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%.     

生化出水中各类有机污染物的特性及在混凝处理过程中的行为

以城市生活污水厂二级生化出水为研究对象,考察了生化出水中有机污染物中各组分含量、分子量分布特点等特性,以及各类有机物在三氯化铁混凝处理过程中的行为.实验结果表明:当生化出水中有机物浓度以DOC表征时,水中疏水性物质与亲水性物质各占50%,其中疏水酸浓度最高,约为42%,其次为亲水酸和非酸亲水物质,分别占26%和24%,非酸疏水物质仅为8%.其中疏水酸中的不饱和双键或芳香环有机物的含量较高.二级生化出水中的DOC主要集中在分子量大于10 000 D的有机物,占48.8%.在三氯化铁混凝过程中,能去除几乎所有的大分子量有机物以及大部分芳香族有机物(61%的UV254),对小分子、亲水性有机物基本没有去除效果.因此,混凝法需与其他能去除亲水性、小分子量有机物(＜3 000 D)的处理工艺结合,以进一步提高有机物的去除效率.     

磁性离子交换树脂去除水源水中有机物的研究

采用动力学和静态循环试验考察磁性离子交换树脂(MIEX)对3种不同特征水源水中有机物的去除率及有机物特性对MIEX处理效能的影响.研究结果表明:在动力学试验确定的最佳投加量(水源水A,B和C含量分别为10,10和5 mL/L)和反应时间为(15 min)时,水源水A,B和C的UV254去除率分别为 71.5%,81.5%和69.2%,溶解性有机物(DOC)去除率分别为50.4%,65.3%和45.9%;当MIEX投加量10 mL/L时,3种水源水的通水倍数(BV)可达1 500,而不发生离子交换吸附饱和现象;有机物各种特性中,相对分子质量分布可为确定MIEX处理工艺参数提供参考;当水源水中有机物构成以大分子有机物为主时,MIEX投加量需在动力学试验确定的最佳投加量基础上有所增加,才能提高BV且不使MIEX发生离子交换吸附饱和现象.     

改性滤料和活性炭去除有机物的特性研究

研究了改性滤料和活性炭去除有机物的分子量分布特性,以及二者结合使用时去除有机物的特性.研究结果表明:涂铁铝砂对水中的有机物有很强的吸附作用,0.45μm膜过滤后总有机物紫外消光值AUV254从0.1 cm-1降到0.055 cm-1,去除率达到45%.其中对分子量大于1×103u的有机物去除效果非常明显,去除率都超过了70%.而活性炭对小分子有机物有很好的去除能力,将涂铁铝砂和活性炭联合使用,可使有机物的去除率增加50%.在实际工程中,要根据原水水质来选择合适的处理工艺.     

有机物分子质量分布对生物除铁滤柱的影响

建立生物滤柱对地下水进行除铁试验研究,用膜过滤法对其进水、出水进行了分子质量分析,考察了生物除铁滤柱对有机物分子质量不同分布区间的去除效果.结果表明,有机物分子质量大小对出水水质有一定的影响,有机物分子质量越大,铁去除率越低,DOC和UV254去除率也越低.生物滤柱对原水中分子质量1 ku的有机物去除率为82.4%,而对分子质量30 ku的有机物去除率只有28.5%.     

黄浦江原水的生产性试验研究

采用杨树浦水厂新建的组合工艺(预臭氧氧化→高密度澄清池→砂滤→后臭氧氧化→生物活性炭)处理有机物和氨氮含量较高的黄浦江原水,研究水力负荷对该工艺处理黄浦江原水效果的影响,并分析该工艺在最佳水力负荷下长期运行时处理效果的变化情况.结果表明:该工艺能够长期稳定运行,出水水质达到国家饮用水标准,适宜作为微污染水源水的有效处理工艺;在设计水力负荷范围内,适当增加处理水量可更好地发挥该工艺的效用,且对有机污染物的去除率不会有明显降低;杨树浦水厂调试运转中该工艺流程的最佳水力负荷定为1 200m3/h.     

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.      

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。     

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。     

重庆主城区水源水质特征综合评价及聚类分期分析

对三峡库区内长江、嘉陵江(重庆主城段)近年来水源水质研究发现,两江水源pH值偏高,高锰酸钾指数(CODMn)值多数时期超过4.5 mg/L,小分子量的溶解性有机物(DOM)比重较大,且在夏季洪水高浊期,有机物污染较严重.采用模糊加权水质质量系数法和系统聚类法对两江原水水质进行了综合评价和水质聚类分期,在研究期内,长江原水水质按类别分为夏季高浊污染期、春秋中温微污染期、冬季低温微污染期;嘉陵江原水水质按类别分为低浊水质期、初春高藻水污染期、夏季高浊污染期.两江水源在不同时期水源水质差别较大,属于难以通过常规处理达到《生活饮用水水质标准》(GB 5749-2006)水质要求的水体,因此应对不同时期重庆主城段的水源进行适宜的强化处理研究.