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。     

O_3/BEAC工艺去除低温水中氨氮的中试研究

为解决北方地区某水厂低温水中氨氮去除难的问题,在现场开展了两级臭氧/生物增强活性炭工艺(O_3/BEAC)去除氨氮的中试研究。利用含一株能去除低温水中氨氮的新菌种HITLi7~T构成的优势功能复合菌剂,构建了生物增强活性炭(BEAC),分别考察了进水氨氮浓度、两级臭氧投加量、BEAC滤柱滤速及其反冲洗方式对该工艺去除氨氮效能的影响,并确定了最佳工艺运行参数。结果表明,随着进水氨氮浓度的变化,O_3/BEAC工艺对氨氮的去除率始终比O_3/BAC工艺高;当原水温度为0~2℃、氨氮为1.5 mg/L时,BEAC滤柱滤速为4.47 m/h,一级臭氧投加量为2 mg/L、二级臭氧投加量为1 mg/L,采用单独水洗10 min、水洗强度为8 L/(m~2·s)的反冲洗方式,可使O_3/BEAC工艺的氨氮去除效能达到最佳。     

臭氧-生物活性炭短流程工艺应对高氨氮的控制研究

通过中试试验研究臭氧-生物活性炭短流程工艺对高氨氮原水的响应以及控制效果,研究结果表明,当进水氨氮浓度突然增加至3.0mg/L左右时,臭氧-生物活性炭短流程工艺出水浓度随时间逐渐减低,在27h后出水浓度达到国标限值0.5mg/L以下.当进水浓度增至4.0mg/L和4.5mg/L时,分别运行9h和3h后出水浓度显著减低至...     

反硝化生物滤池的自然挂膜启动研究

研究了反硝化生物滤池的挂膜启动过程,寻求判断启动完成的快速、简便、合理的方法,为反硝化生物滤池的挂膜提供理论依据。控制水力负荷在0.022 m3/(m2·h)即HRT为14 h,水温为25~27℃,反硝化生物滤池运行14 d后对硝态氮的去除率达到99%,第15天平均进水硝态氮浓度由21.86 mg/L减小到8.05 mg/L,出水浓度基本保持不变,仍稳定在0~1 mg/L,反硝化系统生态结构稳定,表明挂膜成功。当有机碳源充足、NO-3-N浓度0.1 mg/L时,反硝化速率与NO-3-N浓度遵循零级反应动力学规律。反硝化生物滤池中的氨氮主要由微生物同化作用去除,去除率约为28.9%。     

A~2/O与混凝沉淀法处理垃圾渗滤液研究

采用厌氧—缺氧—好氧—混凝沉淀工艺处理垃圾填埋场渗滤液。当进水COD为2 0 0 0mg/L左右时 ,好氧出水COD可降至 90 0mg/L ,混凝沉淀出水COD可降至 80mg/L ;当进水氨氮浓度为 130 0mg/L左右时 ,好氧出水氨氮 <10mg/L。生物处理系统对总氮的去除率较低 ,仅为2 0 %～ 30 % ,因而提高总氮的去除率应是今后研究的方向之一。     

超滤处理反冲洗废水的中试研究

采用超滤装置回收砂滤池及活性炭滤池反冲洗废水。结果表明,中试装置运行稳定,废水回收率85%。在运行29个过滤周期后,跨膜压差从64kPa增加到113kPa,产水量从915L/h下降到534L/h。膜进水浊度为1～18NTU,膜出水浊度1NTU,但是膜出水浊度随进水浊度的增加而增大。膜对进水中总铁的去除率为85%～98%,对CODMn及UV254的去除率均为20%～80%,膜出水的总铁浓度0.3mg/L,CODMn及UV254值分别稳定在0.6mg/L和0.009cm-1左右。反冲洗水的THMFP明显比水厂各工艺段水样的高,经膜处理后THMFP显著降低。     

上向流曝气生物滤池新冲洗方式的研究

以上向流曝气生物滤池为研究对象,进行新冲洗方式——下向冲洗对滤池除污效果及水头损失控制的影响研究。结果表明:当进水氨氮平均为1.53 mg/L时,出水氨氮平均为0.24mg/L,平均去除率达到83%;当进水浊度平均为14.3 NTU时,出水浊度平均为7.1 NTU,平均去除率为50%,显著减少了对微小絮体的截留;当进水CODMn平均为3.87 mg/L时,出水CODMn平均为3.05 mg/L,平均去除率为21%;冲洗前的水头损失维持在2.9~3.1 kPa,冲洗后的水头损失为2.7~2.9 kPa,24 h内水头损失的变化量0.4 kPa,从而可保证滤池长期稳定地运行。     

MBR处理垃圾渗滤液的亚硝酸型硝化反硝化研究

对高浓度氨氮的去除一直是垃圾渗滤液处理中的难点之一，为此利用膜生物反应器（MBR）对渗滤液进行了亚硝酸型硝化反硝化的中试研究。结果表明，当进水氨氮浓度〈1000mg／L、氨氮负荷为0．4kgNH4^＋-N／（m^3·d）时，对氨氮的去除率可达80％～90％。当反应器中的游离氨浓度〉5mg／L时，NO2^- —N的积累率可达80％以上，表明游离氨抑制是实现亚硝酸型硝化反硝化的主要原因。当进水碳氮比〉（2：1）时，对总氮的去除率可达70％左右，对碳源的需求量明显低于传统的硝化反硝化工艺；当进水的碳氮比降至1：1时，对总氮的去除率仅为30％左右。     

中桥水厂超滤膜深度处理工艺中试研究

分别以滤后水和沉后水作为进水,考察了超滤膜深度处理工艺的净水效能、膜通量、渗透性及清洗方式.结果表明,超滤膜深度处理工艺对浊度、总铁及色度具有较好的去除效果;以滤后水和沉后水作为超滤膜进水时,适宜的膜通量范围分别为(70 ～80)和(50～60) L/(m2·h);超滤膜-粉末活性炭组合工艺对浊度的去除效果很好,当PAC投加量为15 mg/L时,浊度去除率大于80.7％,TOC、CODMn 、UV254及氨氮去除率基本小于30％.     

强化组合超滤技术处理污染水源水

针对受氨氮和有机物污染的水源水,开展了规模为1. 2 m³/h的在线混凝/生物接触氧化/超滤的强化组合工艺试验。结果表明,强化组合工艺在常温期和低温期时,生物处理池的水力停留时间(HRT)宜分别为70和110 min;当原水中氨氮浓度为1. 22～3. 38 mg/L时,出水氨氮浓度<0. 5 mg/L,常温期和低温期时去除率分别为92%和89%;强化组合工艺对COD_Mn也有良好的去除效果,进、出水浓度分别为2. 88～5. 58 mg/L和<2 mg/L;三维荧光光谱分析表明,强化组合工艺对荧光类溶解性有机物也有较好的去除效果。     

不同预处理/超滤工艺的除污特性及氯消毒效能

研究了直接超滤、粉末炭/超滤、混凝/超滤三种工艺的除污特性和相应的氯消毒效能。结果表明:三种超滤工艺的除浊率均能达到99%以上,但直接超滤工艺对溶解性有机物、氨氮、氯消毒副产物前体物的去除效果较差,粉末炭/超滤和混凝/超滤工艺集合了超滤和预处理工艺的优点,除污效能得到强化。由于微生物个体生长和挤压变形,超滤膜后仍有少量菌落检出,加氯1.0 mg/L后,三种超滤工艺的出水水质在48 h内均优于国标要求;粉末炭/超滤、混凝/超滤组合工艺均能降低氯消毒副产物生成势,且对HAAFP的去除效果较THMFP的好。     

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.     

膜生物反应器启动阶段除藻效果研究

以人工配制的含藻原水为处理对象,比较了UF工艺、生物粉末活性炭+UF组合工艺的除藻效能。结果表明,在膜生物反应器启动阶段,生物粉末活性炭+UF组合工艺对藻类、叶绿素a、藻毒素的去除效果高于UF工艺;生物粉末活性炭形成后,组合工艺对MC-RR、MC-LR的平均去除率达到96.0%和85.2%,能去除全部的藻类和叶绿素a,是较为理想的除藻工艺。     

投加粉末炭对SMBR过滤性能的影响

在相同的进水和运行务件下，考察和比较了生物活性炭一膜生物反应体系(BPAc—SMBR)与常规的活性污泥一膜生物反应体系(AS—SMBR)的膜过滤特性，并就粉末活性炭(PAC)对通量改善的相关机理进行了探讨。结果表明，添加1．2g／L的PAC可明显改善SMBR的过滤性能。与AS—SMBR相比。BPAC—SMBR的临界通量可提高32％；相同恒通量下的长期运行结果也表明BPAC-SMBR透膜压力的升高更为缓慢，其稳定运行周期可达到AS—SMBR的1．8倍；BPAC-SMBR的膜过滤总阻力比AS—SMBR的低约44％，其差别主要来自于滤饼阻力的减少。此外。还分析了混合液粘度、粒径分布等影响因素。     

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。     

Removal of organic matter from water by PAC/UF system

The laboratory-scale ultrafiltration (UF) experiments were conducted to determine the effect of the presence of powdered activated carbon (PAC) on the UF process performance, in terms of flux decline and the possibilities of membranes cleaning during backwashing. Poly(vinylidene fluoride) membranes formed by the phase inversion technique were used in the UF experiments. A model solution was prepared as a mixture of humic acids (HA) and phenol in concentration of 10 and 1 mg l(-1), respectively. Commercial powdered activated carbons CWZ 11 and CWZ 30 (Gryfskand Sp. z o. o., Hajnówka, Poland) were used as the adsorbents. PAC dosage was in the range of 10-100 mg PAC l(-1). The process was carried out in the cross-flow system. It was found that PAC addition to the distilled water leads to a small drop in the permeate flux, regardless of PAC dose and its type. Although PAC particles are too large to block the membrane pores inside, they deposit on the membrane surface and partially can plug the surface pores. The experimental results demonstrate that the backwashing process applied in combined PAC/UF system was especially effective when PAC dosages were <20mg PAC l(-1). However, a similar permeate flux was maintained for all carbon dosages used and reached the value of about 1 m3 m(-2) d(-1). Moreover, no further drop in the permeate flux for PAC addition to the solution containing foulants (HA) was observed. Effectiveness of the removal of HA and phenol from the model solutions was also investigated. In the PAC/UF system HA were removed in about 90%, whereas the complete removal of phenol was achieved for PAC dosage equal to 100 mg l(-1).     

Adsorption combined with ultrafiltration to remove organic matter from seawater

Organic fouling and biofouling are the major severe types of fouling of reverse osmosis (RO) membranes in seawater (SW) desalination. Low pressure membrane filtration such as ultrafiltration (UF) has been developed as a pre-treatment before reverse osmosis. However, UF alone may not be an effective enough pre-treatment because of the existence of low-molecular weight dissolved organic matter in seawater. Therefore, the objective of the present work is to study a hybrid process, powdered activated carbon (PAC) adsorption/UF, with real seawater and to evaluate its performance in terms of organic matter removal and membrane fouling. The effect of different PAC types and concentrations is evaluated. Stream-activated wood-based PAC addition increased marine organic matter removal by up to 70% in some conditions. Moreover, coupling PAC adsorption with UF decreased UF membrane fouling and the fouling occurring during short-term UF was totally reversible. It can be concluded that the hybrid PAC adsorption/UF process performed in crossflow filtration mode is a relevant pre-treatment process before RO desalination, allowing organic matter removal of 75% and showing no flux decline for short-term experiments.     

DAT-IAT改进工艺对生活污水中氨氮的去除

以需氧池-间歇曝气池（DAT-IAT）工艺为基础，在其后设置一生物接触氧化反应器，考察了该组合工艺对生活污水中氨氮的去除效果。结果表明，在IAT池以曝气2h、沉淀1h、出水1h的工况运行及生物接触氧化反应器的HRT为3h的条件下，系统对氨氮的平均去除率为81．1％，出水氨氮平均浓度为7．0mg／L，满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T 18920-2002）的要求。系统对氨氮的去除率随着进水COD浓度的提高而下降，当进水COD为815．3mg／L时，出水氨氮浓度仍可满足GB／T 18920-2002的要求；随着进水氨氮浓度的提高，系统对氨氮的去除率先略有上升后明显下降，为保证出水氨氮浓度达到回用标准，应将进水氨氮浓度控制在50mg／L以下；系统适宜的pH值范围为7～8，pH值过高或过低都会造成系统对氨氮去除率的显著下降。     

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。