造粒流化床对不同形态污染物的强化去除

分别采用溶解性葡萄糖和颗粒性淀粉作为配水中的有机物,考察了混凝(烧杯试验)及造拉流化床时有机物的去除特性.研究表明,对于溶解性有机物(COD)而言,混凝对其去除效果非常有限,去除率仅为13.3% ,而大部分的颗粒性有机物可通过混凝作用去除;造粒流化床时溶解性有机物(COD)的去除率高达97.8% ,远远高于混凝及强化一级处理(CEPT)的.由于颗粒的形成,使得造粒流化床所去除的污染物不仅包括混凝可沉淀和可混凝但不可沉淀两部分,甚至还去除了相当一部分不可混凝的污染物,这是造粒流化床去除效率较高的原因.另外,颗粒的形成对于去除溶解性有机物的强化作用要明显高于对颗粒性有机物的.     

强化混凝技术在污水处理厂的应用

强化混凝法可以加强城镇污水处理厂的一级处理。在超低进水有机物质量浓度、高SS水质的情况下,通过向污水中投加高分子混凝剂PAM,利用吸附-架桥和沉淀物网捕作用使难以沉降去除的SS相互聚结成大的絮体并沉淀,提高污染物的去除率。本文介绍了强化混凝技术在佛山市沙岗污水污水处理厂中的具体应用;总结了强化混凝技术的实验进展情况;提出了强化混凝技术和混凝剂在具体工程实践方面有待解决的问题。     

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。     

去除D江异嗅的饮用水处理工艺选择研究

为去除C市D江饮用水中的异嗅,研究了强化混凝/KMnO4预氧化、强化混凝/粉末活性炭吸附和臭氧/活性炭工艺对水中异嗅和CODMn的去除特性.结果表明,臭氧氧化是去除异嗅的关键工艺.强化混凝/高锰酸钾预氧化及强化混凝/活性炭吸附工艺对异嗅和CODMn均有一定的去除作用,需要根据水中致嗅物质的组成和有机物特性进行选择.但当硫醇硫醚类致嗅物质与土嗅素和2-MIB并存时,强化混凝组合工艺无法完全去除水中的嗅味.当进水嗅阈值<35、CODMn<8 mg/L时,臭氧/活性炭深度处理工艺可以完全去除D江水中的嗅味,并且对CODMn也有很好的去除效果,但在水质再恶化时需联合使用强化预处理等工艺方能达标.     

高锰酸钾粉末活性炭在南水北调微污染水中预处理控制技术

以南水北调东线干渠水为试验用水,通过烧杯试验,研究高锰酸钾和粉末活性炭对微污染水的强化混凝作用,通过对浊度、耗氧量、藻类的去除效率,确定高锰酸钾预氧化对污染水混凝起决定作用,粉末活性炭对去除有机物和藻类有很好的作用,二者联用能强化过滤。     

强化混凝去除黄浦江原水中有机物研究

就氯化铁和硫酸铝两种混凝剂对黄浦江原水中有机物的去除效果进行对比，确定了针对黄浦江原水的最佳混凝条件：混凝剂为氯化铁，投加量为30mg／L，混凝pH值为5．5，此时对DOC、AOC和UV254的去除率分别为42％、60％和56％，SUVA值也从2．3降为1．7，降低了26．1％。紫外扫描结果显示，强化混凝主要去除对波长〉250nm的紫外光有吸收的有机物，同时可降低60％以上的需氯量，这是因为它去除了在波长为272nm附近对紫外光有强烈吸收的有机物，而这部分物质被认为是最易生成消毒副产物的部分；此外，强化混凝还可有效去除原水中的细菌，对其灭活率可达2．09-lg，明显高于常规混凝的1．0-lg。     

高效多功能纳米混凝剂的分子设计,作用机理与产业化

项目组针对水处理领域,复杂源水水质及复合污染情况下,传统水处理混凝工艺对微细污染物去除效率低、处理处置综合成本高等问题,在揭示传统混凝药剂形态转化过程及其理化特征演变基础上,通过分子结构设计优化及功能性化学组分的引入,开发了强化电中和效应的高电荷纳米药剂,优化絮体形态的无机-有机复配药剂,提高有机物去除的吸附-混凝耦合药剂等一系列多功能强化混凝新型药剂,构建了针对不同水体的多级絮体的形成与调控、反应过程的优化与监控体系,实现对不同复合污染特征水体的优化混凝技术的个性化设计,形成优化混凝-深度过滤耦合技术体系,有效提升了微细污染物的去除效果。项目所研发的高效多功能纳米混凝药剂与技术成功应用于145个水处理项目,服务人口6685.5万人,效益显著。     

粉末活性炭吸附去除松花江原水中有机物的研究

以松花江水为原水,通过小试和生产性试验研究了粉末活性炭吸附、混凝沉淀、过滤工艺对硝基苯及有机污染物的去除情况。结果表明：投加粉末活性炭很好地控制了有机物的总含量,混凝沉淀、过滤工艺主要使有机物的种类明显减少;投加粉末活性炭是去除环境优先控制有机物的关键措施;松花江水中的硝基苯投加量与检出量虽然存在一定的差异,但两者仍具有良好的线性关系;采用助凝措施强化粉末活性炭吸附去除水中硝基苯的效果不明显,说明硝基苯的去除主要是依靠粉末活性炭的吸附作用。     

珠江水中有机物分子量分布及其去除研究

采用超滤膜分级方法考察了常规混凝、高锰酸钾和粉末活性炭预处理等工艺对珠江水中各级分子量有机物的去除效果。结果表明,珠江水中有机物以分子量小于1kDa的小分子有机物为主,各级分子量有机物TOC和UV254具有良好的相关性。常规混凝工艺主要去除大分子有机物,且去除率随分子量的减小而降低。高锰酸钾预处理能够全面提高各级分子量有机物的去除效果;粉末活性炭主要吸附中小分子有机物,对各级分子量有机物的去除效果与常规混凝成互补。     

强化常规工艺处理微污染水

通过对国内外现有受污染水净化处理技术的分析，结合我国国情和常规处理工艺的特点，提出强化混凝、沉淀和过滤等过程去除水中有机物的净化机理，并说明了采用强化常规处理工艺处理微污染水的必要性和现实意义。     

微污染水源水传统处理工艺的强化措施

分析了我国目前水资源污染现状、主要危害及微污染水源水水质特点,结合我国国情及常规处理工艺的特点,探讨了强化混凝、强化沉淀和强化过滤、强化消毒去除水中有机物的净化机理。     

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.     

强化混凝对水力条件的要求

混凝过程中混凝剂的水解结合效力和水力条件是决定混凝效果的两个关键因素，其中快速搅拌（扩散和混合）处于核心地位，然而关于强化混凝过程中水力条件影响的报道较少。对配水进行强化混凝条件的选择试验，考察了混凝剂种类和快速搅拌时间及强度等对强化混凝效果的影响。通过测定絮凝指数（FI）、沉后水浊度及DOC等发现：影响有机物去除效率的关键因素是混凝剂的扩散过程和快速混合碰撞过程；200～250r／min（G值为106～145s^-1）的快搅速度和60s左右的快速搅拌时间即可满足强化混凝的要求；絮体在过度搅拌强度下的破碎对有机物的去除率没有显著影响。     

在线混凝/超滤处理太湖水的试验研究

超滤试验以太湖水为原水,采用在线混凝/超滤(CUF)和直接超滤(UF)并行的运行方式,通量设置为75～90 L/(m~2·h),分析跨膜压差(TMP)的变化,考察对有机物和藻类的去除效果。试验结果表明,CUF和UF都能在高通量下稳定运行,TMP均不超过30 kPa,且CUF可以有效降低TMP;超滤去除溶解性有机物的能力较弱,混凝增加了其对小分子有机物的去除效果;超滤能很好地去除藻蓝蛋白和硅藻,去除率分别在88. 90%和82. 58%以上,混凝可以强化超滤对硅藻的去除,但对于藻蓝蛋白却相反。     

自来水厂有机物去除规律的研究

某水厂通过混凝沉淀、臭氧氧化和生物降解去除有机物,对耗氧量的总去除率在50%～75%,其中混凝沉淀工艺为25%～50%,臭氧活性炭工艺为10%～30%。混凝沉淀去除了水中大部分分子量 10 kDa的有机物,臭氧活性炭工艺对分子量3 k Da的有机物的去除效果明显,能有效去除三卤甲烷前驱物。氯气消毒后产生三卤甲烷的有机物分子量大都小于1 k Da,但分子量在1～3 kDa之间的有机物具有最强的三卤甲烷生成能力。     

新生态铁锰氧化物的混凝及强化混凝效能分析

采用FeSO4与KMnO4反应制备成新生态铁锰氧化物,并对松花江水进行处理。试验结果表明：新生态铁锰氧化物较新生态二氧化锰的除污效果好,但新生态铁锰氧化物的除污能力会随着放置时间的延长而逐渐下降;在不同温度和浊度的松花江水的混凝试验中,浊度低时新生态铁锰氧化物对水中有机物的去除效果较好,温度对其混凝效果影响较小;利用新生态铁锰氧化物强化硫酸铝的混凝过程,能够明显提高对低温、低浊水中有机物的去除效果,对UV254的去除率较单独投加硫酸铝时几乎提高了1倍,对TOC的强化去除作用在混凝剂投量低时更为明显。     

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。     

混凝对微囊藻毒素的去除效果及机理研究

采用静态试验研究了混凝工艺对水源水中的细胞内和溶解性（细胞外）微囊藻毒素的去除效果，并初步探讨了其去除机理。试验结果表明，混凝剂投加量为25mg／L时，将原水pH值调节到5．5～6．0可有效地去除水中的细胞内微囊藻毒素，去除率可达97．4％；投加10mg／L的粉末活性炭对致嗅物质有一定的吸附效果。强化混凝工艺可显著提高对溶解性微囊藻毒素的去除效果，对MC-RR和MC-LR的去除率均达到60％～70％，原因为强化混凝工艺强化了对小分子弱疏水性有机物的去除效果。     

强化混凝处理微污染源水

以微污染水库水为原水，进行了包括增加投药量、降低PH值，投加有机高分子助凝剂等措施在内的强化混凝动态模拟试验。在单元工艺试验的基础上，进行了包含强化混凝单元技术在内的多项组合工艺的对比试验，试验结果表明，增加混凝剂投量，降低PH值和投加有机高分子助凝剂都能不同程度地提高混凝沉淀对有机物和藻类的去除率，降低出水浊度和致突变活性，但对可同化有机碳的去除效果不明显。     

动态强化微电解装置处理染料废水

采用自行研制的动态强化微电解装置处理模拟染料废水，研究了pH、反应时间及外加电压对COD及色度去除的影响。结果表明，该装置对COD及色度去除效果好，并使废水的可生化性得到了大幅提高。Fe-C微电池对有机物的氧化还原作用及混凝是其去除机理。