基于ACTIFLO(R)工艺的预氧化中试研究

北方某大型净水厂采用了ACTIFL(R)高效沉淀工艺,并已成功运行4年多.在该厂进行预臭氧处理改造过程中,基于现有ACTIFL(R)高效沉淀池中试装置,进行了一系列试验,以期为生产运行提供指导.研究发现,预臭氧氧化会导致沉淀池出水浊度升高,滤池运行周期缩短.此外,还分别研究了净水厂常用的另外两种预氧化剂--高锰酸钾和次氯酸钠对混凝及沉淀过程的影响,发现过量投加同样会对混凝过程产生负面影响,导致沉淀池出水浊度升高及滤池过滤周期缩短.对比发现,各氧化剂的影响程度不同,针对原水水质特性,通过优化氧化剂的投加量以控制其残余量,可以确保ACTIFL(R)工艺的运行效果良好.     

水厂排泥水沉淀预处理回用试验研究

对水厂沉淀池排泥水进行了自然沉淀、混凝沉淀试验研究,结果表明:排泥水经过0.5 h自然沉淀后,上清液水质趋于稳定,浊度、CODMn、氨氮、细菌、藻密度、浮游动物死体和活体均得到不同程度的去除。继续延长沉淀时间对上清液水质的改善效果不明显,个别生物类指标反而有上升趋势。投加混凝剂可以进一步提高回用水水质,阳离子PAM投加量为0.8 mg/L时,排泥水浊度从2 219 NTU下降至1.59～3.84 NTU。     

三种预氧化剂在水处理中的应用评估

源水的富营养化将严重影响常规给水处理厂的运行,使得出水水质不能保证。为此,开展了KMnO4、H2O2、ClO2 的预氧化研究。结果表明,投加这三种氧化剂均能显著提高对水中藻类、浊度、有机物的去除率,对细菌及大肠菌群也有较好的去除效果,但投加KMnO4 会增加出水色度,采用ClO2 作氧化剂则成本较高,相比之下H2O2 是一种较为理想的预氧化剂。     

沉淀—过滤工艺对水蚤去除效能的研究

探讨了沉淀一过滤工艺对水蚤的去除效能.试验结果表明,水蚤的活性是影响沉淀池去除效果的关键因素,水蚤活体在沉淀池中可以自由活动而无法将其有效去除;水蚤死体则可以自然沉降,加之水蚤死体易和矾花结合而使其沉降速度加快,但由于水蚤密度和水的接近,在生产中仍然会有部分水蚤死体在其他因素的干扰下难以沉降.此外水蚤可穿透滤池,穿透个数与进水中的水蚤密度有关.滤池中可能会滋生水蚤,一旦出现该情况,砂滤出水中水蚤密度将难以控制,可在强化预氧化的基础上采取加氯反冲洗方式.     

斜管沉淀池处理净水厂排泥水工艺优化研究

以净水厂排泥水为研究对象,考察了斜管沉淀池对排泥水的处理效果。结果表明,随着进泥负荷的不断增大,斜管沉淀池出水的上清液浊度和CODMn含量都逐渐升高,阴离子聚丙烯酰胺或聚合氯化铝与聚丙烯酰胺的联合投加都可以改善排泥水的沉降性能,且只要聚丙烯酰胺的投加量大于2 mg/L,就可以形成较大且密实的矾花;投加聚丙烯酰胺药剂后,可应对由于净水工艺进行沉淀池冲洗后排泥水性质的恶化,改善排泥水的沉降性能,降低出水浊度,提高出泥浓度。     

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。     

PAC-UF组合工艺去除水中腐殖质类有机物效能及膜污染研究

研究了采用PAC-UF组合工艺处理含有腐殖酸的水时,PAC投加量对膜通量、有机物去除率和膜污染阻力的影响。结果表明,有机物去除率随PAC投加量的增加而提高;膜通量在低PAC投加量下得到提高,在高PAC投加量下降低;水中腐殖质类有机物主要造成不可逆膜污染;PAC投加量为20 mg/L时,能有效降低不可逆污染阻力,缓解膜污染。     

排泥水生物活化预处理微污染水的研究

将沉淀池排泥水生物活化成活化泥渣,回流参与强化混凝,利用活化泥渣的生物吸附、降解作用,提高对微污染水中有机物的去除效果。进行了活化泥渣回流预处理的强化混凝试验和正交试验。结果表明,在一定范围内,对COD_(Mn)、氨氮、UV_(254)的去除率随着活化泥渣投量的增加而增加;与常规工艺相比,当活化泥渣投量为170 mg/L时,对氨氮、COD_(Mn)的去除率提高了10%左右,对臭和味的去除率提高了50%;当活化泥渣与活性炭联用参与强化混凝,投量分别为170和5mg/L时,对氨氮、COD_(Mn)的去除率提高了15%左右;通过正交试验确定了各因素对活化泥渣与活性炭联用时处理效果的影响,排序为活化泥渣投量聚氯化铝投量PAM投量活性炭投量,各因素的最佳值分别为170、12.5、0.06和5 mg/L,最佳条件下对COD_(Mn)、氨氮、UV_(254)、藻类总数、臭和味的去除率分别为43.14%、11.04%、21.21%、45.93%和75%,出水效果较好。     

预臭氧化对有机物混凝的影响

消毒副产物是饮用水安全保障技术面临的重大课题,消毒副产物前驱物的去除方法有很多种,预臭氧化就是其中的一种,但是预臭氧化对后续的混凝的影响目前尚没有统一的结论。本文采用化学极性树脂分级技术为试验手段,研完了预臭氧化对混凝去除天然有机物效果的影响,对水中有机物的各成分分布进行了表征,对预臭氧化影响混凝的机理进行初步的探讨。通过树脂分级试验发现,预臭氧化使得原水中憎水中性有机物显著增加。不经预臭氧化的原水经过混凝后DOC的含量都有所下降,DOC的去除率从高到低的顺序依次为：憎水中性有机物、憎水碱性有机物、憎水酸性有机物、弱憎水酸性有机物和亲水性有机物。臭氧投加量为1．1mg／L时,憎水中性有机物的去除率大幅度提高,去除率为95％左右;臭氧投加量为4．4mg／L时,憎水酸性有机物、弱憎水酸性有机物及其它亲水性有机物的去除率都有不同程度的提高,强憎水性有机物的去除率变化不大。     

活性炭回流强化去除有机物的试验研究

以中置式高密度沉淀池为载体,向池内投加粉末活性炭,利用高密度沉淀池的污泥回流系统对粉末活性炭进行富集和回用,延长其在沉淀池中的停留时间,考察投加粉末活性炭后对有机物的强化去除效果,并进行了投炭量优化研究。结果表明:该投加方式能显著改善对有机物的去除效果,相比不投加炭,对CODMn的去除率提高了近10%。通过增加污泥回流比可减少投炭量,在去除率相同的情况下,污泥回流比为5%时的投炭量较回流比为3%时减少了34%,而较不回流投炭方式减少了77%。对有机物的去除效果是粉末活性炭吸附和生物强化共同作用的结果。     

红外反射技术在中小水厂排泥系统改造中的应用

平流沉淀池是净水工艺中常见的工艺单元,其排泥设施主要包括桁架式刮吸泥机和穿孔排泥管,因刮泥机和排泥管独立运行,常导致平流沉淀池排泥不彻底、积泥等问题。针对该问题,提出了一种基于红外反射技术的平流沉淀池排泥系统改造方案,可实现桁架式刮吸泥机与排泥角阀联动控制,使刮泥和排泥过程精准关联,改善排泥效果。排泥系统经改造后,沉淀池出水水质提升,浊度降低53%~60%;排泥水量减少,自用水率降低约16%;排泥系统电耗大幅缩减,同比降低47%~53%。该改造方案投资仅2.8万元,在提升工艺出水水质的同时实现节能降耗,可为存在类似问题的水厂提供借鉴。     

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。     

进水以高浓度工业废水为主的污水处理厂扩建工程设计

浙江某污水厂进水中含有70%的工业废水,具有有机物浓度高、冲击负荷大、乳化油浓度较高的水质特点,且出水水质要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中一级A标准。已建一期工程(2×10⁴m³/d)采用AAO+高效沉淀池+滤布滤池工艺处理污水,出水有机物超标严重。为此,二期扩建工程(2×10⁴m³/d)采用调节池+混凝气浮组合池+A/O生化池+高效沉淀池的工艺流程。设计中增设调节池调节进水水质水量;采用混凝气浮组合池去除进水中的乳化油,以避免对后续工艺运行造成干扰;延长生化池停留时间,强化对有机物的去除,避免在深度处理阶段设置高级氧化工艺,节省建设、运行费用;气浮污泥采用离心脱水,生物污泥采用带式脱水机处理。工程试运行期间出水水质稳定达到设计标准,直接运行成本为0.56元/m³。     

循环造粒流化床处理水厂排泥水的试验研究

以西安市某自来水厂的沉淀池排泥水为处理对象,采用循环造粒流化床技术先进行工艺参数优化中试,再进行生产性试验研究。中试结果表明,循环造粒流化床的运行稳定性较高,即使进水浊度在200~800 NTU范围内变化或进水上升流速在25~70 cm/min之间变化,出水浊度仍可稳定保持在10 NTU以下;工艺优化参数如下:上升流速为70 cm/min,搅拌转速为5~8 r/min,助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)投加量为4~5 mg/L。在中试的基础上进行生产性试验,出水浊度始终稳定在10 NTU以下,最佳间歇排泥间隔为4 h,出泥含水率为95.8%,处理成本为0.1元/m^3。中试及生产性试验结果表明,采用循环造粒流化床处理排泥水,具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、污泥浓缩效果好、处理成本低等优点。     

沸石强化A/O工艺的污泥特性研究

沸石强化A/O工艺具有脱氮除磷功能。投加适量沸石能改善活性污泥的沉降性能,并降低了污泥的比阻。但当沸石投量过大时会增加污泥的粘滞性,使得污泥脱水时的压缩性能降低,并增加了二沉池的固体通量,给二沉池的运行和污泥的管道输送带来了不利影响。     

新型中置式高密度沉淀池的中试研究

针对常规工艺对连云港地区受污染水源水处理效果有限的问题,进行了中置式高密度沉淀池中试研究。结果表明,增大污泥回流比和PAC投加量能够有效降低出水浊度;投加PAM可以提高回流污泥浓度,降低混凝剂用量,改善絮凝效果。当回流比为0.040,PAM投加量为0.08mg/L,PAC投加量为25 mg/L时,出水浊度为1.0 NTU。     

高效初沉发酵池处理城市污水的中试研究

应用生物絮凝沉淀和水解发酵耦合工艺,将传统的初沉池改造为集进水悬浮固体的沉淀分离和沉淀污泥的产酸发酵为一体的高效初沉发酵池,以优化碳源结构,提高后续工艺的污泥活性和脱氮除磷能力。在水力停留时间为0.75 h、悬浮污泥絮体层界面高度不低于高效初沉发酵池有效池深的70%、SRT为4 d的条件下,考察了高效初沉发酵池对进水水质的改善效果。结果表明:高效初沉发酵池对SS的去除率为78%,是普通初沉池的近2倍;出水VSS/SS均值为71.9%,较普通初沉池提高了17.3%;出水C/N和C/P值较进水值分别提高了33%和14%,且明显高于污水厂普通初沉池出水水质。碳源结构的改善提高了后续生物处理工艺的脱氮除磷效果,对TP的去除率稳定在90%～98%。     

超声破解促进污泥高温厌氧消化研究

城市污水厂的剩余污泥经槽式超声波反应器预处理后,被投加到小型高温厌氧反应器中进行消化处理,通过改变投配率来控制厌氧消化时间,研究超声破解对高温厌氧消化反应速率和效率的影响。试验结果表明,与未经预处理的污泥相比,超声破解能够明显提高污泥高温厌氧消化的生物气产量及对有机物的去除率。控制组在停留时间为20d时对TCOD的去除率为37.29%,而破解污泥在第8天时的去除率就达到了39.60%。这表明污泥经超声破解后其厌氧消化性能得到改善,超声破解不但可以提高厌氧消化对有机物的去除率,而且可以缩短反应时间,在不影响厌氧消化反应正常进行的条件下,还实现了污泥的减量化。