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。     

不同类型超滤工艺处理引黄水库水的效果对比

采用内压式超滤膜工艺中试系统,结合东营南郊水厂的预氧化/粉末活性炭/混凝/沉淀/砂滤/超滤工艺,对比研究了外压式PVC和内压式聚砜超滤膜的净化效能,以及膜通量对膜污染的影响差异.内压式聚砜膜和外压式PVC膜的出水浊度均稳定在0.02 NTU以下,粒径＞2μm的颗粒数平均为10个/mL左右;混凝沉淀、砂滤、超滤单元对CODMn和TOC均有较显著的去除效果,具有多级屏障作用,但砂滤和超滤单元对UV254没有去除作用;对以上各指标的去除效果与膜材质和超滤形式均没有显著的相关性.对于引黄水库水的微污染水质特点,经过预氧化/粉末活性炭/混凝/沉淀工艺处理后,直接进行超滤更有助于缓解膜污染,延缓跨膜压差的增长.     

超滤处理反冲洗废水的中试研究

采用超滤装置回收砂滤池及活性炭滤池反冲洗废水。结果表明,中试装置运行稳定,废水回收率85%。在运行29个过滤周期后,跨膜压差从64kPa增加到113kPa,产水量从915L/h下降到534L/h。膜进水浊度为1～18NTU,膜出水浊度1NTU,但是膜出水浊度随进水浊度的增加而增大。膜对进水中总铁的去除率为85%～98%,对CODMn及UV254的去除率均为20%～80%,膜出水的总铁浓度0.3mg/L,CODMn及UV254值分别稳定在0.6mg/L和0.009cm-1左右。反冲洗水的THMFP明显比水厂各工艺段水样的高,经膜处理后THMFP显著降低。     

二次微絮凝中试试验研究

为改善砂滤池过滤效果,开展了混凝沉淀后出水二次微絮凝中试试验研究。结果表明:针对南方某自来水厂原水常规水质,当待滤水浊度在4NTU以下,常规絮凝工艺与二次微絮凝工艺对浊度的处理效果相当;当待滤水处于4～9NTU时,二次微絮凝工艺有效降低滤后水的浊度;不论常规絮凝工艺还是二次微絮凝工艺,只要把待滤水浊度控制在1NTU左右,滤后水浊度可以控制在0.1NTU左右;二次微絮凝工艺对TOC与三氯乙醛的处理效果都优于常规絮凝工艺;当二次投加PAC的量为0.3mg/L时,滤后水铝含量远低于国标限值。     

大型超滤水厂PVC和PVDF膜运行特性差异与优化

超滤技术已广泛应用于城镇给水处理厂,使得饮用水水质得到显著改善。不同材质超滤膜的运行周期、膜通量、跨膜压差(TMP)等的变化规律会有显著的差异,需要根据各自的特点对超滤系统进行运行参数调控与优化,以保证超滤系统的长期稳定运行。分析了山东某大型超滤水厂超滤系统长期运行的特点,对比了PVC膜和PVDF膜孔结构特征、膜通量、跨膜压差变化趋势及膜过滤阻力特性,调控和优化超滤系统运行参数,并进行了长时间的运行验证。结果表明,膜孔径和膜孔结构不同造成的膜污染是PVC膜与PVDF膜过滤特性差异的主要因素,恒定过滤周期运行模式下PVC膜通量加速衰减时段为82~220 min,造成PVC膜通量衰减了9. 14%,并形成了约5%的永久衰减膜通量,而PVDF膜的通量衰减并不明显,使得水厂超滤系统在恒定过滤周期(180min)运行模式下,出现了PVC膜的污染速率明显高于PVDF膜、系统的运行工况出现显著差异的现象。按照恒定过滤阻力模式运行时,PVC膜和PVDF膜的最佳过滤周期范围分别为82~108 min和96~155 min。水厂超滤系统在恒定过滤阻力运行模式下将PVC膜与PVDF膜在高温期和低温期的过滤周期分别调整为110、90 min和150、120 min,TMP的增长速率和化学维护清洗周期均基本一致,超滤系统实现了长期稳定运行。研究成果为我国超滤水厂中不同材质超滤膜的运行参数优化及协同稳定运行提供了参考。     

臭氧-生物活性炭对微絮凝强化过滤的影响研究

嘉兴市某水厂采用臭氧-生物活性炭结合微絮凝强化过滤工艺,实现了出水浊度和2μm以上颗粒数分别稳定在0.1 NTU和30个/m L以下的良好效果。结合该水厂的净水工艺,考察了臭氧-生物活性炭工艺对微絮凝强化过滤工艺的影响。结果表明,臭氧-生物活性炭工艺去除了大量有机物,影响了胶体的稳定性,有利于微絮凝强化过滤工艺对浊度与颗粒物的去除。臭氧-生物活性炭工艺出水Zeta电位处于-5~0 m V范围内,粒径为5~20μm的大颗粒数量减少、粒径为2~5μm的小颗粒数量上升,总颗粒数和浊度上升,经微絮凝和砂滤池处理后,Zeta电位进一步上升直至接近于零,水中颗粒物与浊度被大幅去除。     

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。     

超滤膜用于水厂工艺改造的中试研究

采用超滤膜结合水厂的传统处理工艺,考察了絮凝/沉淀/超滤组合工艺(工艺1)和絮凝/沉淀/砂滤/超滤组合工艺(工艺2)对不同水质期的滦河原水的处理效果。结果表明,两种工艺对浊度均具有良好的去除效果,出水浊度都稳定在0.1 NTU以下;相比之下,工艺2对CODMn、UV254、TOC和氨氮的去除效果更好,并且其出水水质更稳定,抗水质冲击能力更强,可用通量和产水率更高;两种工艺对DOM和UV254的去除作用主要体现在分子质量>30 ku的有机物上。     

水厂生产废水超滤过程中膜污染特性研究

采用超滤工艺处理水厂生产废水,考察了浊度、过滤时间及不同分子量有机物对膜污染形成的影响.结果表明,生产废水浊度越高,膜总阻力、滤饼层阻力和浓差极化阻力越大,滤饼层阻力和浓差极化阻力占总阻力的比重也越高;过滤时间的延长会导致膜总阻力和滤饼层阻力明显增加,过滤时间由15 min延长至30 min时,滤饼层阻力由0.037×...     

"活性炭+浸没式超滤"工艺在佛山新城区优质水厂的应用研究

佛山新城区优质水厂原水为自来水,采用活性炭-浸没式超滤水处理工艺,供水设计生产能力5000m<'3>/d.运行结果表明,该工艺能够有效地保证出水水质,COD<,Mn>去除率为36.16%,膜滤后水浊度低于0.10NTU,细菌少于2CFU/mL,其余各项指标均达到了佛山市新城区优质供水水质要求.同时,清洗结果表明,化学清...     

超滤膜与不同处理工艺组合处理湖泊水的中试研究

为解决水厂现有净水工艺不能适应水源水质恶化的现状,采用国产超滤膜分别处理水厂的炭后水(工艺1)、滤后水(工艺2)和沉后水(工艺3),将超滤膜和水厂现有工艺结合,形成深度处理系统,研究超滤膜组合工艺的处理效能及超滤膜的过滤性能。研究表明:工艺1、工艺2和工艺3对CODMn的平均去除率分别为52.86%、39.62%和34.59%;DOC的平均去除率分别为33.08%、23.60%和18.55%,UV254去除率分别为57.14%,39.66%和35.34%,藻类平均去除率分别为98.71%、97.84%和98.13%,3种工艺出水浊度均低于0.1 NTU,颗粒物粒径2μm的颗粒物控制20个/mL以下。工艺1运行45 d跨膜压差上升6.59%,产水率为98.02%;工艺2膜前加氯0.65 mg/L时,水力冲洗后跨膜压差可有效恢复,稳定运行10 d跨膜压差上升2.91%,产水率为97.63%;工艺3运行20 d跨膜压差上升13.52%,其产水率为97.01%。     

再生水厂混凝沉淀—微滤协同运行优化研究

为解决再生水厂混凝沉淀—微滤工艺经验运行存在的问题,搭建中试系统以模拟实际运行工况,进行协同运行优化研究。在建立沉淀池出水浊度模型、浸没式连续微滤系统(CMF)跨膜压差增长模型和CMF反洗恢复率模型的基础上,以投药量和过滤周期为调控变量,建立了系统运行状态最佳和运行成本最低的多目标优化模型。通过中试系统经验运行与模拟优化运行的对比试验、不同过滤周期连续运行试验(以考察不同过滤周期对反洗及膜污染的影响)和水厂的生产性试验,确定了水厂优化运行方案。结果表明,在满足处理要求的前提下,通过优化混凝剂、预氯化剂投加量和延长过滤周期(由30 min延长至40 min),使该工艺段单位成本降低了19.50%,同时各单元处理效能得到充分发挥。     

常规—超滤膜组合工艺净化湖泊水研究

结合水厂现有工艺,采用常规-超滤膜工艺处理南方河网地区的湖泊水,以解决现行常规处理工艺出水中细菌、藻类和有机物超标以及微生物泄漏等问题.研究表明:在砂滤出水中加入适量的NaClO作为杀菌剂能够减缓跨膜压差的增长速度,稳定超滤膜运行;常规-超滤工艺出水的浊度、CODMn和DOC平均值分别为0.07 NTU、2.85 mg/L、3.95 mg/L,藻类平均数量为2.79×104个/L,细菌未检出.     

针对高浊山溪水的除浊工艺构建与效能研究

针对西藏偏远农村地区山溪水雨季高浊问题,利用微电解自絮凝和直接过滤等方法,构建了无烟煤预过滤-微电解微絮凝-石英砂接触过滤组合工艺。考察了无烟煤预过滤单元在低滤速下的截污效果、微电解絮凝单元铁碳质量比对接触过滤单元浊度去除效果的影响,以及滤速对工艺运行效能的影响。结果表明,无烟煤预过滤单元截留了大部分3μm以上的杂质颗粒,预过滤后96.4%的杂质颗粒粒径集中在2~3μm;当铁碳质量比为5∶5和6∶4时该工艺除浊效果较好,浊度去除率分别为95.57%和96.75%。在铁碳质量比为6∶4、水力停留时间为3 min、滤速为3 m/h的条件下,该工艺的有效过滤周期能达到32 h,是滤速为6和9 m/h的2倍以上。试验采用单独水洗的反冲方式,反冲洗强度为20 L/(s·m~2),反冲洗时间为8 min。     

炭砂过滤单元对超滤膜阻力的影响研究

为了研究炭砂过滤单元对浸没式超滤膜的影响,以北京市某给水厂的机械加速澄清池出水为研究对象,比较了"混凝沉淀/超滤"和"混凝沉淀/炭砂过滤/超滤"工艺中膜过滤单元的运行特性、膜阻力及出水水质。增加炭砂过滤单元后,跨膜压差(TMP)的上升速度得到缓解,增长率由1.23 k Pa/d下降为0.29 k Pa/d;对不同膜阻力分别进行测量并辅以扫描电镜和三维荧光技术表征膜面及出水水质,发现炭砂滤柱可以截留沉后水中的矾花,使膜的沉积阻力下降了77%;炭砂滤柱还可以有效地吸附色氨酸类蛋白质和腐殖酸等有机物,使UV254由0.026 cm-1下降到0.020cm-1,使膜的孔堵阻力下降了约90%。将炭砂过滤工艺作为膜的预处理单元,其减缓膜污染的能力优于混凝工艺。     

生物-氧化铁改性砂对氨氮的强化过滤性能

采用自制的氧化铁改性石英砂(简称"改性砂")滤料进行生物自然挂膜后,对1~2mg/L的氨氮进行强化过滤效果研究,比较分析了改性砂、普通石英砂(简称"普通砂")、普通砂/改性砂混合滤料与生物技术联用的过滤性能,研究了三者在挂膜初期与稳定运行期间,对浊度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的去除效果与溶解氧消耗量,以及不同滤层水头损失的变化规律。稳定运行期间(生物-普通砂)、(生物-普通砂/改性砂)、(生物-改性砂)工艺对氨氮的平均去除率分别为73.8%、79.5%、90.5%,挂膜初期,经三者过滤后的出水中亚硝酸盐氮浓度变化较大,到稳定运行期间,平均值分别降低至0.12、0.07和0 mg/L,硝酸盐氮的平均值则增加至3.11、3.31、3.86mg/L。改性砂表面复杂多孔的纳米结构能使微生物牢固地附着,生物-改性砂的截污能力最强,对浊度与氨氮的去除率分别可达95%、95.4%。生物-改性砂各滤层的水头损失增长速度合适,出水浊度与终期水头损失同时达到穿透标准,其过滤周期明显比生物-普通砂的长,且过滤性能最优,对氨氮的去除效果最高。     

二次微絮凝工艺在饮用水生产中的应用

结合生产工艺现状,天津塘沽中法供水有限公司所辖水厂采用二次微絮凝工艺,在原有加药方式基础上增加了沉淀后二次投药点,以期改善过滤效果.结果表明,采用FeCl3作为二次微絮凝混凝剂,在投加量为4 ～6 mg/L的条件下能保证出厂水浊度≤0.2 NTU.在实际应用中,二次微絮凝工艺可使滤后水浊度降低40％,同时制水药剂单耗较一次加药方式可降低18％左右.由于该絮凝方式对滤池的运行周期有较大影响,因此需要加强滤池运行及反冲洗优化管理,以保持水质稳定.     

混凝——超滤短流程工艺处理高浊原水的研究

为了研究PVC复合膜对高浊度微污染长江原水的处理效能,并考察不同清洗方式在高浊期对膜污染的控制效果,对LJ水厂的混凝—超滤短流程工艺进行了深入调研,并在不同浊度期进行了相关试验。结果表明,在高浊期,混凝—超滤短流程工艺对浊度的去除率99%,出水平均浊度0.1 NTU,对COD_(Mn)、氨氮、亚硝酸盐的平均去除率分别为37.2%、56.5%、22.4%;膜系统出水水质稳定,处理效果安全可靠,生物安全性好;浸入式超滤膜采用低通量、低跨膜压差运行时,物理清洗可有效延缓膜污染,化学清洗可有效控制膜污染,膜系统接近于零污染运行。     

高通量自生动态膜生物反应器的运行特性

自生动态膜生物反应器利用过滤过程中在粗网材料表面形成的动态膜进行泥水分离 ,与由微滤、超滤构成的传统膜生物反应器相比具有组件费用低、过滤压力小等优点。考察了动态膜生物反应器在高通量 [4 0L/ (m2 ·h) ]下处理生活污水的运行特性 ,结果表明 ,反应器稳定运行33d后动态膜的过滤压差从零上升到 2 4 5Pa ;系统对COD和氨氮的平均去除率分别为 78%和91 %。     

微絮凝-砂滤保障再生水的生物安全性研究

将微絮凝-砂滤工艺用于城市污水处理厂的深度处理,利用中试装置研究滤层厚度对砂滤池去除CODCr、TP、氨氮、SS的影响,并在昆山某城市污水处理厂微絮凝-砂滤工艺的V形滤池中取样,研究滤层厚度对砂滤池去除总大肠菌群的影响。结果表明:当过滤速度为5~9 m/h时,砂滤池对水中TP的截留主要发生在0~90 cm的滤层内,此时出水能够达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准;微絮凝-砂滤工艺能有效保障出水的生物安全性,在絮凝反应和物理截留双重作用下,可将总大肠菌群数降低1~1.7个数量级。