混凝-超滤处理低温低浊受污染水试验研究

以某市江水为研究对象,考察混凝-超滤组合工艺处理低温低浊受污染水的效果,比较不同混凝预处理形式对超滤膜膜通量的影响以及膜滤出水水质的变化.结果表明,混凝预处理可以减缓膜污染,改善膜通量,可将出水的浊度控制在0.2 ntu以下,提高了组合工艺对有机物的去除效果.当混凝剂投加量为30 mg/L时,混凝-超滤组合工艺对UV254和DOC的总去除率分别达到56.5%和39.0%.混凝后直接膜滤对超滤膜膜通量的影响最小,在60 m in内通量下降了11.5%,对UV254和DOC去除率效果最好,平均去除率为37.5%和32.9%.因此采用在线混凝-UF组合工艺可以更明显地改善低温低浊水的处理效果.     

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。     

2种磁性离子交换树脂对水源水中有机物去除特性对比研究

对比2种磁性离子交换树脂m-PGMA(magnetic poly(glycidyl methacrylate)resin)和MIEX~#174;(magnetic ionexchange resin)对太湖水源水中有机物去除效果;基于2种树脂物化性能,并采用亲疏水性分级、相对分子质量分布和三维荧光光谱结合区域积分法,比较2种树脂对太湖水源水中有机物的去除特性。研究结果表明:2种树脂对水源水中有机物均有较好的去除效果,A254和DOC质量浓度降幅分别在72%和40%左右。m-PGMA和MIEX#174;对水源水中亲水性有机物去除率分别为52.97%和40.08%;2种树脂对于相对分子质量(Mr)3 000的中低分子有机物均具有较好的去除效果,m-PGMA对于Mr30 000的大分子有机物去除率高于MIEX~#174;。m-PGMA较MIEX~#174;对芳香类蛋白质、溶解性微生物代谢产物均有较好的去除效果,对富里酸和腐植酸物质去除效果在50%以上。     

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.      

四种膜生物反应器工艺处理长江原水的研究

考察了4种膜生物反应器(menbrane bioreactor,MBR)工艺持续运行处理长江原水污染物的去除效果.单独采用MBR工艺(流程1)处理长江原水效果较差,与混凝沉淀单元相结合的组合工艺(流程2)对常规污染物有较好去除率,浊度、UV254和CODMn的去除率分别在95%,38%,32%以上,溶解性正磷酸盐也可以达到45%￣50%的去除率,而且流程2不像流程3和4那样复杂,污染物的去除效果与流程3和4也基本相当,但混凝剂有可能加剧膜污染.此外,同一流程中,悬浮和附着两种生长型MBR的长江原水处理效果无明显不同.     

化学预氧化强化铁锰复合氧化物混凝除污染效能

通过混凝杯罐试验,研究了化学预氧化与铁锰复合氧化物(FeMnO)联用对有机物的去除效果,考察了氧化剂投量、预氧化时间对有机物的去除效果的影响.结果表明,FeMnO对有机物有一定的去除效果,高锰酸钾、过氧化氢及次氯酸钠作为预氧化剂可以提高FeMnO混凝对有机物的去除效果,最佳投药量分别为15、20、30 mg/L,最佳预氧化时间为20 min,在最佳投量和最佳预氧化时间下,对TOC的去除率分别为6510%、5515%及5631%;对UV254去除率分别为5105 %、5305 %及6040 %.化学预氧化强化了FeMnO混凝对有机物的去除效果,是一种良好的除微污染技术.     

聚硅酸铁对溶解性有机物与浊度的去除

采用透射电镜法及光子相关光谱法对自制的氧化性聚硅酸铁(PSF)与聚合硫酸铁(PFS)进行微观表征,同时以254 nm的吸光度A(UV_(254))溶解性有机碳质量浓度c(DOC)、色度及比紫外吸光值A(SUV_(254))作为溶解性有机物(DOM)的检测指标,对PSF降低以上各指标与浊度去除效果及相关性进行研究.结果表明:PSF由很短的链节样物种及枝状结构组成,形态尺寸及分维数较大,并且较稳定;PSF具有良好的混凝效果,对浊度及色度的去除率超过95%,对A(UV_(254)),A(SUV_(254)),c(DOE)的去除率分别达到85%,80%,60%;用于评价PSF去除DOM性能的各指标间及其与余浊之间均具有良好的相关性.     

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。     

污泥回流与粉末炭组合工艺强化去除有机物

研究通过试验考察了污泥回流与粉末活性炭吸附组合工艺对浊度、DOC和UV254的强化去除效能。并对比考察该工艺与常规混凝沉淀、单独污泥回流工艺的处理效能．结果表明,混合污泥回流与粉末活性炭吸附联用可以将浊度、DOC和UV254的去除率分别提高至89．2％、52．7％和60．1％,比常规混凝沉淀分别高12．4％、33．3％和24．7％,对DOC和UV254的去除率比污泥回流与粉末活性炭联用分别高9．5％和5．9％．组合工艺对浊度和有机物去除效能的提高可能是由于污泥中氢氧化物沉淀的卷扫和吸附以及粉末活性炭吸附协同作用的结果．组合工艺处理后出水余铝质量浓度比原水略有升高,但比常规混凝沉淀后余铝质量浓度低,原水浊度对组合工艺去除浊度和有机物效果有较大影响,该工艺的适用范围为原水浊度不超过100ntu．     

基于分子量分布基础上的高锰酸钾对混凝去除有机物影响的研究

相比于单独混凝,高锰酸钾联合混凝使TOC和UV254的去除率分别提高了7.4%,8.3%,KMnO4预氧化可以强化混凝对TOC和UV254的去除。KMnO4预氧后各个分子段有机物的分布改变比较明显。相比于单独混凝,KMnO4预氧化后、混凝提高了各个分子段有机物的去除率。     

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%。     

粉末活性炭-混凝-超滤联用工艺处理微污染原水的中试研究

对昆山傀儡湖微污染原水进行了粉末活性炭-混凝-超滤联用工艺的中试研究,研究表明混凝剂PAC投加量在30 mg/L的情况下,对浊度有较好的去除效果,但是对有机物的去除率较低.通过膜前在线再混凝,对CODMn的去除率有所提高,但对UV254没有明显影响;本中试对水中颗粒数也有较大的去除,去除率达到99%以上.     

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。     

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%.     

H2O2预氧化－混凝沉淀组合工艺处理黑臭水试验研究

针对H_2O_2预氧化-混凝沉淀组合工艺处理黑臭水效果进行研究。H_2O_2作为预氧化剂,自制无机高分子聚硅酸铁镁作为混凝剂,采用正交试验确定聚硅酸铁镁最佳制备条件;使用扫描电镜对其表面形貌进行表征分析;并与聚合硫酸铁、聚合氯化铝两种混凝剂絮凝性能进行对比分析。试验结果表明,聚硅酸铁镁絮凝性能优于聚合硫酸铁、聚合氯化铝;在整个投加剂量范围内,H_2O_2预氧化-混凝沉淀法去除COD_(Cr)和UV_(254)效果均优于单一混凝沉淀工艺,COD_(Cr)最高去除率从69. 61%提升到78. 97%; UV_(254)最高去除率从39. 80%提升到45. 25%,其中COD_(Cr)去除率最高相差12. 03%,UV_(254)最高相差9. 07%,混凝剂在较高投加量下,预氧化能强化后续处理工艺,降低水样余浊。     

陶瓷膜处理地表水的工艺

采用混凝沉降与陶瓷膜超滤的组合工艺处理地表水,考察操作模式、膜孔径、膜构型以及膜通量等对膜过滤性能的影响.结果表明:在恒压操作下,终端过滤的操作压差应小于0.075 MPa,对于孔径大于50nm的陶瓷膜而言,膜通量随孔径变化不大;错流过滤的膜通量随孔径增大而增大;错流过滤的渗透通量是终端过滤的1.5 -2.2倍.恒通量操作下,蜂窝陶瓷膜过滤性能优于19通道陶瓷膜,并在恒通量150 L/( m2.h)下稳定运行.混凝沉降-陶瓷膜组合工艺对浊度的去除率大于99%,对吸收254 nm波长紫外线有机物(UV254)的去除率大于47.7%,产品水的部分指标优于GB 5749-2006中的指标.     

粉末活性炭处理原水中溶解性机物的试验研究

采用模拟试验的方法,考察混凝剂与粉末活性炭(PAC)投加去除姚江原水溶解性有机物(DOC)的效果.试验结果表明,表征活性炭吸附性能的碘值与亚甲基兰值与有机物去除效果无显著相关性;混凝处理主要去除的是分子质量1×104~3×104u区段的有机物,而粉末活性炭处理其他区段的有机物效果较好,尤其是分子质量小于1×104u区段,去除率均在40%以上;混凝处理分子质量小于3×103u区段的有机物效果较差,几乎全部依赖粉末活性炭去除,该区段质量分数占姚江原水的70%,这是处理姚江原水时粉末活性炭投加量相对较大的主要原因.     

MIEX~@树脂对水库水中有机物的去除特性

为了充分发挥磁性离子交换树脂(MIEX@)对有机物的去除能力,利用烧杯试验研究了MIEX@树脂对水库水中有机物的去除特性,以溶解性有机物DOC、UV254、有机物三维荧光光谱(3DEEM)、有机物相对分子量分布、有机物分级特征和消毒副产物生成量等指标进行表征。结果表明:投加树脂15mL/L、反应20min时,DOC和UV254的去除率分别为58.4%和82.2%,三卤甲烷生成潜势(THM-FP)和卤乙酸生成潜势(HAAFP)的去除率分别为55.6%和82.1%。有机物相对分子量分布和分级特征测定结果表明:MIEX@树脂主要去除常规工艺无法有效去除的中小分子区间的亲水性和疏水性的有机物,从而可以有效控制消毒副产物的产生。有机物三维荧光光谱扫描结果表明:MIEX@树脂对芳香族蛋白Ⅱ(BOD5)、富里酸类物质和微生物代谢产物类有机物均有一定的去除能力,特别是芳香族蛋白Ⅱ和富里酸类物质。     

粉末活性炭-超滤膜工艺净化松花江水

为了研究超滤(UF)技术对地表水的处理效果,建造了一座120吨/天的中试规模的膜处理水厂.以松花江水为水源,用粉末活性炭(PAC)吸附作为超滤的预处理工艺,组成了PAC-UF系统.结果表明:PAC-UF工艺的出水浊度在0.15NTU左右,而且不受进水浊度的影响;原水不经过PAC吸附直接超滤时,膜出水有机物浓度和膜进水有机物浓度存在线性关系;UF对UV254的平均去除率在10%左右,对溶解性有机碳(DOC)的平均去除率在8%左右;加入PAC吸附后对有机物的去除有明显提高.     

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.