不同工艺与超滤组合处理地表原水的对比研究

分别采用混凝/沉淀/超滤工艺和混凝/沉淀/砂滤/超滤工艺处理滦河原水,考察了两种组合工艺的处理效果,并对其中的超滤技术进行经济评价,以期为传统给水厂的改造提供参考。结果表明,超滤在两种组合工艺中都表现出良好的处理效能,对浊度的去除率可达90%以上,对细菌总数和总大肠菌群的去除率高达100%,但混凝/沉淀/砂滤/超滤组合工艺的出水水质比混凝/沉淀/超滤组合工艺的要好且更稳定;另外,超滤与混凝/沉淀/砂滤工艺组合时的运行费用比与混凝/沉淀工艺组合时要低。在对给水厂进行改造时,可通过综合比较来决定是否保留或采用砂滤工艺。     

聚氯化铝铁处理引江原水试验研究

通过分析不同药剂配比条件下,聚氯化铝(PAC)、聚氯化铝铁(PAFC)、氯化铁(FeCl₃)对引江原水的处理效果,研究了PAFC在净水厂实际运行过程中的适用性和实操性,以达到丰富净水厂水处理工艺的目标。结果表明,单独投加30 mg/L的PAFC时处理效果最优,对浊度的去除率为96.52%、对COD_Mn的去除率为61.53%,投加40 mg/L的PAFC仍可保证出厂水中残余铝符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)小于0.2 mg/L的要求。采用PAC或PAFC复配投加FeCl₃的处理效果接近,当总投药量为30 mg/L时,对浊度的去除率约为93.29%,对COD_Mn的去除率约为61.38%。总的来说,在出厂水水质符合国家标准及水厂内控指标条件下,综合考虑药剂的使用效果及经济成本,实际运行中可根据原水水质特点合理采用不同的药剂配比。     

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。     

重介质混凝沉淀/超滤耦合工艺处理长江原水

采用重介质混凝沉淀(DLCS)/超滤(UF)耦合工艺中试装置处理长江下游原水。DLCS工艺的较优运行参数:重介质絮凝核(DM)粒径为20~45μm、PAFC投加量为12 mg/L、PAM投加量为0.15 mg/L、沉淀池表面负荷率为16.1 m~3/(m~2·h)、混凝沉淀总停留时间为17 min,在该条件下出水浊度和COD_(Mn)均值分别为1.05 NTU和2.12 mg/L,平均去除率分别可达98.05%和39.2%。DLCS/UF耦合工艺出水水质稳定可靠,出水浊度和COD_(Mn)均值分别可达到0.17 NTU和1.74 mg/L,其他出水水质指标优于GB 5749—2006标准。     

粉末活性炭和超滤组合工艺处理低温低浊水试验研究

通过浸没式超滤试验考察了粉末活性炭和超滤组合工艺对低温低浊水的净水效能以及对膜污染的缓解作用,并对其机理进行探讨.试验结果表明,粉末活性炭和超滤组合工艺处理低温低浊水时,能够降低膜表面的负荷,对可逆污染和不可逆污染具有一定的缓解作用;粉末活性炭投加量为10mg/L时,粉末活性炭和超滤组合工艺出水的浊度低于0.06NTU,对CODMn,UV254的平均去除率分别为20.9%,25%,比单纯的超滤工艺的去除率分别提高了10%,15%.     

PAC/超滤组合工艺对长江南京段原水的处理效能

以长江南京段原水为研究对象,利用中试研究了超滤与粉末活性炭(PAC)的组合工艺对长江原水的处理效能,并进行了相应的工艺优化。结果表明,与粉末活性炭工艺组合可明显强化超滤工艺对有机物的去除效果,尤其是对微量有机物的去除效果。当粉末活性炭(200目)投加量为12 mg/L、吸附时间为0.5 h、过膜通量为75 L/(m2.h)时,对UV254、CODMn、DOC、阿特拉津、磺胺嘧啶的去除率分别为22.0%、28.2%、18.2%、92%、76%;组合工艺对出水的浊度和颗粒物具有较好的控制效果,出水浊度稳定在0.05 NTU左右、粒径≥2μm的颗粒物数量稳定在20个/mL以内。因此,该组合工艺可以满足长江原水的处理要求。     

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。     

化学生物絮凝强化一级处理工艺的影响因素研究

以低浓度城市污水为处理对象,探讨了影响化学生物絮凝强化一级处理工艺除污效能的因素。以对TP、SS、COD和NH3-N的去除效果为评价指标,考察了絮凝剂PAFC投加量、污泥回流比和助凝剂PAM投加与否对工艺除污效能的影响。结果表明,PAFC的投量(以Al2O3计)为10.6 mg/L时,工艺的除污效果最好;控制污泥回流比为33.3%时,能获得有效的化学生物絮凝作用,而投加PAM对工艺的除污效能无显著改善作用。     

膜生物反应器净化微污染原水的试验研究

以某微污染河网水为原水,考察了膜生物反应器/粉末活性炭(MBR/PAC)工艺对其处理的效果和运行特性,并与超滤工艺进行比较。膜组件采用聚乙烯中空纤维超滤膜,膜孔径为0.2μm,面积为2 m2;组合工艺的活性炭和污泥浓度分别为0.5、2 g/L;通过时间控制器控制出水泵间歇运行,开/停时间比为8 min/2 min。结果表明:与超滤工艺相比,MBR/PAC工艺对CODMn、TOC、UV254、UV410等有机污染指标的去除效果显著提高,其中对UV410的去除率为85%~100%,对CODMn、TOC、UV254的去除率均可达50%以上,出水CODMn满足生活饮用水卫生标准。对氨氮、铁和浊度的去除率分别超过80%、87%和90%,出水值分别低于0.5 mg/L、0.1 mg/L和0.5 NTU,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。     

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。     

KMn04-微絮凝-超滤联用处理引黄水库水中试研究

采用1 m^3/h中试装置高锰酸钾预氧化-微絮凝-超滤组合工艺处理引黄水库水,并考察了对水中污染物的强化去除效能及对膜通量的影响。试验结果表明,高锰酸钾预氧化可有效提高超滤系统对水中污染物的去除,且高锰酸钾投加量在0.5 mg/L时组合工艺运行效果达到最佳。此外,高锰酸钾可以改善膜渗透性能,延缓了跨膜压差增长速率。     

管道混凝/超滤工艺深度处理回用水的中试研究

采用管道混凝/超滤组合工艺深度处理回用水,考察了其处理效能及影响因素.结果表明,在相同条件下FeCl_3的混凝效果优于PAC的;组合工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除率均随混凝剂FeCl_3的投量及混凝时间的增加而增大;组合工艺深度处理回用水的最佳工况:膜通量为64L/(m~2·h)、混凝剂FeCl3投量为7 mg/L、混凝时间为100 S,此时对浊度、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别可达84.1%、28.6%和52.4%.     

高密度澄清池/超滤组合工艺处理微污染地表水

采用高密度澄清池/超滤组合工艺处理微污染地表水,考察了组合工艺的除污效果,并探讨了反冲洗的操作条件.结果表明,当进水浊度、CODMnUV254和NH3-N分别为25～125NTU、2～7 mg/L、0.57～0.91 cm-1、1.7～7.8 mg/L时,组合工艺对其平均去除率分别为99.85%、43.23%、40.85%和63.72%;采用高密度澄清池进行预处理可明显减缓超滤膜污染,当膜通量降到初始通量的70%时,组合工艺的工作周期比单独超滤工艺延长了约4倍.     

预臭氧/混凝/气浮工艺去除水库原水中的藻类

采用预臭氧/混凝/气浮工艺处理水库高藻原水,研究该工艺的最优运行参数。结果表明,在原水藻含量为1.4×108个/L的条件下,当臭氧投加量为1 mg/L、聚合氯化铝铁(PAFC)投加量为20 mg/L、气浮回流比为10%时,除藻效果最好,去除率可达到90%以上;另外发现,适当的预臭氧氧化可提高气浮对藻类的去除效率,投加臭氧较不投加可将除藻率提高40%以上。     

高岭土制备混凝剂的优化条件试验研究

高岭土分布广、价格低、富含铝和铁,通过焙烧、酸浸和水解聚合可以制备混凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)。以高岭土为原料,通过对比研究不同焙烧温度、水解聚合温度和时间条件下制备的PAFC的混凝效能,确定PAFC的最佳制备条件。结果表明,当焙烧温度为650℃、水解聚合温度为60℃、水解聚合时间为3 h时制备的PAFC的混凝效能最好,对原水(浊度为200 NTU左右,PO3-4-P为4 mg/L)中磷的去除率可达到90%以上,对浊度的去除率高达100%。     

磁絮凝分离/生物滤池组合工艺处理生活污水的效能

为了实现对污水的高效处理,并降低曝气能耗,建立了磁絮凝分离/生物滤池(以炉渣、火山岩为滤料)组合工艺,基于对磁絮凝分离单元中混凝剂、磁种最佳投量的优选,通过对变负荷运行下生物滤池中DO、ORP分布特征对COD、NH+4-N去除影响的分析,考察了在运行参数优化条件下对生活污水的处理效能。当采用1.0 mL/L酸溶粉煤灰混凝剂、1 mg/L PAM助凝剂、300 mg/L Fe3O4磁种时,磁絮凝分离段对生活污水中COD的去除率可达55%以上,出水总磷低于0.5 mg/L。后续的生物滤池稳定运行后,在水力负荷为1.5~5.0 m3/(m2·d)的条件下,对COD、NH+4-N的去除率均可稳定达到70%以上,证实该组合工艺可有效地去除COD,同时实现脱氮除磷。     

BAF/UF组合工艺处理二级出水的试验研究

采用上流式曝气生物滤池与超滤(BAF/UF)组合工艺对西安市邓家村污水处理厂的二级出水进行深度处理,考察了对COD、NH3-N、色度、浊度的去除效果.结果表明,在进水流量为1 L/h、气水比为3:1、温度为20～25℃、pH值为7.83～7.99的条件下,当进水COD、NH3-N、色度、浊度分别为41.83 mg/L、23.12 mg/L、12倍、9 NTU时,BAF出水COD、NH3-N、色度和浊度分别为(25.67～31.87)mg/L、(1.41～2.56)mg/L、(9～11)倍和(2.01～3.25)NTU,平均去除率分别为35%、90%、16%和69%;再经UF工艺处理后,分别降至(15.31～17.85)mg/L、(1.38～2.44)mg/L、(5～7)倍和(0.03～0.1)NTU,平均去除率分别为41%、4%、40%、98%.BAF/UF组合工艺对COD、NH3-N、色度和浊度的平均去除率分别为60%、92%、50%和99%,且将曝气生物滤池作为超滤的预处理工艺可大大提高超滤膜的性能,有效降低了膜污染.     

饮用水源突发性锑+铊复合型污染应急处理研究

为应对可能出现的突发性铊+锑复合型污染事件,模拟自来水厂现有工艺对含有锑(Sb)和铊(Tl)的原水进行处理,分别考察了常规混凝沉淀工艺、K2Fe O4预氧化/混凝沉淀工艺以及分段处理工艺对Tl和Sb的去除效果。结果表明,常规工艺对Sb和Tl的去除效果均有限;K2Fe O4预氧化/混凝沉淀工艺对Tl的去除效果有明显提高,但对Sb的去除率反而降低;分段处理工艺对Sb和Tl都有明显的去除效果,当第1段聚合氯化铁(PFC)的投加量为10.0 mg/L,第2段K2Fe O4、聚合氯化铝铁(PAFC)的投加量分别为1.0、1.5 mg/L时,滤后水中剩余Sb、Tl的浓度分别为2.26、0.012μg/L,去除率分别达到了83.67%和96.32%。因此,分段处理可作为水厂应对突发性铊+锑复合型污染的有效应急处理措施。     

PAC/AC吸附与超滤膜组合去除二级出水中有机物

对粉末活性炭(PAC)和活性焦(AC)两种吸附材料与超滤膜组合工艺对城市污水处理厂二级出水中有机物的去除能力进行了考察,并对两种组合工艺对膜比通量的影响进行了探讨。结果表明:PAC和AC的最佳投加量均为40mg/L;PAC和AC吸附可提高超滤膜对二级出水中有机物的去除效果,PAC/AC吸附-超滤组合工艺对UV254的去除率可达67.5%⁶9.8%,对DOC的去除率可达46.5%69.8%,对DOC的去除率可达46.5%⁴7.2%;在最佳投加量条件下,AC吸附可减少膜比通量的下降,而PAC由于投加量过大,导致膜比通量下降较快。     

PAC投加点对超滤组合工艺影响的中试研究

针对东营南郊引黄水库微污染原水进行了粉末活性炭/混凝沉淀/超滤联用工艺研究,首先通过烧杯试验确定了粉末活性炭(PAC)和聚合氯化铝(PACl)的最佳投量,然后采用中试装置考察了粉末活性炭的投加点对工艺净水效能的影响。在PACl投量为4 mg/L、粉末活性炭投量为2 mg/L及PAC投加在第二级机械搅拌絮凝池的工况下,该工艺对CODMn、UV254的去除率分别达到了24%和52%。正确地投加PAC能缓解膜污染,并延长超滤膜的使用周期。