改性沸石/超滤/紫外一体化装置处理微污染源水

针对某农村微污染饮用水源水中浊度和氨氮浓度高、微生物污染严重等特点,采用改性沸石-石英砂/超滤膜/紫外一体化装置进行处理,结果表明,在进水浊度为25～36 NTU、氨氮为0.6～0.8 mg/L、细菌总数为140～290 CFU/mL的条件下,出水浊度、氨氮、细菌总数分别可降至0.3 NTU、0.15～0.18 mg/L和零,同时一体化装置对UV254和CODMn也有一定的去除效果,出水水质可达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。     

超滤/反渗透一体化装置处理苦咸水的中试研究

针对闽江流域福州滨海段经常发生海水倒灌使某水厂原水含盐量显著升高,原有工艺难以应对这一问题,构建了超滤/反渗透一体化装置,并开展了处理苦咸水的中试研究,探讨了装置的处理效果、运行稳定性和经济效益。结果表明,一体化装置的出水氯离子平均浓度为14.4mg/L,平均去除率为96.89%;同时对TDS、电导率和浊度的去除率分别可达96.89%、96.68%和99.90%,脱盐率达97%以上,回收率稳定在72%~84%之间,最终出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)。通过降低系统能耗、加强对装置的维护保养能有效降低制水成本。超滤/反渗透双膜一体化装置可以用于解决海水倒灌引起的苦咸水问题。     

混凝/重力流超滤一体化装置处理农村水源的效能与膜污染控制

为了解决农村分散式供水微污染水源水问题,开发了混凝/超滤一体化重力流式农村分散式供水设备,并结合松花江水开展了试验研究。采用混凝作为超滤的预处理工艺,应用低通量运行技术,提高了超滤工艺的净水效能与运行稳定性,并降低了工艺运行管理的技术需求。试验结果表明:超滤出水浊度低于0.1 NTU,余铝平均浓度为0.078 mg/L,水质满足《生活饮用水卫生标准》中关于分散式供水的标准,能够有效解决农村水源微生物污染等问题。超滤组合工艺的膜通量可以长期稳定在6.5 L/(m~2·h),膜污染可逆性好,水力可逆阻力占总阻力的83.6%。     

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.     

超滤组合工艺启动阶段处理含嗅微污染水的效能

以实验室模拟含嗅微污染水为研究对象,对比考察常规处理/浸没式超滤膜组合工艺(CUF)和常规处理-粉末炭/浸没式超滤膜组合工艺(CPUF)启动阶段的除污效能及膜污染状况。结果表明:两种组合工艺的除浊率均稳定在98%以上;CPUF工艺开始稳定去除NH+4-N的时间较CUF工艺缩短了7 d,且对UV254的去除率增加了16.3%,出水土臭素平均浓度为3.44 ng/L,远低于CUF工艺出水的18.99 ng/L。CPUF工艺能有效延缓膜污染,连续运行28 d后跨膜压差仅增长了1.49 kPa,较CUF工艺低1.78 kPa。     

超滤处理微污染水库水的中试研究

进行了直接超滤和微絮凝-超滤处理微污染水库水的中试研究.结果表明：两组超滤工艺的出水水质均符合建设部《城市供水水质标准》（CJ/T 206-2005）要求;微絮凝-超滤工艺在改善出水水质和缓解膜污染方面均优于直接超滤工艺;微絮凝-超滤工艺的最佳混凝时间为120 s左右,聚合氯化铝的最佳投量为2 mg/L左右（以Al2O3计）,在相同的投量（即相同的物质的量浓度,以金属离子计）下铁盐比铝盐的混凝效果好.     

MIEX/超滤一体化工艺净化长江原水的研究

水体中的天然有机物是造成超滤膜污染的重要因素。考察了磁性离子交换树脂(MIEX)/超滤膜一体化净水工艺处理长江原水的效果,并通过与超滤膜直接过滤进行比较,探讨了MIEX预处理对去除有机物的影响及控制膜污染的效果。结果表明,与原水直接进行超滤处理相比,组合工艺对CODMn、DOC、UV254的去除率分别提高了40.70%、38.20%和43.90%。MIEX/超滤工艺控制消毒副产物的优势更为明显,对THMFP和HAAFP的去除率分别达62.54%和55.83%。由于MIEX预处理去除了原水中56.72%的疏水性有机物,降低了超滤膜的负荷,延缓了膜表面致密凝胶层的形成,因而减少了膜孔堵塞,可有效控制运行压力的增长速度,延长过滤时间。     

异养硝化菌生物增强活性炭处理低温水的效能

为研究异养硝化菌Y7和Y16对低温水的处理效果,构建生物增强活性炭(BEAC)滤柱,其中A滤柱接种Y7菌株,B滤柱接种Y16菌株,C滤柱接种Y7+ Y16混菌,以不接菌活性炭滤柱(D)作为对照.在5℃下研究了工艺对氨氮和CODMn的去除效果、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮的积累特征以及进水DO含量和滤速对BEAC工艺运行效果的影响.结果表明,BEAC工艺对氨氮的去除效果优于GAC,其中C滤柱对氨氮的降解能力最强,运行期间并未出现硝酸盐氮与亚硝酸盐氮积累现象,启动期间对氨氮的最大去除率达到26.88％,对CODMn的最大去除率达到85.12％.进水溶解氧浓度对各滤柱去除氨氮和CODMn几乎没有影响;低滤速有利于BEAC对氨氮的降解,但对去除CODMn的影响较小.     

直接超滤/吸附-超滤工艺处理东江水中试对比研究

探讨了两种不同超滤组合工艺对东江微污染水源水的处理效果,并对两种工艺的膜污染情况进行了对比分析。试验表明,在10 L/(m2·h)的通量下,直接超滤工艺和混凝沉淀-活性炭吸附-超滤组合工艺对东江水的浊度和氨氮都有很好的去除效果,均能在低通量运行条件下稳定去除氨氮;与直接超滤相比,混凝沉淀-活性炭-超滤组合工艺能更好地去除水中的腐殖酸类、富里酸类和蛋白质类有机污染物。在膜污染方面,由于采用低通量运行,两种工艺的膜污染增长缓慢,未见不可逆污染。直接超滤工艺稳定运行后反冲洗周期为1 d,在混凝沉淀-活性炭的预处理条件下,超滤系统可实现60 d稳定运行而不进行物理清洗,使膜污染得到有效控制。     

短流程超滤工艺处理东江水中试研究

超滤在饮用水处理工程中的应用还存在流程长和净水功能发挥不充分等问题,导致运行费难以降低,限制了其推广应用。为此,通过构建直接超滤、微絮凝/超滤和混凝/沉淀/超滤三种短流程超滤工艺,并结合低通量运行技术进行中试研究,考察了各工艺的除污效能和运行稳定性。研究结果表明:三种短流程工艺对东江源水均能取得良好的处理效果,其中混凝/沉淀/超滤工艺对有机物的去除效果最好,微絮凝/超滤和混凝/沉淀/超滤能够稳定去除氨氮,而直接超滤则受到运行阶段的影响,三者在去除浊度上无明显差异;直接超滤和微絮凝/超滤工艺在低通量下运行时,污染缓慢且未见不可逆污染,但直接超滤工艺受原水水质影响较大,混凝/沉淀/超滤工艺能够在较高通量下低污染运行,但污染的可逆性较差,且投药量控制不佳时会导致污染速率显著增加;腐殖酸、富里酸和蛋白质类有机物均会引起膜的不可逆污染。     

超滤法处理石油微污染水源水的研究

分别采用截留分子量为30 kD和100 kD的聚砜(PS)超滤膜处理石油微污染水源水,并对不同试验条件下的去除效率进行了比较.结果表明,在不同进水浓度下,30 kD和100 kD截留分子量的超滤膜对石油的去除率分别在85%和82%以上;在不同pH下,30 kD和100 kD截留分子量的超滤膜的去除率分别在84%和81%以上;在不同温度下,30 kD和100 kD截留分子量的超滤膜的去除率分别在83%和80%以上.     

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。     

混凝-超滤工艺处理滦河水的中试研究

采用混凝—超滤工艺进行了处理滦河水的中试研究,考察了混凝剂投量和混凝反应时间对膜出水水质及跨膜压差的影响。结果表明,在三氯化铁投量为6 mg/L、混凝反应时间为7.5min时,系统对污染物的去除效果较好,对CODMn的去除率为48.7%,膜出水的CODMn〈2.0 mg/L,浊度〈0.1 NTU;此时的跨膜压差相对较小且随运行时间增长缓慢。在高温、高藻期,预氯化有助于提高系统对有机物的去除率并可减缓膜污染;EFM清洗方式可使膜系统长时间在较低的跨膜压差下运行,是延缓膜污染的有效手段。     

悬浮填料-沸石BAF处理低温高氨氮污染源水效能

饮用水水源地氨氮污染问题日益突出,低温期对氨氮的去除更是饮用水生产中的重大难题。目前去除氨氮最有效的方法是生物预处理工艺,但存在低温期处理效率低的问题,因此构建了以悬浮填料和沸石组合的曝气生物滤池。研究表明,悬浮填料-沸石曝气生物滤池通过悬浮填料、沸石生物降解和吸附的协同作用,在处理低温期源水时,对氨氮的去除效能较高。在低温期(3~10℃),BAF对氨氮的平均去除率为75.73%,亚硝酸盐氮没有积累;温度降低时,悬浮填料的去除效果下降,但沸石对去除氨氮的贡献增大。根据好氧硝化作用原理对氮的物料平衡进行计算,发现低温期部分氨氮是被沸石吸附。进一步对沸石的吸附性能进行研究,发现生物沸石对氨氮仍具有较高的吸附性能。     

混凝沉淀/微滤一体化装置处理长江原水的试验研究

采用自行设计的混凝沉淀／微滤一体化装置对长江（重庆段）原水进行净水处理，比较了不同混凝剂投加量下的处理效果。试验结果表明，聚合氯化铝（PAC）的适宜投加量范围为25～30mg／L；在增加PAC投量（30～40mg／L）的强化混凝条件下连续运行，对浊度、氨氮、CODMn和UV254的去除率分别可达100％、（55％～64％）、（40、6％～50．7％）、（67％～74．6％）。在连续运行的前12个周期内，微滤膜的过滤性能缓慢下降，J／J0降低到95．8％，此后膜过滤性能保持稳定。混凝沉淀／微滤工艺处理效果好，出水水质稳定，适宜处理长江（重庆段）原水。     

预氯化/超滤技术处理滦河水的中试研究

采用混凝/沉淀/超滤组合工艺处理滦河水并进行现场中试。结果表明,超滤膜具有良好的除浊功能,对CODMn、UV254与DOC也有一定的去除效果,出水水质稳定。预氯化能够提高超滤膜对CODMn与UV254的去除率,且有助于减缓比通量的衰减,但预氯化只是改善了超滤膜的透水通量,并没有从根本上消除膜污染。     

超滤工艺处理含藻湖库水的中试研究

针对湖库水在夏季藻类含量过高的情况,采用以超滤为核心的组合工艺进行处理,考察了超滤中试系统对藻类的去除效果。结果表明,超滤系统出水的浊度、CODMn、细菌数量等指标均优于GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》,出水浊度为0.1 NTU,CODMn平均去除率为40.0%;前加氯有助于有机物和细菌的去除,CODMn去除率提高了5.8%,膜出水的菌落总数有所减少;超滤系统出水平均藻密度为4.6×104个/L,低于卫生部推荐《饮用水源中藻类卫生标准》警戒限值,也远小于水厂工艺出水藻密度;在超滤之前增加预处理工艺能有效改善超滤过滤性能,膜过滤水厂沉后水的SF比直接过滤原水高出45%左右。超滤膜恒压运行时,0.055 MPa时的膜通量比0.040 MPa时高32%左右,但降低跨膜压差,维持相对低一些的膜通量可以使系统产水更加稳定。因此,采用以超滤为核心的组合工艺能有效地控制湖库水中的藻类,保障饮用水安全。     

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。     

滤池反冲洗水的超滤处理回收中试

采用内压式中空纤维超滤膜处理水厂砂滤池的反冲洗水，处理水量为2．4m^3／h，结果表明：滤池反冲洗水经超滤处理后，“两虫”被完全去除；超滤出水经消毒后可进入清水池，回收率〉95％，既减少了水资源浪费，又不影响水厂主流程；可将超滤处理成本控制在0．13元／m^3以内。     

不同材料中空纤维超滤膜处理闽江水的中试对比试验研究

针对闽江水源水,选取了三种材料的中空纤维超滤膜开展中试研究,构建了混凝+超滤一体化装置,探讨了膜材料对超滤装置的处理效果、运行稳定性、清洗方式和产水率的影响。结果表明,聚醚砜(PES)膜组件的亲水性和热稳定性较好且膜孔分布均匀,使其膜比通量(SF)是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯腈(PAN)膜组件的两倍多、跨膜压差(TMP)受温度影响最小;运行压力低使其在能耗方面具有一定优势;PES内压膜耐酸碱性较强,其酸碱交错化学增强反冲洗(CEB)的方式能够替代柔性较好的外压膜所采用的气擦洗,但也增加了耗药量并使得产水率较另外两者低1%以上;单个运行周期内PES的纳污能力不如外压式,单个过滤周期中PES膜组件的SF衰减速率是PVDF和PAN膜组件的4~11倍;三组超滤装置出水的浊度、CODMn、氨氮均优于我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006);针对闽江水,当原水水质较好时,考虑SF和能耗方面的优势,可优先选择PES膜组件,但应根据原水水质需要加强超滤前的预处理。