低温、低浊、低碱度水助凝效能试验研究

针对低温、低浊、低碱度水,以聚合氯化铝为絮凝剂,通过烧杯试验,确定了生石灰(CaO)、阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)、活化硅酸(AS)单独助凝的最优条件,进一步考察了APAM、AS分别与CaO联用的助凝效果。研究结果表明:5种助凝剂均能起到一定的助凝作用,但APAM、AS分别与CaO联用的助凝效果不理想。滞后聚合氯化铝30 s投加0.3 mg/L APAM,浊度去除率可达88.1%;AS投加时间对有机物去除效果影响显著,延迟聚合氯化铝30~60 s投加时,对CODMn和TOC去除效果最好。兼顾除浊和除有机物,AS助凝效果最佳,是提高混凝沉淀工艺污染物去除率的有效途径之一。     

浸没式超滤膜处理水厂沉后水中试研究

从常规砂滤池改造成膜池的角度出发,通过中试,研究了浸没式超滤工艺处理水厂沉后水的处理效能及其运行的稳定性。结果表明,超滤出水平均浊度为(0.050±0.014)NTU,粒径>2μm的颗粒数小于20个.mL-1,能有效保证出水的生物安全性;超滤膜膜丝作为生物载体附着生长一定量的微生物,能去除少量氨氮;超滤对沉后水中有机物的去除率不高,CODMn和UV254的去除率均为10%左右;在试验工况下,工艺稳定运行,化学清洗周期可达4个月;同时试验装置的等效滤速为8.6 m.h-1。因此,从除污染效能和基建用地上看,超滤膜可以替代传统砂滤池。     

截留分子质量和材质对浸没式超滤膜过滤性能的影响

针对截留分子质量和材质对浸没式超滤膜处理微污染地表水过滤性能的影响问题,研究了两者对膜去除水中颗粒物和有机污染物的特性及其对膜污染的影响。结果表明,随着膜截留分子质量的减小,超滤膜对浊度和各有机物指标的去除率逐渐升高,但超滤膜对溶解性有机物的去除率较低;不同材质的超滤膜对有机物的去除率存在差异。不同截留分子质量和材质的超滤膜过滤原水时的污染程度不同,截留分子质量较小的超滤膜污染程度较轻,但容易引起不可逆膜污染;聚砜(PS)膜抗污染的能力要强于聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVC)膜,在实际应用中应根据不同水质特点合理选择超滤膜的截留分子质量和材质。     

超滤组合工艺处理含藻水膜污染机制及调控研究

水体富营养化引起的季节性藻类暴发问题越来越突出,常规净水工艺对藻类去除效果较差,严重威胁着饮用水供水安全。超滤工艺能够有效截留水中的颗粒物、胶体和微生物,尤其在解决含藻水问题方面具有物理截留的显著特点,已成为我国净水升级改造的重要技术。然而,藻类及其代谢产物引起的严重膜污染,极大地制约了超滤工艺的推广应用。围绕超滤工艺在处理含藻水过程中涉及的关键科学和技术问题,分析其膜污染内在发生机制以及调控技术,并对超滤工艺处理含藻水的未来研究方向进行展望,有助于发展和完善超滤处理含藻水的理论和技术体系。     

曝气对一体式PAC／UF工艺的影响

针对一体式PAC／UF工艺的重要环节——曝气,通过小试和中试实验,研究曝气方式、曝气量等因素对一体式PAC／UF工艺运行及除污染性能的影响．结果表明:相对于间歇曝气,连续曝气情况下PAC／UF工艺去除有机物效果略好;连续曝气会使出水颗粒数略微增多;同时连续曝气可以更充分发挥粉末活性炭减缓膜污染的作用．增加曝气量也可以减缓膜污染．但是在实验条件下,间歇曝气可以节约电能0221 kW·h／m³．综合考虑PAC／UF工艺膜污染、除污染效能和运行成本,对于PAC／UF工艺,间歇曝气更经济合理．     

膜生物反应器与预处理联用净化微污染引黄水库水

为考察膜粉末活性炭生物反应器(PAC-MBR)处理微污染原水的效能,向其中加入混凝剂(聚合氯化铝和三氯化铁)以及与混凝-沉淀、混凝-气浮联用,研究4种组合工艺对引黄水库水的除污染效能和膜污染状况,并与水厂常规工艺及超滤工艺进行比较.结果表明:各种组合工艺均可将出水浑浊度和颗粒数控制在0.02 NTU和50 mL-1以下,去除率分别达98%和95%以上;4种组合工艺出水UV254平均为0.043～0.045 cm-1,去除率分别为(18.28±9.35)%、(16.76±6.14)%、(3.23±1.26)%和(6.38±2.26)%;出水CODMn平均值在1.85～1.94 mg/L,去除率分别为(34.22±7.49)%、(33.20±6.99)%、(22.20±8.91)%和(41.72±14.25)%.各工艺对颗粒物质和有机物的去除效能均优于常规工艺,而同常规工艺+超滤膜出水基本相同.各工艺对氨氮的去除率在95%以上,且不存在亚硝酸盐氮积累的现象.在膜污染控制方面,混凝-沉淀以及混凝-气浮的效果较优,随后是三氯化铁,而投加聚合氯化铝的效果最差.     

内压式超滤工艺处理山区水库水的试验

针对我国农村饮用水处理技术落后、建设管理水平低的现状,构建了重力流超滤系统处理山区水库水,在验证内压膜除浊、除污和消毒功能的基础上,重点考察错流周期对内压膜的净水效能和膜污染的影响。结果表明:内压式超滤膜具有良好的除浊和灭菌功能,滤后水浊度低于0.1 NTU;菌落总数的去除率大于99.9%,对水中的CODMn、UV254、氨氮的去除率为14%~29%、8%~27%、10%~24%。而在错流周期为1 h、错流流量为45 L/(m~2·h)的条件下,超滤膜的净水效能和使用周期最佳,对COD_(Mn)、UV_(254)和氨氮的平均去除率较滤膜本身提高了5.43%、6.13%、3.3%,净水效果稳定,膜通量下降缓慢,自用水与能耗方面也保持在较低水平。     

纳滤和反渗透技术在高含盐地下水中的应用及比较研究

J市地下水无机盐污染物超标,常规工艺难以有效处理。为保障居民用水品质,开展以纳滤和反渗透为核心的膜分离技术中试和扩展小试研究。结果表明:使用超滤作为预处理工艺能有效保证纳滤和反渗透工艺的进水水质;纳滤和反渗透工艺能有效去除水中的TDS、总硬度、硫酸盐、氟化物、UV_(254)和DOC,除氟化物外去除率均在95%以上,且纳滤和反渗透工艺运行稳定,投加阻垢剂后无明显膜污染;为提高经济性,可将处理水与原水掺混供水,掺混比为38%,掺混后供水水质达标;通过技术经济分析,结合当地水质情况,纳滤工艺更适合作为改造的核心工艺。     

接触氧化-超滤组合处理含铁锰和氨氮地下水

为将含高质量浓度铁锰及氨氮的地下水处理成为洁净的饮用水,以哈尔滨市江北某水厂的高铁、高锰、高氨氮地下水(总铁、二价铁、锰及氨氮质量浓度分别为14.67、11.23、0.83和2.22 mg/L)为处理对象,运用接触氧化法-超滤组合工艺对其进行处理,同时考察不同通量条件下超滤膜的污染问题.结果表明,该组合工艺出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求,且产生高品质出水:总铁、二价铁、锰及氨氮质量浓度平均分别为0.06、0.03、0.04和0.44 mg/L,出水浊度在0.10 NTU以下,对细菌的去除接近100%.扫描电子显微镜-能量弥散X射线谱(SEM-EDS)结果表明,在低通量(20 L/(m2·h))条件下超滤膜污染最轻.     

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.