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。     

常规/臭氧生物活性炭去除有机物及亚硝胺前体物特性

该文考察运行18个月的常规/臭氧-生物活性炭(O3-BAC)组合工艺对中国华东地区某微污染湖泊水的处理特性。结果表明:此时该工艺去除有机物能力有限,但对消毒副产物亚硝胺前体物的去除能力高于其他有机物。工艺出水溶解性有机碳(DOC)质量浓度、UV254和溶解性有机氮(DON)质量浓度的平均值分别为3.12mg/L、0.053cm-1和0.171mg/L,平均去除率分别为34.9%、53.9%和32.7%;对亚硝胺前体物的去除率为72.3%。臭氧和炭池中的微生物在去除亚硝胺前体物中发挥了重要作用。小分子有机物、芳香性蛋白质和微生物代谢产物主要在活性炭单元中去除。因而,要关注长期运行的常规/O3-BAC组合工艺对有机物及其亚硝胺前体物的去除,充分发挥微生物作用。     

常规/臭氧生物活性炭组合工艺处理受污染黄河水研究

常规/臭氧生物活性炭组合工艺处理受污染黄河水的研究结果表明,常规处理单元对CODMn、UV254、三氯甲烷前体物、藻类、2-甲基异莰醇都有良好的去除效果,而深度处理单元也能有效降低有机物的含量。常规处理单元出水水质不能满足我国生活饮用水标准,而需增设深度处理单元。臭氧投加量为1mg/L时,组合工艺最终出水BrO3-高于10μg/L。     

不同调制工艺对烘烤过程中烟叶类胡萝卜素降解致香物质的影响

为研究密集烘烤过程中不同调制工艺对K326烟叶中致香物质的影响,提高烟叶质量,采用4种调制工艺(A香气前体物质中度转化、致香物质中度积累型,B香气前体物质中度转化、致香物质高度积累型,C香气前体物质深度转化、致香物质中度积累型,D香气前体物质深度转化、致香物质高度积累型)测定烟叶在烘烤过程中类胡萝卜素降解致香物质质量分数的变化.结果表明:不同调制工艺对不同部位烟叶中类胡萝卜素降解致香物质质量分数的影响差异显著.下、中、上部烟叶类胡萝卜素降解致香物质质量分数的最高值分别出现在烘烤结束阶段、烘烤中间阶段和烘烤前期阶段;下部烟叶采用香气前体物质深度转化、致香物质高度积累型调制工艺,中部烟叶采用香气前体物质中度转化、致香物质高度积累型调制工艺,上部烟叶采用香气前体物质中度转化、致香物质中度积累型调制工艺,烟叶中类胡萝卜素降解致香物质质量分数最高.     

常规/臭氧生物活性炭组合工艺处理受污染黄河水研究

常规/臭氧生物活性炭组合工艺处理受污染黄河水的研究结果表明,常规处理单元对CODMn、UV254、三氯甲烷前体物、藻类、2-甲基异莰醇都有良好的去除效果,而深度处理单元也能有效降低有机物的含量.常规处理单元出水水质不能满足我国生活饮用水标准,而需增设深度处理单元.臭氧投加量为1 mg/L时,组合工艺最终出水BrO3-高于10 μg/L.     

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.     

粉末活性炭-超滤膜组合工艺处理二级出水的膜污染特性

采用粉末活性炭(PAC)-超滤膜(UF)组合工艺对某城市二级出水进行深度处理,研究了不同PAC投加量下组合工艺的膜渗透性能,并对其膜污染性能进行分析。研究结果发现:在最佳膜通量投加量下(PAC为10 mg/L),膜通量和不可逆膜污染阻力达到最低值;组合工艺对不同分子量的去处效果较直接超滤都有所提高,其中小分子量(3k～10 k Da和3kDa)有机物的去除率提高最大;组合工艺以滤饼层和中间堵塞模型为主,而发生完全堵塞模型的概率相对较小。投加PAC能够有效提高去除效果,降低膜污染。     

温度、pH值和水质条件对UV/PS光解2,4-DCP的影响

考察了不同温度、pH值和水质条件下紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺光解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的效果及一级反应动力学,探讨了预氧化工艺对2,4-DCP在氯和氯胺消毒过程中生成的消毒副产物的种类和产量的影响.结果表明:UV/PS光解2,4-DCP的45 min降解率可达86.4%,说明UV/PS工艺可高效去除2,4-DCP,且其反应基本遵循拟一级反应动力学;不同温度下,2,4-DCP的降解率随温度的升高而增大,反应符合拟一级反应动力学及阿累尼乌斯公式拟合模型,线性较好;pH值从5.0上升到9.0的过程中,反应速率常数先逐渐增大再降低,在pH=7.0时达最大值;锡澄水库原水、油车水库原水、自来水、锡东水厂水源配制的2,4-DCP溶液的降解率分别是73.5%、80.2%、82.4%、87.4%;PS、UV、UV/PS 3种工艺降解2,4-DCP溶液时,后续氯和氯胺消毒过程中生成的含碳消毒副产物是三氯甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸,生成的含氮消毒副产物主要是二氯乙腈和三氯硝基甲烷;UV、UV/PS工艺较大程度地降低了2,4-DCP作为前体物生成的消毒副产物的总量.     

粉末活性炭强化澄清工艺去除水库原水有机物的研究

水中天然有机污染物作为致癌消毒副产物的已知前体物,会增强配水系统的生物活性,对人类健康产生严重危害。本研究旨在提高澄清工艺处理水库原水的净化效能,降低中小型水厂出厂水中NOM的含量。试验首先考察了澄清工艺中上升流速对絮体层形成的影响,确定了工艺的最佳上升流速,在此基础上探究了投加粉末活性炭对澄清工艺去除有机物的强化效能。研究结果表明,在3.60 m/h的上升流速下,悬浮泥渣澄清工艺可将原水浊度去除至0.37 NTU,此工况对UV₂₅₄和COD_Mn的去除率分别为57.92%和50.53%。在投加粉末活性炭后,工艺对有机物的去除率明显提高,其中在投加量为15.0 mg/L时对UV₂₅₄和COD_Mn的去除率分别达到88.69%和63.38%。分子量分级实验结果表明,水库水中小分子量有机物含量最多,其中小于3 kDa的有机物占比59%,经沉淀工艺和澄清工艺处理后,此部分有机物含量分别降低了30.71%和38.80%,在投加活性炭后沉淀工艺和澄清工艺去除率分别提升了26.38%和19.07%。三维荧光光谱表明...     

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%.     

慢滤-消毒对二级出水中污染物去除及影响因素

再生水回用是解决水资源危机的重要途径,但是城市污水厂二级出水中仍含有大量的污染物,对人们的身体健康存在着潜在威胁。为保证再生水回用的安全性,本研究通过探究生物膜慢滤-次氯酸钠消毒组合工艺处理污水厂二级出水的方法研究了该工艺对水中的有机物和条件致病菌的去除效能,并对其影响因素进行分析。结果表明,相同滤速下,生物膜慢滤较慢滤对溶解性有机物的去除效果好,滤速为20 cm/h时对DOC的去除效果最佳;生物膜慢滤对富里酸类有机物、微生物副产物类有机物、腐殖酸类有机物的处理效果均比慢滤好;相同滤速下,生物膜慢滤对浊度的去除效果优于慢滤;在NaClO最佳投加量8.0 mg/L（以有效氯浓度计）的条件下,生物膜慢滤-NaClO消毒组合工艺对军团菌、铜绿假单胞菌均有较好的去除效果,且NaClO对于自由悬浮态条件致病菌的去除效果更优;另外,较低pH值和较高水温更有利于NaClO消毒对水中条件致病菌的去除。可见,生物膜慢滤-次氯酸钠消毒工艺可以有效控制二级出水中的有机物和条件致病菌等污染物,可以一定程度上保证再生水回用的安全性。     

组合工艺对水源水中有机物的去除研究

由于黄河水受污染严重,而以黄河水为源水的自来水厂,多数目前仍然沿用以除浊为目的的常规处理工艺,其出水水质不甚理想。利用移动床生物膜反应器预处理、常规处理及臭氧活性炭深度处理组合工艺处理黄河水研究表明,组合工艺各单元都能有效去除TOC, 组合工艺对TOC的总去除率的平均值为42.2%。组合工艺对UV₂₅₄、藻类、AOC 、 BDOC的去除效果十分理想。虽然原水的致突变性已经较低,组合工艺仍能有效地降低致突变性,其中预处理工艺对降低致突变性的效果较显著。     

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.      

Clean water generation with switchable dispersion of multifunctional Fe3O4- reduced graphene oxide particles

With the increased need for clean water and decreased supply of fresh water, purification of contaminated water can provide clean water that supplements the fresh water from nature. Physical adsorption, photo-degradation and solar-driven evaporation processes are promising ways to generate clean water with minimum environmental impact. However, different purification process requires different dispersion state of the treating agent to maximize its performance. Herein, we demonstrate that Fe₃O₄-reduced graphene oxide (MrGO) particles with switchable dispersion can be used as the multifunctional water treating agents to efficiently purify contaminated water through different processes. Under homogenously dispersed nanofluid mode, the MrGO particles have large exposed surface areas and can efficiently remove organic dye pollutants through physical adsorption. The uniform dispersion state also favors high contact efficiency facilitating decontamination of high concentration of organic compounds through solar-driven photocatalytic degradation by the MrGO particles. The excellent magnetic response of MrGO particles not only allows for easy collection of the treating agent from water but also enables assembly of MrGO at the air-water interface with external magnets. Under such interfacial assembled mode, clean water can be distilled out of the contaminated solution with high evaporation efficiency of 74.7% under simulated natural solar radiation. This work demonstrates that dispersion state can be used as another important means to optimize water purification performances.     

生物陶粒在水源水处理中的实验

为控制水源水质量,对生物陶粒反应器的水处理技术进行了实验研究.该实验以陶粒为填料,采用生物固化技术,并将浊度、有机物、氨氮、亚硝氮的处理效果与活性炭、浮石处理工艺对比.结果表明:生物陶粒对水中各种物质都有比较明显的处理效果,其中,对氨氮的去除率为78.43%;对OC的去除率在30%左右,最佳能达到34.66%;对亚硝氮的去除率在99%以上;陶粒对浊度去除率为87.33%,要优于活性炭;对UV254也有较好的处理效果.生物陶粒反应器与生物活性炭相比,在性能相近的条件下,具有价格低廉、耐冲击、深度大等优势.     

生化处理有机物去除率与动力学参数间关系

污水处理已趋于多样化,生化处理是较为常规的处理有机物的方法,但是从动力学理论上探索其本质动力学参数关系却是屈指可数.本文通过模拟污水生化处理系统,推导出有机物去除率同有机物降解速率常数、活性污泥浓度及水力停留时间关系的数学模型.结合湘潭某污水处理厂工艺试验数据,把有机物实际去除率与理论去除率作比较.结果表明:通过此模型能够指导生产.     

城市污水处理厂高负荷活性污泥工艺曝气量的研究

以庆阳市城市污水处理厂高负荷活性污泥工艺中试为例,根据高负荷活性污泥系统对溶解性有机物和颗粒性有机物去除的程度和机理不同,通过大量试验数据的回归拟合,提出了计算高负荷活性污泥系统处理城市污水曝气量的经验公式,此公式可为今后高负荷活性污泥系统的工程设计及理论研究提供一定的参考依据。     

组合工艺对高氨氮污染河网原水去除效能研究

以高氨氮高有机物污染河网原水为研究对象,考察集生物预处理、常规处理、深度处理于一体的组合处理工艺对于原水特征污染物的去除效能.试验发现,生物预处理和生物活性炭对氨氮去除贡献较大,温度是影响氨氮去除效果的一个重要因素;对于有机物,组合处理工艺对CODMn的去除率比TOC高,混凝沉淀和生物活性炭是主要的去除单元;混凝沉淀对...     

固定化污泥与固定化小球藻共培养去除污水氮磷研究

为减少污水处理装置排出水中氮元素(N)、磷元素(P)的含量,减轻收纳土地和水体的污染,降低水华暴发的频率,本研究采用海藻酸钠分别固定小球藻和活性污泥,并以不同比例组合成共培养体系,处理经Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket(USAB)工艺处理后的真实畜禽养殖废水,同时对比传统悬浮细胞方法对N、P的去除效果。结果表明,在72 h内,较低固定化污泥/固定化小球藻初始比例(R=1/3)下的共培养体系对N、P有较好的去除效率;48 h时NH_~+4-N去除率为83.2%,PO_4~(3-)-P去除率为95.1%;3个半连续批次处理中,NH_~+4-N和PO_4~(3-)-P的去除率保持相对稳定。以上结果说明藻类能促进N、P元素的去除,固定化工艺可提升去除效率,具有应用于畜禽养殖废水处理的潜力。     

反渗透系统在饮用水深度处理中的应用

某市城区各水厂的取水水源主要受到了重金属与有机物的污染 ,而常规的饮用水处理工艺流程对水中重金属离子及有机污染物的去除能力非常有限 .针对该市水源水质现状 ,选择了反渗透系统对自来水进行深度处理 .两年来的运行结果表明 :反渗透系统对水中的重金属离子、有机污染物和细菌的去除效率都非常高