高锰酸钾预氧化对有机物构型与超滤膜污染的影响

以引黄水库水为水源,基于超滤组合工艺中试装置,考察KMnO4预氧化对有机物转化和超滤膜污染的影响。研究结果表明:原水以相对分子质量大于3×103的有机物为主,亲疏水性有机物比例相当。混凝沉淀主要去除疏水性与相对分子质量大于1×105的有机物,去除率分别为13.50%和47.06%。随投加量的升高,KMnO4对相对分子质量大于1×105的有机物去除率增加,同时产生了较多相对分子质量为3×103～1×105的有机物;水中疏水性有机物随之由降低变为升高。当KMnO4投加量适量时,可以减少膜污染,当投加量过高时,则会增加膜的不可逆污染。超滤膜去除的主要是疏水性有机物,相对分子质量大于1×105和1×104～1×105的有机物分别是造成膜可逆与不可逆污染的主要因素。超滤反洗废液中主要为相对分子质量大的疏水性有机物,化学清洗废液中的Mn含量随KMnO4投加量升高而增大。     

黄浦江原水中有机物组成与特性

在连续对黄浦江原水中各水质指标一年间含量及变化特征调研的基础上,利用分子量分布和GC/MS联机检测等手段,深入开展了有机物组成和特性的研究.结果表明:黄浦江原水水质基本为Ⅲ～Ⅳ类,有机污染问题突出,并受季节影响明显,属微污染水源水;黄浦江原水中有机物含量较高、种类繁多,BDOC/DOC值在21%～27%之间,可生物降解性不好;黄浦江原水中有机物构成以低分子量有机物为主,分子量小于1×103 Da的低分子量有机物占DOC总量的46%左右,具有明显的湖泊水质特征,并受到流域周边工业和生活污染源排放的影响.要全面提高黄浦江水源水厂的有机物去除效能、改善出厂水水质,必需采用能有效去除小分子量有机物的强化与深度净水工艺.     

有机物分子量分布特点对BAF-O3-BAC净水工艺的评价

采用曝气生物滤池(BAF)、气浮和臭氧生物活性炭(BAC)联用技术对太湖原水进行试验.有机物分子量分布测定结果表明:曝气生物滤池单元对分子量小于0.5 kD(道尔顿)的有机物去除率最高,其次是分子量介于1～3 kD的有机物;气浮单元对分子量大于100 kD的有机物去除率最高;臭氧氧化单元对分子量大于3 kD的有机物去除率较高,而对于小于3 kD的有机物不但不能去除,反而有所增加;生物活性炭单元对分子量小于10 kD的有机物均能有效去除,分子量越小,去除率越高.综合评价认为:曝气生物滤池、气浮和臭氧生物活性炭联用技术处理微污染水源水的净水工艺是合理的.     

水力停留时间对溶解性有机物特性的影响

借助凝胶过滤色谱(GFC)和三维荧光光谱,研究膜-生物反应器处理餐饮废水中水力停留时间thr对溶解性有机物特性的影响.研究表明,随着thr的减少,膜出水GFC图谱中的第二个峰值不断向小分子量方向迁移,且分子量分布范围逐渐变宽;thr对污泥胞外聚合物的分子量分布影响较小;进水中主要荧光物质是高、低激发波长类色氨酸,出水中主要荧光物质是紫外区和可见区类富里酸,且随着thr的减少,4号和5号装置的膜出水中出现高激发波长类色氨酸,同时峰值的发射波长较进水分别红移5 nm和10 nm.     

Al2O3-聚砜复合超滤膜用于中水处理的研究

为了节约用水，对住宅区的分质排水和城市污水厂的污水（中水）进行处理回用是较为可行的方法．膜分离技术是进行中水回用的有效方法之一，但膜蓉易被污染，造成通量下降．为此，研究了自制的耐污染Al2O3-聚砜复合膜在中水处理中的应用．分析了操作压力、水温、操作时间和膜清洗对水通量的影响，并对产水水质进行了测试．结果表明，该复合膜的水通量随着操作压力的提高而增大，在相同操作压力下，复合膜的水通量要高于聚砜膜的水通量；复合膜在操作24h后水通量保持较高；随着水温的升高，复合膜的水通量逐渐加大；适当的清洗工艺可使复合膜具有较长的使用寿命；产水水质达到生活杂用水的水质标准。     

有机物亲疏水特性对超滤膜污染的影响

以实验室配制的不同亲疏水性比例的水样，经超滤膜过滤，观察有机物亲疏水性对膜污染的影响．结果显示：过滤末期含疏水性最多的腐殖酸水样跨膜压差最高，疏水性有机物与亲水性有机物比例为3／7～1／2的水样跨膜压差最低．考察水样Zeta电位及粒径，发现疏水性有机物与亲水性有机物比例为3／7～1／2的水样Zeta电位值比其他水样低约40％，粒径比其他水样大约7％．结果表明：在疏水性组分较多时（大于60％），疏水性有机物是造成膜污染的主要原因；在疏水性组分较少时（小于40％），水样中胶团可压缩性是造成膜污染的主要原因．     

50nm陶瓷膜去除地表水浊度及天然有机物的实验

为探索陶瓷膜应用于野战制水装备的可行性,考察了50 nm陶瓷对地表水中的无机浊度物质及天然有机物的去除效果,通过比较不同清洗方式对膜通量的恢复影响,确定最佳清洗方案.实验结果表明,50 nm陶瓷膜对地表水中无机浊度物质去除效果良好,出水浊度小于0.1度,而对可溶性的有机物去除效果不是很好,仅为22.6%,但适当投加浊度物质后,有机物的去除率提高到47%.最佳清洗方案为质量分数分别为1%的NaOH和NaClO在温度为50°C条件下清洗1 h,清洗后膜通量恢复达85%以上.     

有机物的相对分子质量对膜过滤通量的影响

研究有机物的相对分子质量对超滤膜过滤通量的影响．试验结果表明，水中相对分子质量大于30000的有机物是造成膜通量下降的主要因素．混凝处理能有效去除相对分子质量大于30000的有机物，提高过滤通量．相对分子质量在1000～10000的中性亲水性有机物，主要通过堵塞膜孔而造成膜通量缓慢下降．用混凝去除中性亲水性有机物的效果很差，防止或减缓膜污染的作用有限．     

超滤处理含油污水的臭氧清洗机理研究

通过对臭氧清洗工艺参数优化,确定了膜的清洗流速为3.5 m/s,臭氧投加质量浓度为4 mg/L,清洗时间为10 m in,清洗水的初始pH值为10.利用该工艺参数对原油污染超滤膜进行清洗,总体膜通量恢复率接近100%.对清洗后的超滤膜污染物GC-MS分析表明,臭氧使膜表面轻烃类污染物氧化为小分子有机酸或CO2和H2O,而难溶于水的重烃类污染物降解为易溶于水的极性物质.     

混凝/吸附预处理对超滤膜过滤特性的影响

采用混凝和吸附两种方法预处理模拟微污染地表水,研究了不同水样的污染物指标与超滤膜污染的关系,分析了颗粒物特性对超滤膜通量的影响. 试验结果表明:粉末活性炭吸附能够有效降低水中有机物浓度,但是对于浊度去除效果不明显;混凝对于有机物去除效果较差,但能明显降低水中浊度. 混凝预处理能够有效提高膜通量,但吸附对膜通量没有影响. 不同水样的膜污染指数与浊度及溶解性有机物（DOC）的相关性拟合表明,膜污染指数与浊度性相关性较好,与DOC相关性较差,水中浊度物质是试验条件下膜污染的主要物质;0.01~1.20μm的胶体和颗粒物是造成膜通量下降的主要因素,同时,浊度物质造成的膜污染指数具有良好的累积性.      

Effects of coagulation on submerged ultrafiltration membrane fouling caused by particles and natural organic matter （NOM）

Natural organic matter (NOM) and particles in source water are responsible for the majority of ultrafiltration (UF) membrane fouling that occurs during drinking water treatment. This study was conducted to (1) understand the UF membrane fouling phenomena caused by NOM and turbidity-causing particles and (2) investigate the effect of coagulation pretreatment on the alleviation of membrane fouling. In this study, kaolinite and humic acid (HA) were used to simulate the particles and NOM present in source water. The results revealed that the particles contributed to reversible fouling due to cake layer formation on the membrane surface, but that could be effectively reduced by increasing the frequency of physical backwashing. The results of the molecular weight (MW) distribution measurements, resin fractionation, SEM and FTIR analyses showed that HA primarily contributed to irreversible fouling. Taken together, the results of this study imply that the particles and NOM compounds present in source water may have different fouling behavior, and that particles may mitigate the irreversible fouling caused by HA. The addition of coagulant can lead to a higher rate of removal of large-sized hydrophobic compounds. Coagulation pretreatment can improve membrane performance and postpone membrane fouling development effectively, as well as retard the implementation of membrane chemical cleaning.     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染原水试验研究

采用粉末活性炭-超滤膜工艺对微污染原水进行处理.试验主要研究该工艺对有机物的去除效果,粉末炭改善膜通量以及防止膜污染的效果.投加粉末活性炭能有效地提高膜通量,通过反冲洗,膜通量能得到很好的恢复,说明粉末炭能防止膜污染.由于粉末炭去除小分子量的有机物效果良好,因此,该工艺能有效地去除有机物和消毒副产物.     

Evaluation of humic acid removal by a flat submerged membrane photoreactor

A flat submerged membrane combined with a TiO 2 /UV photocatalytic reactor (FSMPR) was employed in batch mode to remove humic acid (HA). HA removal efficiency was characterized by UV 254 absorbance, UV-vis spectra, dissolved organic carbon (DOC) concentration, specific UV absorbance (SUVA), and trihalomethane formation potential (THMFP). The FSMPR process was effective in removing more than 86% of DOC and nearly 100% of UV 254 absorbance, while the THMFPs of samples were reduced to < 19 μ g/L after 150 min of treatment. In addition, changes in transmembrane pressure (TMP) with and without UV were evaluated; TiO 2 /UV was effective at controlling membrane fouling by HA. Analysis of the molecular weight (MW) distributions and three-dimensional excitation-emission matrix (EEM) fluorescence spectra of HAs revealed that the effectiveness in membrane fouling control is a result of changes in HA molecular characteristics. The TiO 2 /UV photocatalytic reactor caused the degradation of high MW, hydrophobic humic-like molecules to low MW, hydrophilic protein-like molecules, although this fraction was not completely removed during 150 min of treatment and was less responsible for membrane fouling.     

改性沸石去除氨氮和有机物的研究

研究了不同改性条件下 ,沸石去除氨氮和有机物的效果 .试验着重考察有机物对去除氨氮的影响以及钙离子对氨氮和有机物去除效果的影响 .结果表明 ,改性沸石对氨氮有很好的去除效果 ;酸浸沸石的处理效果明显优于碱浸沸石 ;当有机物含量较高时 ,会降低去除氨氮的效果 ;酸浸沸石对有机物有一定的去除效果 ,而碱浸沸石去除效果很差 ;水中钙离子的存在 ,在一定程度上会降低氨氮的去除效果 ,但同时提高有机物的去除效果 ;沸石主要去除大相对分子质量的有机物 ,对小相对分子质量的有机物去除效果很差 .     

天然水中有机物的卤代活性研究

用超滤技术将水样中的有机物按分子量分段,测定了不同分子量段水样中的总有机碳含量和经氯代反应后的水样中三氯甲烷的含量,评价了影响有机物卤代活性的因素。结果表明,水中不同分子量段的有机物含量的分布与水体污染程度有关,不同分子量段的有机物的卤代活性不同。     

饮用水处理中有机物分子量分布规律

为了对不同水源水以针对性的强化工艺提高有机物去除率,以超滤膜法分析了长江下游段水源水经常规工艺及活性炭处理出水中溶解性有机物(DOC)的分子量(MW)分布,以有各工艺单元对有机物的去除效应.结果表明:长江水源水以小分子量的有机物为主(小于10 k Dalton的有机物占64.40%);常规工艺对大分子量有机物去除率很高,尤其对MV为10 k Dalton以上的有机物去除率达67%以上,但对小分子量有机物去除率很低.常规工艺对Mw为1～10 k Dalton的有机物去除率仅为28%,而MW小于1 k Dalton的有机物反而增加了30%左右.经活性炭处理后,MW小于1 k Dalton的有机物去除率达84%;出水UV254值及SUVA值比滤后水分别下降25%和10%.     

无机陶瓷膜在环保水处理过程中的应用

概括了当前水资源的现状及存在的问题，介绍了无机陶瓷膜的几种制备方法及在水处理技术中的应用，并介绍了膜的污染防治及性能恢复，指出陶瓷膜在工业水处理中的应用前景。