纳滤饮用水厂的膜工艺处理效能与系统运行

以国内投产最大规模的纳滤水厂为研究对象 ，针对“常规工艺+超滤+纳滤”的深度处理工艺，结合水厂运行实况、进行水质分析和工艺处理效能研究。研究表明纳滤工艺可有效去除原水中的类腐殖酸和类富里酸物质等有机物，对原水中溶解性有机碳去除率达到82%。三卤甲烷类消毒副产物（THMs-DBPs）生成势实验显示纳滤出水THMs-DBPs浓度为14.45~18.65 μg·L^-1，双膜法工艺出水DBPs前体物浓度极低。根据水厂纳滤单元的日常监测维护，包括进水水质监测、纳滤单元压力变化、膜清洗策略调整，讨论了纳滤膜饮用水厂的系统运维实践。研究结果可为纳滤膜在饮用水处理应用与推广提供技术参考。     

膜处理工艺对饮用水生物稳定性的影响

围绕饮用水的生物稳定性．讨论了微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等膜处理工艺对饮用水中有机污染物的去除效果，指出这几种膜处理工艺对饮用水生物稳定性的影响．经微滤和超滤膜处理后的出水不具备生物稳定性，而经反渗透和纳滤膜处理后的出水有较好的生物稳定性。     

半程混凝/臭氧化/陶瓷膜过滤新型净水集成工艺

为研究半程混凝/臭氧化/陶瓷膜过滤新型净水集成工艺处理微污染原水时膜污染的控制及该工艺对污染物的去除能力,进行了小试实验,分别改变混凝剂和臭氧的投加量,考察不同工艺条件对跨膜压差及出水水质的影响.结果表明:半程混凝和臭氧可以有效降低膜污染,混凝剂聚合氯化铝(PAC)的投加量为12.5mg/L时,跨膜压差由原水直接过膜时的-0.074MPa降低至-0.021MPa,臭氧的投加量从0mg/L增加至2mg/L时,跨膜压差由-0.068MPa降低至-0.049MPa;半程混凝/臭氧/陶瓷膜集成工艺对有机物的去除效果显著,工艺出水中有机物分子质量分布范围由原水的小于5ku缩小至小于3ku,一部分大分子有机物转化为小分子有机物;该工艺对CODMn和UV254的去除率分别为60.00%和68.00%,对THMFP和HAAFP的去除率分别为57.59%和48.39%;集成工艺出水浊度低于0.05NTU,水中粒径大于2μm的颗粒数小于等于10CNT/mL,细菌总数和总大肠菌群数为0,出水的微生物安全得到保障.     

粉末活性炭/超滤组合工艺处理微污染含藻水效果

采用粉末活性炭/超滤(PAC/UF)和单独UF处理微污染含藻水,分析2种工艺对水中污染物和微囊藻毒素(MC-LR)的去除效果以及PAC对膜污染控制效果。研究结果表明:2种工艺均能有效去除含藻水中的叶绿素a。反应器内亚硝化菌成熟时间为15 d左右,硝化菌的成熟时间为20 d左右,硝化菌成熟明显滞后于亚硝化菌。单独UF工艺对UV254和溶解性有机物(DOC)的平均去除率分别为11.5%和15.0%,PAC/UF工艺对UV254和DOC的平均去除率分别为32.7%和23.8%,PAC明显提高了超滤工艺对有机物去除效果,将MC-LR平均去除效果从18.5%提高至43.0%,同时,PAC有效减少了含藻水超滤过程膜污染。生物粉末活性炭与超滤联用成为一种经济、高效的MC-LR控制技术。     

预处理+超滤的一体化净水装置的试验研究

以一体化净水装置,采用预处理 超滤工艺处理长江水,产水量大.在进水流量16.83~17.67L/min情况下,出水流量15.00~16.40 L/min,出水流量相当于进水流量的89.0%~93.0%;出水水质好,对浊度和有机物都有很好的去除效果,对浊度的去除率达到了99%以上,出水浊度仅在0.1个NTU左右;对CODMn的去除率达到了77.30%~82.80%,出水CODMn在0.4~0.46 mg/L间;整个装置占地面积省,约1.28m2.     

城镇小型污水处理厂对重金属的去除

为探讨不同的污水处理工艺对重金属的去除效果,通过对浙中地区SBR,CAST,A/O,A2/O和氧化沟5个典型的城镇小型污水处理工艺进行调查,利用微波等离子体原子发射光谱仪对污水处理厂进出水中铬、镍、锌、镉、铅、铜6种重金属进行了测定与分析.结果表明:1)各污水厂重金属进水质量浓度为10-1～103μg/L; 2) CAST处理工艺对6种重金属去除效果相对其他几种工艺较好; 3) CAST,SBR与氧化沟工艺对锌的去除效果居前,分别为74. 26%,71. 00%,66. 22%,CAST工艺对铜的去除效果达74. 56%,SBR工艺对镍的去除率为67. 87%,A/O工艺对铬的去除率为72. 10%; 4)不同污水处理工艺对重金属的去除效果各不一样.     

NF和RO膜用于饮用水处理的研究

利用活性炭－膜技术，将高锰酸盐指数降至0．5mg/L左右，A254降至0．01以下，总有机碳质量浓度ρTOC降至700μg/L左右，对试验水质，ESNA1纳滤膜和ESPA2反渗透膜对电导率，总溶解固体和总碱度的去除率在70％左右，总硬度去除率在90％左右，二阶离子的去除率为90％以上，一价离子的去除率为70％左右；回收率加大，去除率略有升高，ESPA2膜去除无机离子的能力高于ESNA1；2种膜出水生物可同化有机碳值分别为60μg/L和47μg/L，生物稳定性较高。     

臭氧、活性炭、超滤及联用工艺去除邻苯二甲酸酯的效能与机理

为提高水厂对邻苯二甲酸酯类环境激素的处理效果,研究臭氧、活性炭、超滤及2种联用工艺对PAEs(DMP、DEP、DBP、DEHP)的去除效果及降解机理.结果表明,单独的臭氧氧化、活性炭吸附、超滤过滤均能去除部分PAEs,最优工艺参数:臭氧投加量8 mg·L-1,空床停留时间15 min,超滤操作压力0.01 MPa.当PAEs进水浓度分别为10μg·L-1、15μg·L-1、20μg·L-1、25μg·L-1时,臭氧—活性炭工艺的PAEs综合去除率为55.19%~66.12%,小分子的DMP、DEP检出浓度均低于3μg·L-1,处理效果优于大分子量的DBP、DEHP.活性炭—超滤工艺对大分子PAEs的吸附截留作用明显,各PAEs物质的检出浓度介于0~3.11μg·L-1.对比2种联用工艺可知,在低中高3种PAEs进水浓度下,活性炭—超滤工艺的PAEs综合去除率及末端PAEs出水浓度均优于臭氧—活性炭工艺的处理效果,超滤作为第三代净水工艺有着良好的技术优势.     

水合二氧化锰混凝去除江水中微量金属铅

以松花江水为本底,考察了高锰酸钾还原法制备的水合二氧化锰对水中的微量重金属铅的混凝及强化混凝去除效能.并且探讨了水体pH值、腐殖酸等对铅去除效果的影响以及水合二氧化锰去除水中重金属铅的机理.结果表明,水合二氧化锰对水中的微量铅具有显著的去除作用,5 mg/L的水合二氧化锰对江水中铅的去除率达95%以上,作为助凝剂时,1 mg/L的水合二氧化锰就可使铅的去除率从70%提高到95%以上,是一种非常有效的去除微量铅的水处理药剂.     

纳滤去除地表水中微污染物生产饮用水

为了研究纳滤去除某市河水中微污染物生产饮用水的可行性,并筛选生产饮用水的最佳纳滤膜,采用四种纳滤膜DESAL 51 HL、DESAL 5 DL、UTC-20和UTC-60处理河水,研究其去除COD、UV254吸收值以及硝酸盐等微污染物效率,考察纳滤过程中水通量变化.试验结果表明,四种膜对COD和具254nm吸收值的有机物去除率在50%～95%之间,UTC-20去除有机物效率最高.DESAL 51 HL、DESAL 5 DL和UTC 60对无机物截留率在22%～65%之间,而UTC-20达到93%.UTC-20对不同原水中硝酸盐的去除率均大于70%.在短时间纳滤实验中,存在着不可逆的水通量减少,有轻度膜污染发生.结论UTC-20适用于处理有机污染和硝酸盐复合污染的地表水源生产饮用水.     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅰ.参数优化

研究组合工艺"A/O-混凝-BDD"对垃圾渗滤液中有机物和氨氮的处理效果,优化各段工艺的运行参数。结果表明,各工艺最佳运行条件:A/O工艺水力停留时间(HRT)为10.7 d,回流比为3.5;混凝剂工艺氯化铁为混凝剂,pH=5.5,添加量为0.4 g/L;BDD工艺电流密度为60 m A/cm~2,电极面积/反应体积为4 m~(-1)。最佳工艺条件下进、出水COD_(Cr)平均浓度分别为13375和60 mg/L,去除率为99.5%;进、出水TOC平均浓度分别为6893和12 mg/L,去除率为99.8%。进、出水氨氮平均浓度分别为1889和0 mg/L,去除率为100.0%。A/O、混凝和BDD对COD_(Cr)去除贡献分别为59.0%,32.9%和7.6%,对TOC去除贡献分别为50.5%,46.1%和13.2%,对氨氮去除贡献分别为84.3%,2.5%和3.2%。     

混凝沉淀-生物粉末炭/超滤组合工艺处理含嗅味微污染水研究

针对富营养化湖库水普遍存在的藻类、有机物污染及嗅味问题,以实验室模拟的含嗅味微污染水为试验水样,研究了混凝沉淀-生物粉末活性炭/浸没式超滤(BPAC/SUF)组合工艺对叶绿素a、有机物和嗅味污染物的去除效果及对膜污染的影响,探讨一种有效的含嗅味微污染水处理技术. 结果表明,混凝沉淀-BPAC/SUF组合工艺对叶绿素a的去除效果显著,平均去除率达95.5%;组合工艺可强化有机物的去除效果,对UV₂₅₄、DOC和COD_Mn的平均去除率分别为31.0%,30.4%和51.0%;对二甲基异冰片(2-MIB)和土臭素(GSM)有较好的去除效果,平均去除率为74.8%和75.1%,出水平均浓度均在嗅阈值以下;整个实验期间,跨膜压差仅增长了3.80 kPa,膜污染得到很好的缓解.      

吸附预处理对缓解超滤膜污染的试验研究

以鄱阳湖原水为研究对象,考察了PAC吸附预处理对超滤膜处理出水的水质、膜通量变化和膜截留性能的影响,并探讨了不同条件下引起膜污染的污染物种类。结果表明,吸附预处理可以提高膜通量,缓解膜污染,处理后的原水中TOC的去除率大约为40%,提高了吸附-超滤组合工艺对有机物的去除效果。当增加吸附预处理,膜通量下降幅度明显减小,相比鄱阳湖原水直接进行超滤处理时的膜通量,能提升20%以上。在最佳吸附预处理条件下,超滤膜主要截留了鄱阳湖原水中的色氨酸、溶解性微生物产物和一部分腐殖酸,说明类蛋白质是引起膜通量下降的主要污染物。因此,采用吸附-超滤组合工艺可以提高超滤膜过水通量,缓解膜污染。     

生物澄清池-超滤膜处理微污染原水的研究

在机械澄清池中投加粉末活性炭,强化澄清池的生物处理作用从而增强对氨氮等污染物的去除,同时与PVC超滤膜联用,研究组合工艺的净水效能及排泥量对微污染物去除的影响.研究结果表明:该组合工艺出水水质逐步提高并达到稳定状态,对氨氮和CODMn的去除率稳定时分别能达到95.8%和45%;生物澄清池出水细菌总数略有增加,超滤膜出水细菌总数达标,组合工艺出水中颗粒物含量远低于100mL-1,出水生物安全性较高.通过生物澄清池前处理,有效地降低了膜污染,在30L/(m2·h)的通量下,PVC膜运行稳定,不可逆污染较少.改变生物澄清池排泥量对不同微污染物的去除影响不同.     

压力变化对活性污泥脱氮除磷效能的影响

曝气压力对活性污泥工艺的运行效能具有较大影响,通过改变曝气压力,考察了活性污泥系统中硝化反硝化、生物除磷等过程的性能变化,论述了曝气压力变化对活性污泥脱氮除磷的强化效果.试验结果表明,恒定高压力曝气和高压变压力曝气均可强化活性污泥对水中污染物的高效快速降解效能.恒定曝气压力下,在0.5~0.7 MPa左右时,污染物的去除效果最优,COD在3 h内降解至100mg/L以下,去除率大于80%,出水氨氮在15 mg/L以下,去除率在60%以上,出水TP在0.5 mg/L以下,去除率约为95%.高压变曝气压力下,当压力变化间隔为20 min,即总运行时长为140 min时,污染物下降趋势最明显,出水COD约为100 mg/L左右,去除率大于60%,出水氨氮约20 mg/L左右,去除率约为50%,TP低于0.5mg/L,去除率高于95%.     

膜混凝反应器处理轻度污染地表水

应用混凝-活性炭吸附-微滤工艺研究了轻度污染地表水处理。实验结果表明，该工艺能够对水中的浊度和有机物有效地去除，对氨氮也有一定去除作用；同时工艺流程简单，停留时间短，设备紧凑。在原水浊度、CODMn、UV254、UV410和NH3-N平均值分别为34.8NTU、19.86mg/L、0.214cm^-1、0.022cm^-1和1.014mg/L时，出水平均值分别为0.7NTU、5.89mg/L、0.085cm^-1、0.002cm^-1和0.455mg/L。混凝在本工艺中可有效去除大分子有机物，缓解膜污染；投加粉末活性炭可以改善滤饼层结构，维持模通量，并对TOC和T-THMPF的去除起到作用；微滤可有效截留县浮物质，确保出水水质。     

大薸对水中氟化物的去除及机理研究

选取大薸(P.stratiotes)用于去除水中氟化物。研究供试植物对水中氟化物的去除效率及机理。结果表明大薸对5~60 mg F/L的水中氟化物浓度去除效率为15.06%~63.96%。在高浓度氟化物胁迫下,出现了氟去除率下降的情况。大薸植株根和叶富集的最高氟含量分别为44.72μg·g~(-1)DW和47.37μg·g~(-1)DW。大薸在氟胁迫下出现了特定生长率降低的情况。     

在线混凝工艺处理微污染水源水的中试研究

采用在线混凝工艺对天津微污染水源水进行了中试研究,采用3种中空纤维膜(孔径分别为0.01μm,0.03μm,0.1μm)评估出水水质。结果表明:原水浊度变化都不影响膜出水浊度,在全年内出水浊度均在0.14NTU以下;大于2μm的平均颗粒数分别为2、6、18个/mL,大于10μm的颗粒基本被完全去除;有机物的去除率随孔径增大略有降低,膜孔大小对有机物的去除作用有限。高藻期,混凝工艺前投加2～3mg/L次氯酸钠可保证藻类远离膜表面,并不会使藻毒素和消毒副产物超标。与常规工艺相比,在线混凝工艺流程简单,投药量少,出水消毒副产物少,且出水水质稳定,因此必将替代常规工艺。     

再絮凝预处理对超滤膜的污染控制研究

试验针对混凝-沉淀-再絮凝-超滤组合工艺对水中有机物的强化去除效果和膜污染的控制效能展开研究.结果表明:再絮凝-超滤组合工艺对有机物的单元去除率可达26%,远高于传统的超滤膜组合工艺;同时,该工艺对有机物的去除主要体现在对中性亲水性有机物和分子量分别大于10kDa和小于1kDa的有机物方面,与传统超滤膜工艺有较大区别.当采用硫酸铝作为再絮凝剂,其投加量达到6.0mg/L时,统一膜污染指数(UMFI)达到最小(0.061 3m2/L),表明再絮凝预处理工艺能够更为有效地控制超滤膜的污染.Zeta电位的测试结果表明:再絮凝过程可使沉后水中残余的胶体Zeta电位降至0,从而减轻了膜表面对污染物的吸附;而再絮凝过程中微小絮体的形成也使得沉后水中颗粒物粒径增大,防止了膜孔堵塞现象的发生并使得形成的滤饼层结构较为松散,从而取得良好的超滤膜污染控制效果.     

序批式膜生物反应器的膜过滤特性

探索序批式膜生物反应器(SMBR)处理生活污水的工艺条件,考察曝气时间和静沉时间对有机碳总含量(TOC)及浊度去除效果的影响,研究曝气量对超滤处理SMBR出水临界通量的影响以及混凝-絮凝-超滤处理MBR出水过滤污染物的性能。结果表明:在SMBR中,当曝气时间为5 h,静沉时间为1.5 h时,TOC去除率均在90%以上;曝气量对临界通量的影响较大,当曝气量为100 L/h时,临界通量为39.7 L/(m2·h)。