在线混凝改善粉末活性炭-超滤工艺效能研究

通过在线投加混凝及粉末活性炭(PAC)处理,研究二者对超滤(UF)进水中有机物相对分子质量分布、亲疏水性的影响,考察在线混凝改善PAC-UF工艺对有机物去除效率和膜污染效能的影响及机理。结果表明,在线混凝和PAC对去除不同相对分子质量的有机物上存在协同互补作用,当PAC投加量仅为20 mg/L时,在线混凝+PACUF工艺的UV_(254)和DOC去除率为93.6%和69.7%。在线混凝和PAC对原水中亲水性有机物的去除效果较差,去除率小于40%,但是亲水性有机物组分的存在对膜污染的影响几乎可以忽略。当PAC投加仅为20 mg/L时,过滤周期末端膜比通量为0.86。在线混凝可以有效的改善PAC-UF工艺的有机物去除效果和膜污染程度,并可以显著的减低投炭量,利于实际工程运行。     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染水试验研究

基于超滤膜对有机物去除率低和超滤膜污染严重的现状,构建了传统工艺+超滤以及传统工艺+粉末活性炭(PAC)+超滤两组工艺,并对处理前后水样的浊度、UV_(254)、高锰酸盐指数进行检测,对比了两组工艺对微污染水中的污染物的处理效能。结果表明,两组工艺对于浊度的去除效果都比较好,出水浊度不受原水水质的影响,传统工艺+超滤组合工艺对于有机物的去除效果不理想;传统工艺+PAC+超滤组合工艺对有机物有着良好的去除效果,出水的浊度、UV_(254)和高锰酸盐指数的去除率分别为90.9%,84.6%和77.0%;超滤膜表面污染物主要为腐殖酸类物质和蛋白质类物质,经过化学清洗,基本上能恢复TMP,PAC的存在能有效减缓超滤膜的污染。     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染水试验研究

基于超滤膜对有机物去除率低和超滤膜污染严重的现状,构建了传统工艺+超滤以及传统工艺+粉末活性炭(PAC)+超滤两组工艺,并对处理前后水样的浊度、UV_(254)、高锰酸盐指数进行检测,对比了两组工艺对微污染水中的污染物的处理效能。结果表明,两组工艺对于浊度的去除效果都比较好,出水浊度不受原水水质的影响,传统工艺+超滤组合工艺对于有机物的去除效果不理想;传统工艺+PAC+超滤组合工艺对有机物有着良好的去除效果,出水的浊度、UV_(254)和高锰酸盐指数的去除率分别为90.9%,84.6%和77.0%;超滤膜表面污染物主要为腐殖酸类物质和蛋白质类物质,经过化学清洗,基本上能恢复TMP,PAC的存在能有效减缓超滤膜的污染。     

超滤与强化混凝及其联用技术处理微污染窖水

为了经济、高效的提高西北农村地区微污染窖水的水质,实验采用PAC/NPAM/木质粉末活性炭与超滤联用处理微污染窖水,考察了对浊度、氨氮、UV_(254)以及COD_(Mn)的去除效果以及对膜通量的变化研究,并且将其与单独超滤、3种强化混凝(PAC、PAC/NPAM、PAC/NPAM/木质粉末活性炭)进行对比,其结果表明:联用技术的去除效果较单独超滤与PAC/NPAM/木质粉末活性炭的去除效率都高,其中联用技术对氨氮、COD_(Mn)、UV_(254)的去除率分别为50.07%,63.05%和84.7%,而单独超滤的去除率为15.36%,23.50%,16.17%,PAC/NAPM/木质粉末活性炭联合投加的去除率为42.09%,50.47%,64.25%;同时,联用技术下的膜通量衰减速率比单独超滤的缓慢,其中混凝沉淀/超滤的膜通量的衰减速率比单独超滤的平均减缓了36.24%,而在线混凝/超滤的膜通量的衰减速率比单独超滤的平均减缓了42.23%,适用于农村微污染窖水的净化。     

PFS-PDMDAAC絮凝剂对超滤膜污染的减缓作用

采用絮凝-超滤组合工艺处理低温低浊水,考察了聚合硫酸铁-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PFS-PDMDAAC絮凝剂对低温低浊水的絮凝效果,分析了pH、Zeta电位、絮凝指数、分形维数及絮体的抗破碎能力等絮凝特征,并考察了絮凝对超滤膜污染的影响作用。结果表明:PFS-PDMDAAC对有机物、浊度的去除率明显高于PFS,且对pH的适用范围更广,絮体结构更加密实;PFS-PDMDAAC对芳香族蛋白类有机物和溶解性微生物代谢物有明显的去除效果。当搅拌速度分别为200、300 r/min,破碎絮体的再絮凝恢复程度较好;随着破碎次数增多,絮体的恢复能力未明显减弱。PFS-PDMDAAC的絮凝作用可有效减缓膜通量的衰减速率。     

常州段长江原水强化混凝处理工艺的中试试验

为了提高长江常州段原水的混凝处理效果,采用不同混凝剂和助凝剂对长江水进行强化混凝现场中试试验。结果表明,聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)和明矾这3种混凝剂中,PAC对长江水的混凝效果最好,形成絮体大,沉降性能好。PAC最佳投加量为30 mg/L,浑浊度去除率为84.6%,UV_(254)去除率达43.1%,COD和DOC去除率也较高,三维荧光强度显著降低。当聚丙烯酰胺投加量为0.09 mg/L时,可以兼顾助凝效果和经济性,浑浊度去除率达87.2%,UV_(254)去除率达46.9%,三维荧光强度进一步降低。研究优化了长江水的强化混凝运行工况,对于指导实际水厂运行具有较好的参考意义。     

絮凝-超滤组合工艺深度处理印染废水及阻力分析

采用絮凝-超滤组合工艺对工业印染废水的二级生化出水进行深度处理,探讨了絮凝、超滤及絮凝-超滤联用对废水中COD和浊度等去除的效果,从膜通量和膜阻力的角度分析了絮凝对减轻膜污染的作用.结果表明,超滤具有较好的除浊功能,去除率高达92%,COD去除率仅43%,PAC投加量为50mg·L~(-1)时,单独絮凝对浊度去除率可达60.5%,但对COD去除率低于20%.絮凝-超滤联用不仅能提高产水水质,使浊度和COD去除率分别达到99.8%和54%,而且对提高产水通量和减轻膜污染效果显著.通过阻力计算表明,直接超滤的阻力主要为可恢复阻力,不同压力下R_r/R_(ir)值均在0.7以上,絮凝+冲洗可大幅减小膜阻力,因而更适于工业化应用.     

纳米SiO2与聚合铝PAC对含有机微污染物低浊水的絮凝形态学特性

在含有水溶性有机微污染物.十二烷基硫酸钠(SDS)的6NTU高岭土悬浊液中,投加纳米SiO2稳定分散液与聚合铝PAC进行动态混凝试验与静沉试验,借助图像分析技术与分形理论,探讨了纳米SiO2与PAC对含水溶性污染物低浊水的絮凝形态学特性.结果表明:絮体结构及其形成过程具有分形特征.参数"分维D"可用于定量表征分形絮凝体的形态学特性与分形结构的动态演变规律;絮凝体生长模式从开放的分枝状DLCA结构逐步向密实的RLCA构型演变.分形结构的不断演变引起絮体内部渗透性变化,絮体沉降性能逐步改善,分维值升高;SDS的存在对絮凝初PAC的混凝起阻碍作用,纳米SiO2能使颗粒生长的速度加快.纳米SiO2有助于有机物的去除,但对无机杂质的去除效果不如PAC;以纳米SiO2为助凝剂,能促使PAC絮体有效质量密度增加,使PAC对SDS的去除率提高,分维值增加.     

高密度度网状絮凝澄清装置的净水机理及试验研究

指出了高密度网状絮体的形成,特性及其净化水质的效果;高密度网状絮凝澄清装置运用高密度网状絮体的特点,按推流式反应器原理设计,既重视混合阶段要求剧烈快速搅拌,又兼顾絮凝接触反应阶段微涡旋的水流条件.试验证明,本装置稳定状态下运行时,出水浊度在3 NTU以下,最低达1.96 NTU;CODMn氨氮(NH4+-N)、NO2--N分别稳定在3、0.5、0.0072 mg·L-1以下;UV254去除率稳定在60%以上,最高可达95.6%.PAFC+HPAM联合投加的效果比PAC+HPAM联合投加的效果优越.     

MIEX和PAC对微污染水源水的水质净化效果比较

研究了MIEX和PAC两种水处理吸附剂对微污染水源水的水质净化性能。实验分别考察了MIEX和PAC对DOC和UV₂₅₄的去除效率,并通过凝胶渗透色谱和三维荧光光谱分析,研究了MIEX和PAC对不同相对分子质量区间以及不同种类有机物的去除规律。在正常的吸附剂投加量下(MIEX 5~8 ml·L^-1,PAC 30~50 mg·L^-1),MIEX对DOC和UV₂₅₄的平均去除率比PAC高23%和20%。但随着吸附剂投加量的增加,两者去除效率差别逐渐减小,MIEX对DOC和UV₂₅₄的最大去除率仅比PAC高6%~8%。与PAC相比,MIEX去除的有机物相对分子质量分布范围更广,特别是对中等分子量(5000~50000)有机物,其去效率明显高于PAC。MIEX对腐殖酸和富里酸类有机物的去除率略高于PAC,而对蛋白质类有机物的去除率则远高于PAC。动力学分析表明,MIEX和PAC对DOC的吸附去除过程符合准二级动力学,MIEX对有机物的吸附速率是PAC的40倍左右。     

水处理各工艺单元对有机物及消毒副产物前体物的去除效果

通过搭建具有新型工艺"臭氧预处理+常规工艺+臭氧生物活性炭处理(臭氧-BAC)"的中试装置,考察了其对北太湖原水中有机物和消毒副产物前体物的去除效果。结果表明:整套工艺能够有效降低各类有机物浓度,对COD_(Mn)、DOC、UV_(254)和三卤甲烷生成潜能(THMFP)的去除率分别达到63.8%、42.1%、72.3%以及33.4%,其中COD_(Mn)的出水浓度为1.39 mg/L,出水中THMFP的浓度为316.1μg/L;对有机物和三卤甲烷(THMs)前体物去除效果最显著的是混凝沉淀阶段,其中对UV_(254)的去除效果最明显,去除率达到59.1%,UV_(254)能够间接表征水体中的THMFP含量;水中的余氯能够持续与有机物反应生成消毒副产物,因此三卤甲烷初始值(THM_0)与水中余氯含量的变化具有较大的相关性;臭氧-BAC阶段THMFP浓度升高了13.0%。     

溶液条件对预涂动态膜处理含腐殖酸废水性能的影响

针对预涂动态膜抗污染特性,对其处理含腐殖酸废水性能进行了研究,考察了涂膜液浓度、腐殖酸浓度及金属离子对膜通量及污染物去除率的影响,用SEM扫描电镜对污染动态膜表面进行了形貌表征。结果表明,动态膜处理含腐殖酸废水性能优于基膜,污染动态膜表面被凝胶态混合物覆盖,基膜未出现较明显的凝胶态物质;涂膜液浓度为0.45 g/L时处理效果最佳;腐殖酸浓度越高,膜通量衰减越快,去除率也越高;添加Fe~(3+)后膜通量衰减明显,Ca~(2+)使稳态膜通量增幅最大,其次是Mg~(2+)离子,Na~+作用不明显,Mg~(2+)和Na~+都降低了UV_(254)和UV_(436)去除率,Ca~(2+)使UV_(436)去除率增高,使UV_(254)去除率降低,添加Fe~(2+)的过滤后期对UV_(254)和UV_(436)去除率分别达93%和99%以上。     

加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水的实验研究

在加载絮凝-超滤耦合工艺处理城镇生活污水过程中，考察聚合硫酸铁-聚二甲基二烯丙基氯化铵（PFS-PDMDAAC）絮凝剂对污染物的去除率及絮凝机理，并结合不同微砂投加量下絮体形态及滤饼层阻力特征，进一步探究其对膜通量衰减的影响作用机制。结果表明，PFS-PDMDAAC可有效去除蛋白类有机物，减少进入膜孔的污染负荷；在絮凝体系中投加微砂可促进形成尺寸大且结构较为密实的絮体，这种絮体滤饼层可有效减少膜的滤饼层阻力，从而减缓膜通量的衰减速率。     

不同预处理与超滤膜组合工艺对水质生物稳定性的影响

探讨4种不同预处理工艺与超滤膜技术组合工艺(工艺1:原水+预臭氧+超滤;工艺2:原水+预臭氧+混凝沉淀+超滤;工艺3:原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+超滤;工艺4:原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+后臭氧+活性炭+超滤)对微生物的去除贡献。试验表明:四种组合工艺对浊度的去除率均达到99.5%以上,出水浊度低于0.1 NTU;工艺4出水的DOC、COD_(Mn)和UV_(254)含量分别为2.747、1.73 mg/L和0.013 cm~(-1),对DOC、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率最大分别为32.77%、58.81%和77.97%;工艺4出水的AOC含量为88.59μg乙酸碳/L,出水BDOC含量为0.189 mg/L,对BDOC去除率最大。综合评价4种工艺出水水质化学指标和生物稳定性指标,选择工艺4(原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+后臭氧+活性炭+超滤)组合工艺,效果最好,研究成果可为保障给水厂出厂水和管网水质生物稳定性提供理论参考。     

粉末活性炭投加量对原水中有机物的去除及其分子量分布的影响

采用粉末活性炭(PAC)对宜兴市西沈水源水进行预处理。考察了不同PAC投加量对溶解性有机碳(DOC)、UV烈及SUVA的去除以及原水有机物分子量分布的影响。结果表明,DOC、UV_(254)及SUVA的去除均随着PAC投加量的升高而增加;当PAC投加量30mg/L时,PAC会优先吸附原水中小分子量的天然有机物(NOM);当PAC投加量达到80mg/L后,原水中分子量超过10 k的大分子NOM的去除率最高,且PAC投加量在0~100 mg/L范围内时,分子量在3~10 k范围内的NOM去除率均随着PAC投加量的升高而增加。     

絮凝-超滤处理生活污水的研究

研究了絮凝-超滤组合技术对生活污水的净化效果.实验结果表明,经聚合氯化铝(PAC)絮凝处理后的生活污水,COD去除率可达79%,GM2540C超滤膜对细菌总数截留率在95%以上,COD的去除率超过85%,处理后的生活污水达到生活杂用水水质(GB/T 18920-2002)部分要求.     

Fenton对渗滤液中DOM及其组分的去除特性研究

考察了Fenton反应对渗滤液中DOM的处理效果,分析了Fenton反应前后DOM各组成成分及其表观分子量的变化.研究表明,Fenton对DOM的去除效果较好,其COD和DOC的去除率均在50%以上,UV_(254)的去除率达到84.5%.处理前,HA和FA为DOM主要组成部分,其COD、DOC及UV_(254)总和质量分数分别为DOM总量的77.5%、76.2%和86.70/0,处理后渗滤液中DOM以FA和Hyl为主,两者的COD、DOC及UV_(254)总和质量分数分别为DOM总量的97.6%、95.2%和95.1%.Fenton反应前,HA中以>4k的有机物为主,FA和Hyl则以<4k的有机物为主,反应后,3组分中均以<4k的有机物为主要组成部分,并且,Fenton对渗滤液中DOM3组分各指标的去除能力总体呈现HA>FA>Hyl的趋势.     

微污染原水的膨润土/粉末活性炭和MBR组合工艺处理技术

以膨润土、粉末活性炭(PAC)为吸附剂,考察了其对微污染物(NH3-N、UV254)的去除效果。通过改变膨润土/PAC的投加量,考察了其与MBR的组合工艺对氨氮与UV254的去除效果及微生物活性、膜比通量和出水中有机物残留颗粒粒径的影响。结果表明膨润土对UV254的吸附能力弱,平均去除率仅为20.02%,而PAC对UV254的去除率可达89.68%。膨润土-MBR能有效去除NH3-N,平均去除率达92.8%,但对UV254的去除率仅为51.13%;PAC与MBR联用能有效去除NH3-N、UV254,去除率分别为94.5%、89.55%。出水中有机物残留颗粒物不仅数量少,颗粒粒径分布范围也变窄,大粒径颗粒绝大多数得到去除。     

PAC、PFS对洗毛废水絮凝效果及作用机理的比较

作者采用PAC(聚合氯化铝)／PAM(阴离子聚丙烯酰胺)和PFS(聚合硫酸铁)／PAM两种复合絮凝剂分别进行了洗毛废水的絮凝实验研究,同时跟踪了过程中的粒径变化。实验表明：(1)PAC不仅能去除废水中的乳化胶体．还能结合游离的LAS,PFS只能去除乳化胶体;(2)PAC与废水胶体生成一次性絮体的粒径约30μm,过量的PFS却能导致絮体的解体;(3)对于LAS类洗涤废水,PAC／PAM复配絮凝效果较好,LAS去除率高达97％,COD去除率可达90％以上。     

磁絮凝工艺对含悬浮物矿井水处理效果的研究

采用磁絮凝技术处理高悬浮物矿井水,研究了混凝剂、絮凝剂、磁种投加量、磁种浸泡p H值、沉淀时间和搅拌强度对出水效果的影响,并使用MFC+Open CV对絮体分形结构进行分析。结果表明,最佳混凝剂为PAC,投加量60 mg/L;最佳絮凝剂为阴离子PAM,投加量4 mg/L;一级、二级、三级反应池最佳搅拌强度分别为300、200、100r/min;磁种投加前应在中性或碱性溶液中浸泡,磁种的投加显著缩短沉淀时间,15 s内水中絮体即可沉淀完毕,出水浊度去除率达95%以上;磁絮凝絮体分形维数1.692 55,R2为0.9720 6。