高藻期超滤膜制水中试研究

针对太湖水高藻期水质特征,以超滤膜为终端处理技术,前端有混凝沉淀技术、预氧化技术或吸附技术,形成组合工艺进行中试研究.研究结果表明:混凝-沉淀-超滤膜、高锰酸钾-混凝-沉淀-超滤膜和高锰酸钾-混凝-沉淀-粉末活性碳-超滤膜3组组合工艺出水水质良好,出水浑浊度均低于0.1 NTU,藻类数量控制在2.5×104个/L左右,其它检测指标达到生活饮用水卫生标准(GB5749 2006).高藻水中有机物以疏水性有机物为主,疏水性有机物是造成膜污染的主要因素,有效的超滤膜前段处理技术降低进入膜组件的疏水性有机物,缓解高藻期超滤膜污染.     

臭氧+常规处理+活性碳组合工艺中试实验研究

研究臭氧预氧化与混凝工艺处理蔷薇河微污染水源水的效果,为自来水厂工程设计提供了可靠的参数.采用臭氧预氧化与常规处理联用工艺对微污染水源水进行了中试试验。实验证明臭氧组合工艺对浊度的去除率接近100%,对氨氮的去除率为90%左右,高锰酸钾指数去除率为50%。臭氧预氧化中试试验表明,该工艺能有效地去除有机物、浊度和色度,使过滤后出水水质达到处理标准.     

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。     

臭氧/生物活性炭工艺深度处理微污染原水中试

针对松花江水源水质特点,采用臭氧/生物活性炭工艺强化常规处理工艺,对松花江微污染原水进行深度处理。中试结果表明,臭氧预氧化具有助凝作用,可节省混凝剂用量,在试验条件下,当预臭氧投量为1.0 mg/L时,可节省12%以上的混凝剂量;主臭氧氧化工艺的设置可以提高后续活性炭滤池的净水效果;在低温低浊期出水氨氮浓度难以达标,可采用加氯的方法来去除氨氮,最佳投氯量为4.5 mg/L。长期运行效果表明,采用臭氧/生物活性炭工艺强化常规工艺,所需臭氧投加量较低,系统运行稳定,抗冲击负荷能力较强,即使在冬季低温低浊期仍可稳定达标。     

预氯化对再生水混凝沉淀/微滤处理效果的影响

天津某再生水厂在混凝沉淀预处理系统中通过加氯以控制处理过程中微生物的生长。然而,加氯量不仅直接影响到水厂运行成本,而且对于混凝沉淀处理效果及后续微滤膜污染情况也有一定影响。采用混凝沉淀/微滤中试系统,在聚合氯化铝(PAC)投加量为12 mg/L条件下,研究了加氯量对混凝沉淀处理效果及微滤膜污染的影响。结果表明:预氯化强化了混凝沉淀/微滤系统对色度、浊度、总磷、氨氮、COD、UV254的去除效果,并在一定程度上减缓了膜污染。试验最终确定最佳加氯量为5 mg/L,这对再生水厂实际生产运行具有一定的参考作用,能够减少水厂运行成本,延长微滤膜的使用寿命。     

微滤膜与混凝集成反应器处理微污染水源水研究

采用微滤膜与混凝集成反应器(简称膜混凝反应器,MCR)处理某湖水,规模为0.5m3/h。结果表明:当氯化铁投加量为30~50 mg/L、粉末炭投加量为20~30 mg/L时,MCR对微污染水中浊度、有机物和细菌具有良好的去除效果;试验期间出水浊度和菌落总数分别低于0.3 NTU和30 CFU/mL;当原水为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)规定的Ⅴ类水时,出水水质基本可以满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求;当原水是劣Ⅴ类水时,出水水质接近饮用水标准。     

强化混凝与臭氧预氧化强化处理微污染水的对比

当源水的有机物浓度较高时,常规过滤效果明显降低,采用强化混凝和臭氧预氧化可强化过滤效果,但二者的强化机理不同。强化混凝是通过对污染物的吸附等作用,使小颗粒浊度物质、溶解性有机物、UV254得到有效去除;臭氧预氧化则是通过改善粒径相对较大的颗粒物的表面性质来强化过滤效果。臭氧预氧化会使有机物的结构发生改变,但其必须与其他分离工艺(絮凝、沉淀、过滤等)有效结合,才能强化去除污染物。滤后水的THMFP都较进水有所升高,其中臭氧预氧化强化过滤后的THMFP升幅最小。     

臭氧预氧化/MBR工艺的膜污染研究

以受污染地表水为处理对象,通过与单独膜生物反应器(MBR)工艺的对比,考察了臭氧预氧化/膜生物反应器(O<,3>/MBR)工艺的除污效果及膜污染情况.两个系统均稳定运行了55d,其中预氧化工艺的臭氧投量为1.5 mg/L,臭氧反应柱的接触时间为15 min.结果表明,臭氧预氧化不仅能够有效提高对有机污染物的去除效率,而且显著降低了膜污染.三维荧光光谱分析结果显示,臭氧预氧化能够以不同方式缓解膜表面及膜孔内污染物质的积累,从而减轻了膜污染.采用凝胶色谱对水中溶解性有机物(DOM)的分子质量分布进行了研究,结果显示:在254 nm波长处,O<,3>/MBR工艺混合液中DOM的吸收强度明显低于MBR的,尤其是分子质量为500～2 000 u的有机污染物,说明臭氧预氧化能够减轻这类物质引起的膜污染.运行结束后,通过扫描电镜观察发现,臭氧预氧化能够有效降低膜孔的堵塞,从而有助于控制不可逆污染对膜过滤过程的影响.     

微滤/反渗透净化污水厂二级处理出水

以微絮凝和微滤作为反渗透的预处理工艺,采用连续流微滤-反渗透集成膜工艺深度处理城市污水厂二级生物处理出水,比较了投加聚合氯化铝和氯化铁进行微絮凝控制微滤膜污染的效果.结果表明,投加氯化铁对微滤膜污染具有更好的控制效果;微滤出水浊度＜0.5 NTU,对TOC的去除率为50%左右,对UV260的去除率＜30%.     

强化常规工艺处理黄河原水的试验研究

天津在冬季、经长距离调用的黄河原水水质具有低温、低浊、微污染的特点，采用常规工艺处理时出水CODMn很难满足《城市供水水质标准》（CJ／T206-2005）的要求，为此开展了强化常规工艺的试验研究。结果表明，通过采取臭氧预氧化或高锰酸盐复合药剂（PPC）预氧化、高效絮凝刺HPAC强化混凝气浮、改性滤料强化过滤等措施，可显著改善常规工艺的出水水质，对有机物的去除率提高了10％以上，出水CODMn〈3mg／L。臭氧（或PPC）预氧化、HPAC混凝气浮、改性滤料过滤是改善常规工艺出水水质的有效手段。     

微电解/混凝/臭氧氧化强化生物工艺处理制药废水

针对高浓度制药废水成分复杂、可生化性较差等特点,采用铁碳微电解/混凝/臭氧氧化工艺作为预处理工艺,再与生物处理工艺联用进行处理。介绍了各处理构筑物的设计参数及设备配置情况,并对实际运行效果进行了分析。结果表明,铁碳微电解/混凝/臭氧氧化预处理可去除50%以上的COD,有效降低了后续生物处理工艺的有机负荷。整个处理系统运行稳定,COD总去除率95%,出水水质满足当地污水处理厂的纳管要求。     

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%。     

气浮/活性炭/膜一体化工艺处理微污染湖泊水

采用气浮/活性炭/微滤膜一体化工艺处理高藻、低浊、有机物浓度较高的微污染湖泊水。结果表明,该工艺对有机物和藻类均具有良好的去除效果,对浊度、色度、CODMn、氨氮、叶绿素a的平均去除率分别为97.50%、81.60%、76.50%、63.40%、94.60%。对于浊度的去除,气浮、活性炭和微滤膜均发挥重要作用;对于色度、CODMn和氨氮的去除,气浮和活性炭发挥主要作用;对于叶绿素a的去除,气浮发挥主要作用。另外,该工艺还表现出了良好的抗膜污染能力,试验开始时跨膜压差约为2.1 kPa,至试验结束时跨膜压差仅增至3.4 kPa。     

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。     

臭氧预氧化/MBR工艺处理微污染原水的研究

采用臭氧预氧化/膜生物反应器(O3/MBR)工艺处理微污染地表水,通过30 d的稳定运行考察了系统的除污效能,并通过观察膜表面的微观形态对膜污染的机理进行了初步探讨。初始阶段向MBR中一次性投加2 g/L的粉末活性炭(PAC)作为生物载体,并控制水力停留时间(HRT)为0.5 h、臭氧投量为1.5 mg/L。结果表明,O3/MBR系统由于超滤膜的截留作用对颗粒物的去除非常有效,对浊度的平均去除率达到99.3%;对CODMn、DOC、UV254也有一定的去除效果,平均去除率分别为32.6%、18.7%和30.1%。尽管臭氧氧化使水中的AOC浓度有所增加,但经MBR工艺处理后,整个系统对AOC的去除率为13.4%,生物稳定性得到了提高。运行结束后的扫描电镜观察显示,超滤膜的膜孔被污泥层覆盖;通过原子力显微镜观察发现污泥层的表面粗糙不平,这两者均表明污泥层造成了膜污染。尽管该污泥层导致了跨膜压差的增加,但同时也起到了预过滤作用。     

半程混凝/氧化/陶瓷膜工艺中膜污染的原位控制

采用KMnO4、NaClO、O3和ClO2等四种氧化剂氧化与半程混凝/陶瓷膜超滤集成工艺处理微污染东江原水,研究氧化剂对去除有机物及原位控制膜污染的影响。结果表明,在四种氧化剂中臭氧对有机物的去除作用最为明显,投加量为3 mg/L时集成工艺对COD Mn和UV254的去除率分别达到60%、68%,与未投加时相比提高幅度较大,且臭氧投加量>1 mg/L后工艺出水中分子质量为1~5 ku的有机物含量明显降低,而200~500 u的有机物含量增加。其他三种氧化剂对有机物的去除作用弱于臭氧,在试验的投加量范围内,对UV254和COD Mn的去除率升幅分别小于8%和10%,且氧化剂对有机物的分子质量分布基本没有影响。但是,四种氧化剂均能使膜污染得到一定程度的减轻,氧化剂对UV254、COD Mn和分子质量分布三个层次的影响均能降低膜污染,并不需要改变有机物的分子质量分布,改变有机物的空间形态就可以减轻膜污染。氧化剂还能降低工艺出水的消毒副产物生成势,对THMFP和HAAFP的去除率相比未投加氧化剂时分别提高了10%和20%左右。     

微纳米气泡曝气提升臭氧/生物活性炭工艺的处理效能

将微纳米气泡曝气技术与臭氧/生物活性炭工艺结合,探讨了该组合工艺与传统臭氧/生物活性炭工艺在处理效能方面的差异。依托小试活性炭柱装置,分别采用微纳米气泡曝气技术和普通曝气技术进行32 d的连续流试验。结果表明,在臭氧氧化阶段微纳米气泡臭氧氧化对UV_(254)的去除率为60%,而大气泡臭氧氧化对UV_(254)的去除率为29%。在生物活性炭(BAC)处理阶段,与大气泡曝气培养的活性炭柱相比,微纳米气泡曝气培养的活性炭柱对TOC的去除效果更好。微纳米气泡曝气的活性炭柱出水消毒副产物生成势低于大气泡曝气的活性炭柱,两种不同曝气方式的活性炭柱出水消毒副产物相对含量与出水COD_(Mn)的相对值有密切关系,而进水则无此关系。微纳米气泡曝气的活性炭柱中微生物群落的物种丰富度和均匀度均高于大气泡曝气的活性炭柱,即微纳米气泡曝气方式影响了活性炭柱中微生物的群落结构。     

臭氧组合技术对给水处理低压膜污染控制研究进展

目前,以微滤和超滤为代表的低压膜过滤技术在饮用水处理中应用广泛,但普遍存在的膜污染问题仍然制约其进一步发展。作为缓解膜污染的有效手段之一,臭氧氧化及其组合技术在低压膜污染控制中得到了广泛应用。总结了臭氧氧化及其组合技术(臭氧催化氧化、臭氧/双氧水、臭氧/吸附和臭氧/混凝技术)在饮用水处理中膜污染缓解方面的研究进展,分析了以臭氧为核心的组合技术对天然有机物为主的各类膜污染物的去除效能与作用机制,最后对各种组合技术的发展与应用前景进行了总结和展望。     

基于有机物分子质量分布的饮用水处理工艺选择

为应对市内运河排洪造成的出水有机物超标问题,建立了臭氧／活性炭中试装置,采用滤膜法测试了运河水、现有水厂各工艺段及臭氧／活性炭出水中有机物的分子质量分布,在此基础上对现有水处理工艺进行了评价。结果表明,由于原水受到工业污染,其大分子有机物含量较高,并且亲水性强而易被氧化,造成混凝沉淀的去除效果不好,而运河水中的溶解性小分子有机物含量较高,也不易被混凝沉淀去除,采用臭氧／活性炭深度处理工艺是一个很好的选择。臭氧和活性炭联用提高对有机物去除效果的原因在于,臭氧能有效地氧化大分子有机物为小分子有机物,有利于活性炭的吸附、降解去除。     

PPC替代高锰酸钾和臭氧处理微污染原水研究

比较了高锰酸盐复合药剂（PPC）预氧化与高锰酸钾、臭氧联合预氧化处理南方某水厂微污染原水的效果。生产性试验结果表明，PPC处理出水水质与高锰酸钾、臭氧联合处理的出水水质相近，其中TOC指标和Ames试验结果较后者有所改善。经计算，用PPC替代高锰酸钾和臭氧进行预氧化可节省制水费用约0．016元／m^3。因此，用PPC预氧化替代高锰酸钾和臭氧联合预氧化是可行的。