微藻对混凝除藻效率的影响及改善措施

考察了富营养化水体中微型藻对混凝除藻效率的影响,以及控制“混凝-过滤”工艺出水中微藻的措施。微型藻含量增加会降低混凝除藻效率,因此微型藻的存在决定了混凝除藻效率的限度。微型藻大量存在时,预氧化可以改善混凝除藻的效率。增加过滤深度可以显著提高微型藻的去除效率,活性炭深度处理也可以有效地去除水中的微型藻。因此,决定富营养化源水除藻难易程度的主要因素是源水中藻类生物的种群结构,而不是叶绿素值。源水中藻类生物的种群结构决定了水厂除藻工艺的选择。加强水源水保护,生态调控优化源水中藻类生物种群结构是解决水厂除藻问题的根本途径。     

臭氧对陶瓷膜过滤特性的影响

为了提高陶瓷膜的通量和过滤效果,采用臭氧-陶瓷膜组合工艺对水厂源水进行试验,研究了臭氧对陶瓷膜通量和过滤效果的影响。试验发现:在源水中投加臭氧可使陶瓷膜通量有一定程度的增加,且膜孔径越大其增加幅度越明显。对于10 nm陶瓷膜,臭氧投加量为1 mg.L-1时通量最大,增加约25%～30%;对于100 nm陶瓷膜,臭氧投加量5 mg.L-1时通量最大,增加约40～55%。随着臭氧投加量的增大和运行时间的延长,10 nm和100 nm陶瓷膜的出水浊度基本不受影响,出水浊度均稳定,约0.07～0.10 NTU。投加臭氧对10 nm、100 nm陶瓷膜去除源水中UV254均有一定促进作用,10 nm陶瓷膜对UV254的去除率可增加约9%～18%,100 nm陶瓷膜对UV254的去除率可增加约3%～7%。     

陶瓷膜净水技术试验研究

试验利用无机陶瓷膜的截留作用来处理南方某水厂的待滤水,研究了陶瓷膜净水的主要影响因素及变化规律,提出了用陶瓷膜净水工艺替代传统的过滤工艺的水处理系统。考查了不同操作条件对膜通量的影响、陶瓷膜对浊度的去除以及陶瓷膜工艺对水中的溶解性有机污染物的去除效果。试验表明陶瓷膜具有良好的过滤性能。     

陶瓷膜微滤凹凸棒土过程中膜污染的控制和再生

采用阻力系列模型分析了膜污染主要来自凹土在膜表面的沉积,通过Darcy定律过滤模型计算,确定过滤过程的阻力主要来自滤饼层阻力Rg,约占总阻力的85%。实验结果表明,单一的物理、化学清洗方法不能达到理想的清洗效果,采用化学方法和反冲技术相结合的清洗方法,可使膜的纯水通量恢复至新膜的89 %以上,且多次的清洗效果稳定。考察了反冲压力、反冲时间和反冲周期等因素对陶瓷膜微滤凹土浆液强化过程的影响,确定合适的反冲操作条件：反冲压力0. 5 MPa、时间10 s、周期20 min。反冲技术在陶瓷膜微滤过程的膜污染控制和再生环节上起了重要作用,并具有广阔的应用前景。     

组合水处理工艺除藻效率探讨

介绍了复旦大学基于藻毒素MC-LR在饮用水中的限值为1μg/L提出的饮用水源水中蓝藻细胞密度的限值为9．1×105个/L,并导出出厂水总藻细胞密度的限值应为(1．52-9．12)×106个/L,介绍了出厂水中叶绿素a的限值 0．3-0．5μg/L。按此三类限值(藻毒素,总藻密度,叶绿索a),对组合工艺(3个水厂的常规水处理工艺,3个水厂的强化常规处理工艺,3个水厂的深度处理工艺)的除藻,除藻毒素,除叶绿素a的效率进行了评价,认为水源水中藻细胞密度是出厂水藻密度是否符合限值要求的主要因素。故要加强水源防护。作者根据藻细胞尺寸及藻毒索,藻的致臭物, 叶绿素a的分子量大小,提出强化絮凝沉淀,采用高分子絮凝剂流化床接触絮凝澄清池,生物接触氧化池,气浮池等工艺可有效去除藻细胞及其所含藻毒素。不采用预氧化,防止破坏藻细胞,释放藻毒索,增加消毒副产物。以叶绿索 a评价净水效率测定方法上可能存在一些问题。     

光催化对多通道陶瓷膜错流超滤去除腐植酸膜污染的影响

为研究光催化作用对多通道陶瓷超滤膜去除水中腐植酸膜污染行为的影响,采用光催化陶瓷膜组合工艺,考察了不同光催化剂浓度下膜通量、污染物去除率、膜污染模式、膜污染阻力变化趋势以及在线反冲洗对膜通量变化的影响。结果表明:光催化可有效减缓陶瓷膜通量衰减程度,并提高污染物去除率;催化剂浓度为0.4g/L时膜通量衰减最小,最终相对膜通量达58.6%,催化剂浓度为0.6g/L时污染去除率最高,其中DOC为76.5%,UV254为87.3%,UV436为96.8%;光催化膜工艺在过滤初期经过短暂膜堵塞及过渡阶段后,膜污染以污染物在膜表面沉积为主;光催化可明显减低膜污染总阻力及可逆污染阻力;光催化作用下在线反冲洗对膜通量的恢复作用较小,但每次反冲前的膜通量衰减程度也小,使得在周期性在线反冲洗工艺中,光催化作用下的膜通量整体运行区间明显高于无光催化时的情况。     

陶瓷膜脱除磷酸溶液中的硫酸钙

湿法磷酸生产过程中常用絮凝沉降法脱除磷酸中的硫酸钙等固体杂质,除杂效果不稳定。采用孔径500 nm的陶瓷膜脱除磷酸生产过程中的硫酸钙杂质,考察了陶瓷膜在磷酸溶液中的稳定性,优化了陶瓷膜的操作条件,探讨了反冲对膜通量的影响。结果表明:随着腐蚀时间的延长,陶瓷膜抗折强度降低,腐蚀400 d后,其抗折强度仍大于45 MPa;在跨膜压差0.2 MPa,错流速率3 m/s,温度303 K,反冲压力0.5 MPa的条件下,陶瓷膜渗透通量在400 L/(m2·h)以上,渗透液浊度小于0.3 NTU;反冲可去除硫酸钙在膜面形成的滤饼污染,恢复膜通量。研究可为陶瓷膜在湿法磷酸生产中的工业化应用提供依据。     

采用浸没式平板陶瓷膜处理东江原水的应用试验

采用过滤面积0.571 2 m2,孔径为60～70 nm的平板陶瓷膜,对东江原水进行过滤试验,研究在不同渗透通量、原水浊度、原水有机物浓度下陶瓷膜对浊度和有机物的去除效果,以及陶瓷膜跨膜压差的变化。结果表明,渗透通量、原水浊度和有机物浓度的升高都会引起跨膜压差的升高,其中有机物浓度的影响大于浊度的影响;膜出水水质分析表明陶瓷膜出水浊度稳定在0.1 NTU以下,各项指标除氨氮外都满足新的国家饮用水水质标准;陶瓷膜过滤能将病原微生物有效去除,从而提高水体的微生物安全保障水平;陶瓷膜能显著去除水中分子量大于2 000 Da的有机物,但对小分子有机物和无机离子基本没有去除效果。膜清洗试验表明,使用单种化学清洗剂时NaOH的效果最好。     

陶瓷膜脱除炼油厂焦化废水中焦粉

采用陶瓷膜分离技术脱除焦化废水中的焦粉,对不同孔径膜的处理效果进行分析,得出０．２μｍ的陶瓷膜可有效地除去废水中的焦粉;采用絮凝剂预处理废水后,１．０μｍ的氧化铝陶瓷膜也可达到脱除焦粉的目的,且过滤通量显著提高;考察了反冲过程对陶瓷膜过滤通量的影响,并对膜污染的化学清洗方法及重复性进行了实验。     

陶瓷微滤膜在回收矿浆工业废水中的应用与再生性能研究

对陶瓷微滤膜在矿浆工业废水中的应用及陶瓷膜的再生性能进行了研究。针对矿浆悬浮液中的固液相性质,选择陶瓷微滤膜对已经经过预处理的矿浆进行过滤与脱水。经多次过滤后的陶瓷膜用正、反冲洗法进行冲洗并考察膜再生性能。研究认为对某些已经经过预处理的矿浆用陶瓷微滤膜过滤,效果明显;用水正反冲洗后再生性能良好,膜的使用寿命长。     

陶瓷膜在反渗透进水预处理中的应用研究

以自来水为原水对砂滤-陶瓷膜装置连续供水,考察了膜通量随时间变化情况。试验结果表明：与传统的预处理方式相比,采用砂滤-陶瓷膜工艺可以长时间在较高膜通量下连续运行,通量为80L/h,并且在去除浊度、总铁、细菌等方面具有较明显的优势,出水浊度低于0.1NTU,总铁的去除率达到90%,细菌的去除率接近100%。因此,采用砂滤-陶瓷膜工艺作为反渗透膜的预处理在技术上是可行的。     

The Study on the Ceramic Membrane Wastewater Reuse System with Pre-Ozonation and Coagulation

A new wastewater reuse system using ozonation, coagulation and MF ceramic membrane (0.1 μm) filtration was developed. The testing was performed using secondary effluent treated at the wastewater treatment plant (WWTP) in Tokyo, Japan. The volume of treated water by the pilot study equipment is about 90 m³/day. The combination of pre-ozonation and coagulation processes achieves continuous stable membrane filtration with flux of 4m³/m²/day (167 LMH). A stable membrane filtration could be maintained by controlling ozone dosing rate depending on secondary effluent (raw water) quality fluctuation. The COD (Mn) removal ratio in raw water was 50 to 60%, and the color removal ratio satisfied 80% or higher. The quality of the treated water that was obtained from our pilot study was better than the California's standards.     

超滤组合工艺出水及消毒方法

本试验研究了用超滤组合工艺处理微污染水源的效果.探讨了该组合工艺出水的安全性及消毒方法.试验中采用的预处理技术是生物接触氧化和砂滤.研究表明,水温较低时,预处理对浊度、藻类和氨氮都有较好的去除效果,但对亚硝酸盐氮和有机物的去除作用有限;超滤膜除浊、除藻效果显著.该纽合工艺出水为生物不稳定水,并且有致突变性;要制备优质饮用水应改进工艺或应用新型消毒方法.     

Evaluation of coagulation and PAC adsorption pretreatments on membrane filtration for a surface water in Korea: A pilot study

Application of membrane filtration has been significantly expanded throughout the world in two decades. A project was launched to facilitate the application of membrane filtration in drinking water plants in Korea in 2004. Five pilot plants each with a capacity of 500 m³/d were installed in a Gueui Drinking Water Plant. The Han River water was a main raw water source for the plants. Key parameters of the raw water were examined. The raw water characteristics are tremendously varied with seasons and rain fall, especially in terms of turbidity and algae numbers. The operation of pretreatment was of substantial importance due to the variation of the raw water. Coagulation and powdered activated carbon adsorption were performed as pretreatment options of microfiltration. The coagulant doses were optimized with increasing turbidity compared to the conventionally used operational manual. PAC adsorption was applied to overcome fouling by high algae numbers. The addition of PAC relieved the aggravation of fouling. However, the PAC addition could not stop the undergoing fouling. A set of laboratory experiments showed that the removal of floc aggregates after coagulation and PAC was critical to maintain high water flux in the membrane system.     

水网藻对富营养水体去氮除磷能力的研究

水体富营养化是当今世界面临的一个环境难题,笔者在工作中接触到大量的生活污水治理问题,其重要目标往往是降低污水中的氮磷浓度,从而使接受水体避免发生富营养化污染。本试验通过对水网藻除氮、除磷的能力等的研究,以探索出一条解决富营养化难题的途径,笔者测定了水网藻在不同条件下去除N、P的能力。试验结果表明:在富营养化水体中水网藻对N、P去除能力较高,达到30~80%,表明水网藻对解决富营养化问题具有现实意义。     

气升式陶瓷膜过滤装置处理油田含聚采出水

采用新型的气升式陶瓷膜过滤系统处理油田含聚采出水,通过气液两相流替代单一的液相流动,降低了陶瓷膜处理油田含聚采出水过程的能耗,系统考察了曝气孔大小、曝气量和跨膜压差对膜渗透通量的影响。结果表明,采用孔径为微米级的曝气头曝气使高压气体在多通道膜管内的分布更为均匀,进而有效抑制膜污染和浓差极化,延缓通量衰减。当曝气孔径为1 μm时,渗透通量达到最大,且曝气量从300 L·h^-1增加到600 L·h^-1时,通量显著增加。此外,跨膜压差对膜的渗透通量影响显著,当跨膜压差为0.4 MPa时,渗透通量最佳。陶瓷膜处理油田采出水的出水水质各方面指标数据较为稳定,达到5.1.1回注水标准。最后,计算讨论了气升式陶瓷膜过滤装置的吨水能耗。     

Evaluation of the fouling potential of ceramic membrane configurations designed for the treatment of oilfield produced water

During the treatment of oilfield produced water (PW) with ceramic membranes, process efficiency is primarily characterized by the specific permeate flux and the oil separation performance. In addition to membrane properties, the increase in total filtration resistance (fouling) and the decline in permeate flux are strongly dependent on the constituents of the PW as well as process conditions such as trans-membrane pressure and cross-flow velocity. The extensive study presented herein describes the characterization, application and performance of various ceramic membrane filtration technologies designed and developed for the efficient treatment of PW generated from tank dewatering and several oily model systems.     

水头差对厌氧动态膜生物反应器动态膜形成影响

以无纺布为粗孔过滤基材构建厌氧动态膜生物反应器(AnDMBR),通过分析成膜时间、出水通量、过滤阻力、压缩性、胞外聚合物(EPS)含量和粒径分布(PSD),研究了水头差(2、5、8 cm)对动态膜(DM)形成和过滤阻力增加的影响。结果表明,随着水头差的增加,动态膜的形成时间缩短,过滤阻力提高;基于成膜时间和出水通量考虑,实验的适宜水头差为5 cm,出水浊度在45 min后降低至2 NTU以下,稳定通量为42 L/(m^2·h)。小颗粒和EPS的积累是造成过滤阻力增加的主要原因。