微絮凝过滤中试研究。结果表明,当聚合氯化铝(PAC)投量为 0. 2mg/L、微絮凝时间为 2~4min时,可确保滤后水浊度<0. 1NTU的目标值。二次微絮凝过滤不仅解决了初滤水浊度偏高的问题,而且提高了对有机物和藻类的去除率,同时滤后水的铝含量没有升高,过滤水头损失也没有明显的增加。     

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。     

MBR/PAC组合工艺处理污水厂尾水的中试研究

在MBR中试的基础上,向MBR反应器中投加40g/L粉末活性炭(PAC)构成MBR/PAC组合工艺并处理污水厂尾水.试验结果表明:MBR/PAC系统的出水BOD5≤4mg/L、COD≤18mg/L、氨氮≤0.3mg/L、浊度≤0.2NTU,处理效果优于MBR系统.PAC能吸附并降解易引起膜污染的有机物,有效降低了膜污染,减缓了过膜压力的增长趋势,保护了膜组件,并且运行效果良好.通过气洗和反冲洗能很好地维持膜的透过性能,离线清洗可基本恢复膜的透过性能.