东江水膜污染物质的确定及污染机理研究

为探讨东江水中引起超滤膜污染的成分及其污染机理,分别于旱季(11月底)和雨季初期(3月底)对东江水进行超滤膜污染试验,分析原水、超滤出水及化学清洗液亲疏水性及分子质量分布等水质特性,并采用膜堵塞模型对膜污染数据进行拟合.高效液相色谱(HPSEC)联合分峰技术(peak fitting)对水质进行分析发现,东江水中有机物的主要组分为生物聚合物(98 ku)、腐殖质(1 200 u)、腐殖质基本单元(610 u)及低分子中性物质(270 u).尽管雨季时东江水的生物聚合物和腐殖质组分较旱季时有所增多,两时期试验中的主要膜污染物质都是具有亲水性的生物聚合物及低分子中性物质.膜堵塞模型拟合膜污染过程的结果表明,生物聚合物在膜表面形成滤饼层及低分子中性组分标准堵塞(窄化膜孔)导致膜污染.     

混凝沉淀-浸没式超滤膜处理北江水中试研究

为考察混凝沉淀-浸没式超滤膜处理北江水的可行性,通过中试试验从净水效能和膜污染两方面对其进行研究,并与水厂现有常规处理工艺进行比较.结果表明,常规工艺砂滤出水浊度平均为0.176 NTU,而混凝沉淀-超滤组合工艺出水浊度平均为0.080 NTU,其对浊度的去除效果明显优于常规工艺;常规工艺对CODMn和UV254的平均去除率分别为47.3%和43.2%,而超滤组合工艺的去除率分别为50.6%和44.0%,略优于常规处理工艺.就膜污染而言,原水直接超滤时跨膜压差增长较快;而在混凝沉淀-超滤组合工艺中,混凝沉淀的预处理作用可有效去除水中的膜污染物质,超滤膜的跨膜压差增长缓慢,系统运行稳定.采用浸没式超滤替代砂滤形成混凝沉淀-超滤组合工艺可有效提高供水的安全性.     

混凝-助凝-超滤工艺处理地表水膜污染

为考查混凝剂种类对混凝-助凝-超滤工艺处理较高浊度地表水时膜污染的影响,采用动态测絮体粒径的马尔文粒度仪和微型超滤系统研究聚合氯化铝(PACl)和三氯化铁(FeCl_3)与助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)联用形成的絮体对超滤膜污染的影响.结果表明,固定混凝剂投量(PACl和FeCl_3为3 mg/L),当PAM投量在0~0.4 mg/L时,絮体粒径增至1 000μm,相对于单一投加PACl(3~370μm)和FeCl_3(360~420μm)时增长明显,且随投量增加比通量增大(PACl:0.56~0.64;FeCl_3:0.71~0.76)、滤饼层阻力减小(PACl:由0.90×10~(-11)降至0.52×10~(-11)m~(-1);FeCl_3:由0.47×10-11降至0.28×10~(-11)m~(-1));然而当PAM投量增大为1.0 mg/L时,比通量明显减小至0.48,而滤饼层阻力显著增加至1.55×10~(-11)m~(-1).因此,助凝剂PAM存在最优投量(0.4 mg/L)膜污染最小.结合纳米粒度仪和扫描电镜证明滤饼是主要污染机理,但膜孔堵塞在PAM投量高时明显.     

陶瓷膜饮用水处理技术发展与展望

膜分离技术作为一种重要的饮用水安全保障技术,在饮用水处理领域具有广阔的应用前景.由于其制备成本相对较低,有机膜在膜法饮用水处理中得到广泛研究与应用,但物理、化学和热稳定性较差,使用寿命较短等缺点限制了其进一步推广应用,因而研究材料性能优势更为显著的无机陶瓷膜尤为必要.本文介绍了陶瓷膜的分类和特点,分析了陶瓷膜的过滤机制和膜污染机理,综述了陶瓷膜技术、预处理与陶瓷膜组合工艺以及陶瓷膜表面改性技术在饮用水处理中的研究进展,进而展望了陶瓷膜饮用水处理技术的发展前景.指出陶瓷膜因其显著的材料优势而具有更广阔的应用前景,优化陶瓷膜制备技术、深化膜污染和膜前预处理机制研究以及以陶瓷膜为核心的组合工艺调控是陶瓷膜饮用水处理技术的重要研究方向.     

超滤膜法饮用水处理:示范工程(英文)

针对滦河原水的特点,天津市杨柳青水厂在中试试验的基础上建设了5 000 m~3/d的膜法饮用水示范工程,本文详细介绍了该示范工程的工艺设计特点,并对工程的运行效果和运行成本进行了阐述.工程实践表明:出水CODMn、浊度及色度等指标优于传统饮用水处理工艺,并达到<生活饮用水卫生标准>(GB5749-2006)要求.为保证系统的稳定运行,过滤运行30 min,进行60～90 s的水力反洗,每3～4个月进行一次在线化学清洗,化学清洗药剂采用0.5%NaOH+200ppm NaClO 和1% HCl,持续时间为8～10 h.采用在线浊度仪和在线颗粒计数对膜完整性进行连续监测,并定期进行压力衰减测试,确保膜组件的完整及出水水质的稳定达标.该示范工程的投产运行,为膜法饮用水处理技术的推广和应用提供了有力的技术支持与保障.     

二级出水残留有机物对PVDF超滤膜污染行为研究

为进一步识别二级处理水中残留有机物对聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的优势污染物,采用DAX-8／XAD-4树脂将二级出水残留有机物分割成强疏水性、弱疏水性和亲水性组分,分别进行膜污染实验;使用原子力显微镜结合自制的PVDF膜材料探针和相应组分的污染物探针分别进行膜-污染物、污染物-污染物之间的黏附力测试,同时进行污染膜表面形貌分析．结果表明:使用微观作用力可有效预测膜污染行为;亲水性有机物与PVDF膜之间的作用力最大,弱疏水性有机物与PVDF膜之间的作用力最小;针对同一组分污染物,膜-污染物之间的作用力皆大于相应污染物-污染物之间的作用力,表明膜-污染物之间的作用力是控制PVDF超滤膜污染的关键因素,强疏水性组分之间的作用力是控制PVDF分离膜运行稳定期膜污染的关键因素;对二级处理水而言,减小亲水性组分与PVDF之间的作用力是控制PVDF超滤膜污染的重要手段．     

粉末活性炭与超滤膜联用去除饮用水中污染物的研究

介绍了粉末活性炭-淹没式中空纤维膜过滤装置联用（PAC-IHFMS）去除饮用水中污染物的试验研究,并与只用淹没式中空纤维膜过滤装置的处理效果进行了比较。粉末活性炭直接浸入装有中空纤维膜的反应器中,浓度为250mg/L,与水接触时间为40min,超滤膜渗透通量为12L/h,研究结果表明,粉末活性炭的加入,可以增强淹没式中空纤维膜过滤装置对高锰酸盐指数和NH4^ -N的去除效果,但对UV254的去除效果影响汪大,对浊度和细菌总数的去除没有帮助,只用淹没式中空纤维膜过滤装置就可以有良好的除浊和消毒效果。研究结果还表明,粉末活性炭的加入,可以减轻膜污染,对维持超滤膜高比流量起到重要作用。     

UF膜和MF膜技术在饮用水处理中应用现状的研究

膜技术是２１世纪最有前途的水处理技术之一,ＵＦ膜和ＭＦ膜技术是其中很重要的一个组成部分。ＵＦ膜和ＭＦ膜可截留水中绝大部分悬浮物、胶体和细菌,是可靠的除浊和消毒工艺,但对水中有机物去除率不高,需要适当的预处理。膜污染是ＵＦ膜和ＭＦ膜技术用于净水处理的最大障碍,应尽可能减轻膜的浓差极化,延缓膜污染,从而延长膜的使用周期和使用寿命,取得更佳的经济效益。     

纳滤膜法生产桶装饮用水与提高水资源利用率

依据大庆水源水质特点确定优质桶装水的生产工艺为:自来水—多介质过滤—臭氧化—生物活性碳过滤—精密过滤—纳滤—臭氧紫外双重消毒—自动化灌装.纳滤浓水水质分析表明优于原水,提出将其回用于工艺中,结果表明:纳滤浓水的回用可以使桶装饮用水保留一部分人体所需的矿物质,同时提高水的硬度,达到优质桶装水的要求.组合工艺对有机污染物去除效率较高,出水高锰酸盐指数<1.0 mg/L,效果稳定.纳滤膜操作压力低,可使原水部分脱盐,阴离子截留率按NO3-、Cl-、F-、SO42-顺序递增;尤其对该地区水中含量较高的F-有良好的去除效果;阳离子截留率按Na 、K 、Mg2 、Ca2 顺序递增,对高价离子的去除率大于其对一价离子的去除率,对水中无机和有机污染物都具有独特的分离特性.     

膜前预处理技术在饮用水处理中的研究进展

介绍国内外关于膜污染形成的理论,总结了微滤、超滤等低压膜的膜前预处理技术如混凝土、粉末活性炭、预臭氧等预处理工艺在饮用水和微污染原水处理中的最新进展,对近年来膜＋预处理的组合工艺在延缓膜污染、提高污染物去除率及过滤通量等方面的研究进行了分析．研究认为,混凝、粉末活性炭、预臭氧等膜前预处理工艺能够有效地弥补低压膜在处理能力、易污染等方面的不足．随着膜分离技术在饮用水处理领域中的逐渐深入,如何减少运行成本和加强各种预处理技术的优化组合有待进一步探讨．     

饮用水中可同化有机碳(AOC)的研究现状及展望

叙述了国内外AOC的研究进展.AOC的研究主要集中在测定方法不断的改进;不同水处理工艺对AOC的去除效果差异性以及管网水中AOC的变化多样性.用强化常规工艺有效降低AOC和采用有效措施保证管网水的生物稳定性,成为近年来重要的研究方向.     

新型膜在饮用水深度净化中的应用

以淹没式微滤或超和内滤膜代表的饮用水深度净化新技术,具有去除有机污染效率高,有机污染的去除率高达９０％以上,在线颗粒计数小于２个／ｍＬ,而且出水能有效地去除三致物质前质,病毒和病原原生动物。     

一体式膜生物反应器膜污染形成机理的试验研究

膜污染是影响膜生物反应器技术推广应用的关健.采用一体式膜生物反应器,控制不同污泥浓条件,对不同蝎气强度下膜污染发展速率及其形成理进行了试验研究.试验结果表明不同污染泥浓度下均存在一个经济曝气强度,当污泥浓度分别为3,6,8和10g/L时,其对应经济曝气强度分别为36,72,84和120m3/(m2·h),且经济曝气强度的大小随污染浓度升高呈线性增加,同时从理论上推导出一个临界染泥浓度,其大小为5.15g/L.膜生物反应器在经济曝气强度和临界污泥浓度下运行膜污染发展缓慢.     

污垢热阻的监测系统装置开发

根据传热学基本原理,建立了污垢热阻动态监测模型;并在此基础上,基于LabVIEW软件开发了污垢热阻实验装置系统,以实现对数据的自动采集、分析与处理。阐述了测试系统的LabVIEW软件,同时对装置系统进行了校正并与通用监测方法相比较,证明了其准确性和可靠性,对污垢理论研究具有推动作用。     

Effect of Dissolved Organic Matter on Titanium Dioxide Nanoparticles in Aquatic Environment: Molecular Weight Fractions

不同分子量的溶解性有机物对水中纳米二氧化钛的影响机理

#$TAB杨晓南¹,刘冬梅¹,崔福义²

（1. 哈尔滨工业大学 环境学院,哈尔滨 150090;

2. 重庆大学 城市建设与环境工程学院,重庆 400044）

摘 要：

目前,日益增长的消费产品中含有纳米二氧化钛,这将会导致纳米二氧化钛直接或间接地排放到水环境中。纳米二氧化钛在水中的迁移转化则是影响其安全应用及纳米生态毒性的重要因素。本文通过考察纳米二氧化钛与水中不同分子量天然有机物的稳定性及聚集过程。动态光散射数据显示不同分子量的有机物与纳米二氧化钛相互作用显示不同的聚集率。三维荧光光谱和傅里叶红外光谱结果显示溶解性有机物与纳米二氧化钛相互作用机制主要为π-π作用机制,而且,低分子量的溶解性有机物比高分子量的溶解性有机物结合力更强。

关键词：纳米二氧化钛,溶解性有机物,不同分子量的有机物

     

低污染纳滤膜进行淋浴水回用的中试研究

采用新型低污染纳滤膜进行了淋浴水回用的中试研究,考察了其用于淋浴水回用的可行性.中试试验结果表明:最佳操作条件为操作压力0.6MPa,产水量为26.7L/(m2·h),回收率为85%,除盐率为73%.在该条件下,对淋浴污水的处理效能高,COD、BOD5、LAS的去除率最高分别达到94.9%、96%和98%,微生物学指标合格,出水达到《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89).运行期间,膜通量保持稳定,清洗周期为60d,采用化学清洗与水力冲洗相结合的清洗方法.     

膜-吸附生物反应器处理东江水的中试研究

针对东江原水,以混凝沉淀作为预处理,采用中试试验,通过与传统砂滤及单独超滤工艺对比,研究膜-吸附生物反应器(MABR)的除污染效能,并考察MABR的膜污染情况.结果表明:MABR对沉后水中有机物的去除能力明显优于传统砂滤和单独超滤,对CODMn和UV254的平均去除率分别达72.4%和89.1%;系统启动完成后,MABR对沉后水中的NH3-N和NO2--N也表现出良好的去除效能,出水NH3-N和NO2--N质量浓度分别稳定在0.2和0.05 mg/L以下.MABR在连续曝气(强度为12.5 m3/(m2.h),以膜池底面积计算)、20 L/(m2.h)通量、每8 h反冲洗5 min的模式下运行时,膜污染较为严重,跨膜压差平均增长速率为0.51 kPa/d,需进一步优化相关参数以减缓膜污染,缩短化学清洗周期.     

SFP型超滤膜处理高浊度海水的中试研究

研究了超滤技术作为海水反渗透系统预处理的可行性,以未经过任何处理的高浊度海水为SFP型超滤膜的进水,监测其出水水质是否符合海水反渗透系统的进水要求.结果表明,在直接以高浊度海水为进水的情况下SFP超滤膜的出水水质符合海水反渗透系统的进水要求.因此,SFP超滤膜可以在高浊度海水为进水的情况下作为海水反渗透系统的预处理.     

无清洗重力驱动超滤工艺净水效能及机理

基于分散式供水及常规超滤工艺的不足,研发了重力驱动膜过滤工艺（简称GDM）,其结合生物滤饼层和超滤膜双重截留功效,兼具无清洗、无药剂、操作简单、低能耗、低维护等优点.采用GDM工艺净化河水、水库水、江水和模拟配水,长期运行其通量均可达到稳定状态,表明GDM工艺对不同类型的水源水具有普适性.原水水质、驱动压力、膜组件类型、膜材质、膜孔径大小、温度、间歇过滤、预处理等运行条件会影响生物滤饼层的结构和组成特性,从而影响GDM的稳定通量和膜污染特性.GDM工艺通量稳定性主要受生物作用调控的膜面生物滤饼层结构和组成特性影响,生物滤饼层结构越粗糙、孔隙越发达、胞外分泌物（EPS）质量浓度越少,稳定通量越高.相比常规超滤工艺,GDM膜面生物滤饼层可有效地强化对浊度、可生物同化有机碳（AOC）及氨氮等污染物的去除效能.此外,采用缓速滤池预处理工艺可有效地改善膜面生物滤饼层的结构特性,提高GDM稳定通量和污染物去除效能,研究成果有助于推动超滤技术在分散式供水领域中的应用.     

GAC/GDM组合工艺用于村镇饮用水净化机制及调控

能耗高、操作复杂、运维量大、成本高是制约当前村镇饮用水处理技术发展和推广应用的瓶颈问题。为此,针对性地研发超低压重力驱动型膜滤净水技术（GDM）,具有操作简单、近零维护、低能耗和无药剂等工艺优势;同时,为进一步提高污染物的去除效能,构建颗粒物活性炭（GAC）缓速滤池与GDM组合工艺（GAC/GDM）。结果表明,GAC缓速滤池预处理可显著提升对UV₂₅₄、溶解性有机碳（DOC）和氨氮的去除效能,去除率分别高达75%、86%和90%,同时有助于提升膜出水通量（较GDM对照组提升了32%）。此外,考察了微循环（CGAC/GDM）和微曝气（AGAC/GDM）两种方式对组合工艺运行效能的调控作用,长期运行过程中,CGAC/GDM与AGAC/GDM的稳定通量较GDM对照组分别提高约36%和49%;然而,其对DOC和UV₂₅₄的去除率较GAC/GDM工艺略有降低,这是由于微循环和微曝气措施增加了膜前溶解氧质量浓度,强化了膜表面生物滤饼层内微生物的水解作用。提出的GAC/GDM组合工艺可同步实现对膜通量和污染物去除效能的提升作用,为村镇地区膜滤供水技术的发展...