预混合和预沉积MIEX-超滤处理含藻水的膜污染控制

为了降低超滤处理含藻水的膜污染,探究了预混合和预沉积磁性离子交换树脂(MIEX)超滤处理含藻水的膜污染控制。对实验过程中的总阻力、可逆阻力及不可逆阻力进行分析,并使用扫描电子显微镜、三维荧光光谱、不可逆污染组分及超滤过滤模型对膜污染机理进行探究。结果表明:在相同投加量下,预沉积MIEX比预混合MIEX膜污染的控制更好,最大预沉积量为235.2 mL/m^(2)时,膜污染控制最好,此时预沉积MIEX的总阻力、可逆阻力和不可逆阻力分别比预混合MIEX的相应值低52.7%、65.7%和50.1%;蛋白质均是造成2种投加方式不可逆阻力的主要原因;随着预混合投加量的增加,滤饼层厚度从4.82 m降低至4.07 m,滤饼层内藻细胞及胞外有机物(EOM)含量降低;在预沉积MIEX中,随着沉积量的增加,沉积层形态发生变化,当沉积量最大时,沉积层拦截较多藻细胞和EOM,形成明显的藻类滤饼层。

MIEX技术控制饮用水消毒副产物的研究进展

MIEX技术及其组合工艺能有效控制DBPs的生成,在国外得到了广泛应用,而国内对该技术的相关研究才刚刚起步。为探讨MIEX技术控制消毒副产物生成的效能,并推动该技术在我国的研究与应用,比较分析了目前国际上MIEX技术及其组合工艺对不同水源水的应用情况。结果表明,MIEX技术能有效去除小分子有机物,对DOC和UV254的去除率可达80%和95%以上,对溴离子的去除率可达65%;MIEX技术作为预处理单元能减少后续氯化消毒或臭氧氧化的剂量,与混凝沉淀工艺组合时可最大程度地控制THMs和HAAs的生成量,且能节省60%左右的混凝剂;MIEX与粉末活性炭组合对有机物的去除有互补增强作用(对DOC的去除率达90%以上),与膜分离技术组合时对UV254的去除率高达95%以上(MIEX投加量为10 mL/L)。因此MIEX技术是一种有效控制消毒副产物的新技术,具有很好的推广应用价值。

MIEX~处理某湖泊水源水中试研究

采用磁性离子交换树脂(MIEX)中试处理某湖泊水源水。结果表明,其对CODMn和UV254的去除率分别为40.8%～54.2%和66.7%～87.8%,通水倍数改变对有机物的去除效果影响不大;对SO24-的去除率最高达86.1%,色度的去除率达55.6%;MIEX与混凝沉淀工艺联用对浊度的去除率为82.3%～95.5%,可节省36%～61%的混凝剂投加量;MIEX粒子自身成分的释放不会对水质产生影响,且有很宽的pH适应范围;MIEX技术处理成本估算为0.2436元/m3。

新型国产树脂性能及饮用水COD_(Mn)去除处理效果

磁性离子交换(MIEX)树脂是用于净化饮用水技术的关键载体,依赖进口采购。为解决树脂进口成本高的问题,研发新型国产树脂,利用热重、沉降、扫描电子显微镜(SEM)、粒度分析试验,对比其与进口MIEX树脂的材料性能。开展应用2种树脂的生产性中试试验。试验结果表明,国产树脂与MIEX树脂的沉降速度接近,且其对于单宁酸和磷酸盐去除率优于MIEX树脂。SEM试验表明,国产树脂表面疏松多孔,比表面积较大,有利于吸附过程,循环应用前后,其粒度分布主要集中在150~350μm。通水倍数为800 BV情况下,国产树脂COD_(Mn)去除率为42.44%,优于MIEX树脂,处理效果能满足生产需求。X射线荧光光谱(XRF)试验证明,磷酸根(PO_(4)^(3-))和硫酸根(SO_(4)^(2-))等阴离子能被国产树脂有效吸附,其再生性能较好,可长期使用。综上,研发的国产树脂对MIEX树脂有可靠的替代性。

MIEX/超滤一体化工艺净化长江原水的研究

水体中的天然有机物是造成超滤膜污染的重要因素。考察了磁性离子交换树脂(MIEX)/超滤膜一体化净水工艺处理长江原水的效果,并通过与超滤膜直接过滤进行比较,探讨了MIEX预处理对去除有机物的影响及控制膜污染的效果。结果表明,与原水直接进行超滤处理相比,组合工艺对CODMn、DOC、UV254的去除率分别提高了40.70%、38.20%和43.90%。MIEX/超滤工艺控制消毒副产物的优势更为明显,对THMFP和HAAFP的去除率分别达62.54%和55.83%。由于MIEX预处理去除了原水中56.72%的疏水性有机物,降低了超滤膜的负荷,延缓了膜表面致密凝胶层的形成,因而减少了膜孔堵塞,可有效控制运行压力的增长速度,延长过滤时间。

MIEX^(■)预处理对水源水中藻源DON的去除效能及机理

利用小试试验研究了磁性离子交换树脂预处理（MIEX ）对高藻水源水中的溶解性有机氮（DON）的去除效能,并通过分子量分布测定、双向电泳等手段初步分析了其作用机理.结果表明,MIEX 预处理对DON具有较好地去除效果,并可有效强化混凝工艺的处理效能.投加量为15m L/L时,MIEX 预处理可提升DON去除率20%;以铜绿微囊藻为主要种属的高藻水源水中藻类蛋白种类不低于230种,且大多数处于酸性端,分子量区间主要分布于15～40Ku、65～75Ku,处于MIEX 预处理可去除的分子量区间,从而具有较好的去除效果.综上所述,MIEX 预处理可以作为强化去除高藻水源水中DON的一种方法。

MIEX对水中溴离子的去除效能及其影响因素

利用烧杯试验研究了一种新型磁性离子交换树脂(MIEX)对水中溴离子的去除效能,并考察了水中常见阴离子及有机物对其去除效果的影响。试验结果表明,MIEX可以有效去除纯水中的溴离子,投加量为10mL/L和20mL/L时其对溴离子去除率均在90%以上,且达到交换平衡时间分别为5min和3min。水中常见的其它带负电物质会在一定程度上影响溴离子的去除效果,在常见的含量条件下10 mL/L的MIEX对溴离子的去除率一般在50%以上。阴离子含量以及MIEX的选择性是影响其对溴离子去除效果的主要因素。有机物的存在使MIEX对溴离子的去除率明显下降,去除率在70%左右。MIEX对有机物、阴离子的去除过程存在差异:10 mL/L的MIEX去除阴离子的反应平衡时间在5min左右,而去除有机物的平衡时间则较长,其对2种表征有机物含量的指标(UV254、DOC)的去除稳定时间均在20min以上。

MIEX和PAC对微污染水源水的水质净化效果比较

研究了MIEX和PAC两种水处理吸附剂对微污染水源水的水质净化性能。实验分别考察了MIEX和PAC对DOC和UV_(254)的去除效率,并通过凝胶渗透色谱和三维荧光光谱分析,研究了MIEX和PAC对不同相对分子质量区间以及不同种类有机物的去除规律。在正常的吸附剂投加量下(MIEX=5~8 ml·L^(-1),PAC=30~50mg·L^(-1)),MIEX对DOC和UV_(254)的平均去除率比PAC高23%和20%。但随着吸附剂投加量的增加,两者去除效率差别逐渐减小,MIEX对DOC和UV_(254)的最大去除率仅比PAC高6%~8%。与PAC相比,MIEX去除的有机物相对分子质量分布范围更广,特别是对中等分子量(5000~50000)有机物,其去效率明显高于PAC。MIEX对腐殖酸和富里酸类有机物的去除率略高于PAC,而对蛋白质类有机物的去除率则远高于PAC。动力学分析表明,MIEX和PAC对DOC的吸附去除过程符合准二级动力学,MIEX对有机物的吸附速率是PAC的40倍左右。

MIEX-DOC~离子交换树脂的饮用水除砷研究

对新型阴离子交换树脂MIEX-DOC的除砷性能进行了研究,考察了该树脂除砷容量、对三价砷[As(Ⅲ)]和五价砷[As(Ⅴ)]的去除能力、不同离子和水体pH值对树脂除砷[包括As(Ⅲ)和As(Ⅴ)]效率的影响。结果表明,MIEX-DOC树脂对人工配制高砷水(0.1mg.L-1)的除砷容量约为0.0051mg.mL-1;对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除能力相当;常见的共存离子对树脂除砷效率有抑制或促进影响;不同pH值下,MIEX-DOC树脂除砷效率不同,但对0.1mg.L-1的高砷水的除砷效率均达到50%以上。对农村高砷水的实地中试研究表明,当源水砷浓度约为0.1mg.L-1时,出水砷浓度低于0.05mg.L-1,达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的农村小型集中式供水和分散式供水水质指标。成本分析结果表明,采用国产MIEX-DOC净水设备的除砷效果与进口设备相当,但除砷成本较低(0.56元.t-1),在我国农村高砷饮用水处理中有一定应用潜力。

MIEX~树脂去除水源UV_(254)研究

MIEX树脂可以有效去除水源中的UV254,UV254去除率与树脂的投加量和水源水质有关,新树脂的投加量大于10ml/L时,UV254的去除率为56%～83%。树脂在连续运行103次的过程中,仍然没有明显的UV254饱和穿透现象,树脂投加量5ml/L(20600BV),UV254去除率为45%～25%;树脂投加量15ml/L(6768BV),UV254的去除率为62%～40%。该树脂单位单次的最大UV254吸附量约为0.003cm-1(UV254)/ml(树脂)·次。

新型MIEX~离子交换树脂在饮用水处理中的应用研究

本文采用一种新型的MIEX磁性离子交换树脂对南方某水厂的水源水和自培高藻水分别进行处理,考察了MIEX树脂用量与后续聚合氯化铝絮凝工艺对水源水和高藻水色度、浊度、UV254、CODMn、SO24-及藻细胞数的去除率之间的关系,评价了MIEX树脂对后续絮凝工艺的影响。结果表明,单独使用10 mL/L MIEX树脂处理后水源水色度、SO24-去除率分别为65.2%、76.2%,而经10 mL/L MIEX+20 mg/L聚合氯化铝处理后,CODMn为2.64 mg/L,比单独使用聚合氯化铝时的去除率高46.2%,达到国家生活饮用水标准对该指标的要求。另外,MIEX预处理可以提高后续絮凝工艺的效率,可以缩短絮凝后的沉降时间,并减少50%～75%的絮凝剂用量,也有助于藻类的去除。

MIEX树脂特性及其在饮用水处理中的应用

阐述了MIEX阴离子交换树脂的特性及其在饮用水处理中对消毒副产物前质、色度、浊度、藻类等的去除效果。对近年来MIEX树脂与超滤、活性炭、臭氧等工艺组合的应用情况进行了介绍,初步分析了MIEX树脂用于净水处理的经济性。

MIEX工艺在水厂深度处理中的应用研究

淮安自来水有限公司北京路水厂是在上世纪70年代建成的日供水量9万m3的水厂,水厂水源取自洪泽湖下游二河水,主要工艺为混凝沉淀+砂滤+消毒;根据水源水质、现有工艺以及水厂的占地情况,通过对各种深度处理工艺的试验和研究,淮安自来水有限公司于2011年2月确定选择占地面积小、出水水质优、操作维护方便的磁性离子交换树脂(MIEX)深度处理工艺用于该水厂的深度处理;水厂从2011年8月开工进行深度处理工程改造,于2012年6月25日调试通水成功,MIEX工艺的设计通水倍数为800BVTR;改造后的水厂处理工艺为:MIEX+混凝沉淀+砂滤+消毒;MIEX系统运行后大大提高了水厂的产水水质、降低了后续工艺的加药量并降低了供水中的消毒副产物;改造后该水厂CODMn去除率为60%,消毒副产物降低80%;使该厂出厂水满足国家新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。

MIEX~?树脂联合混凝工艺去除消毒副产物效能研究

以强碱性阴离子吸附树脂-MIEX■树脂为吸附剂,研究了该树脂联合混凝工艺(下称组合工艺)对原水中有机物及氯代消毒副产物生成势(DBPsFP)的去除效果。吸附动力学试验拟合结果表明,MIEX■树脂吸附过程更符合Elovich吸附动力学模型,R^2大于0.99;与常规混凝工艺相比,组合工艺可以提高10%20%的消毒副产物生成势(三卤甲烷生成势THMsFP、三氯乙醛生成势CHFP、可吸附有机尚素生成势AOXFP)去除率。有机物分子质量分级结果表明,组合工艺对MW>5000的有机物去除效果最好,而DBPs前驱物的分子质量主要集中在MW<1000和MW〉5000。组合工艺对于控制DBPs FP有较好的效果,对生产具有实际意义。

淮安北京路净水厂MIEX树脂处理系统应用研究

淮安北京路净水厂采用高锰酸钾预氧化、MIEX树脂处理、混凝沉淀组合工艺制水,对不同单元出水进行检测的结果表明,组合工艺对浊度去除率为95.4%,但MIEX树脂系统本身不能去除浊度;组合工艺能够有效地去除水中UV254、DOC、CODMn,MIEX树脂系统对进水中UV254、DOC、CODMn的去除率分别为50.9%、35.1%、19.8%;组合工艺对THMFP、HAAFP总体去除率分别为44.2%、65.6%,主要通过MIEX树脂去除;水中Cl-经过MIEX树脂处理后有较大程度增加,SO42-可得到部分去除,NO-3含量几乎不变;净水厂MIEX树脂运行成本实际约为0.199元/m3。

MIEX-UF耦合工艺控制膜污染的行为及机理研究

以HA、BSA和SA模拟典型膜污染物,对比分析了一体式和分体式两种MIEX-UF耦合工艺在减缓膜污染方面的性能差异。结果表明对任何一种典型污染物来说,一体式MIEX-UF工艺减缓膜污染的效果都远远强于分体式MIEX-UF工艺。机理分析证明,即使MIEX对BSA的吸附去除高达91.4%,吸附也不是一体式MIEX-UF工艺减缓膜污染的最主要因素。尽管污染物的性质会影响一体式工艺中三种膜污染减缓机制的相对贡献比例,但MIEX与污染物间更强亲和力带来的动态膜效应始终是一体式MIEX-UF工艺减缓膜污染的最主要因素。污染物与MIEX间亲和力越强,一体式工艺对其造成的膜污染的减缓效果就越显著。因此,当以提高膜污染控制性能为目的时,在一体式吸附-UF工艺中吸附剂的选择更应该关注其与污染物间亲和力而不是吸附剂的吸附能力。

MIEX工艺对原水中CODMn去除的效果

北京路水厂始建于1977年,设计日供水量为9.0万m3。为稳定保证优质供水,于2011年8月开始改造加装磁性离子交换树脂(MIEX)深度处理系统,并在2012年6月成功通水。文中对其系统在成功通水并运行至今的处理效果进行持续跟踪分析,展开了为期近5个月的试验。结果表明:在MIEX工艺主要技术参数通水倍数为800 BVTR、反应池搅拌机速度为10~12 r/min等情况下,MIEX工艺对原水中CODMn具有优异的去除能力,平均去除率为29%;"MIEX+常规处理"工艺联合运行下,对原水中CODMn总的平均去除率达到了69%,达到了水厂预期处理效果。通过试验对比,MIEX工艺对CODMn的去除率略高于臭氧活性炭工艺的22%,具有深度处理效果。结合MIEX工艺自身优势,可作为深度处理技术在自来水厂新建和改造中应用。

磁性离子交换树指(MIEX~)去除黄浦江原水中有机物

采用磁性离子交换树脂(MIEX)中试处理黄浦江水源水。结果表明,当通水倍数分别为300 BV和800 BV时,COD的平均去除率分别为36%和32%,UV254的平均去除率分别为53%和61%,色度去除率达到64%,浑浊度有少许上升。经MIEX树脂和混凝联用处理后CODMn浓度平均值为2.6 mg/L,达到饮用水卫生标准。MIEX技术处理的运行成本估算为0.16元/m3。

MIEX树脂在腈纶废水深度处理中的应用

通过试验探讨了MIEX树脂在腈纶废水深度处理方面的技术参数。研究表明,在单独活性污泥法难以实现腈纶废水达标排放的情况下,MIEX树脂可满足稳定达标要求,并对MIEX树脂应用的经济性进行了分析。

MIEX树脂在饮用水预处理中的应用研究

本文采用一种新型的MIEX磁性离子交换树脂对某水厂原水进行预处理,考察了MIEX树脂用量与后续混凝工艺对原水的浊度、有机物、无机阴离子的去除效果。结果表明,MIEX技术可有效地去除原水中的有机物,对UV254和CODMn的去除率分别稳定在90%和59%。MIEX树脂对无机阴离子也有很好的去除效果,对SO24-的去除率一般为80%以上,NO3-为50%以上。但MIEX树脂对低浊水的去浊效果一般,同时MIEX预处理可以有效强化混凝沉淀对有机物的去除。