黑化砂对水中铊离子的去除效果研究

通过滤柱小试研究了黑化砂对水中铊的处理能力,并探讨了去除机理。结果表明,石英砂新砂对铊的去除能力较弱,黑化砂通过物理、化学和生物共同作用,能将0.5μg/L铊降至标准限值(0.1μg/L)以下。黑化物质主要由氧锰化合物构成,滤料使用年限越长,对铊的去除效果越佳。

三维荧光评估不同净水工艺中有机物去除效果

三维荧光光谱技术能对水中的有机物进行有效识别和分析。结合有机物综合指标和三维荧光光谱技术,对珠三角地区某典型净水厂水处理工艺中的有机物的去除情况进行了考察分析。研究结果表明,东江水源受到轻微污染,原水中有机物成分以芳香蛋白类、溶解性微生物代谢物为主,腐殖酸类含量较低。传统处理工艺对东江原水中有机污染物的去除效果有限,臭氧-生物活性炭深度处理工艺对原水中有机污染物的去除起主要的作用,区域标准积分的去除率达到70%以上。三维荧光光谱分析能有效监测水中有机物的去除情况,为水厂的水质监测提供了一种有效的技术手段。

高效低毒前处理测定水中黄磷

通过对不同前处理方式的结果进行对比,优选低毒性的环己烷和合适的pH范围对水中黄磷进行液液萃取,无需氮吹,然后采用气相色谱法分析,外标法定量。结果表明,低毒性的环己烷能有效萃取出水中的黄磷,排除氮吹和选取合适pH范围能有效提高回收率至70%以上,方法检出限为0.1μg/L。该方法灵敏度高,线性范围广,分析时间短,符合地表水检测的要求。

沸石粉与沸石滤料对水中氨氮的去除效果研究

针对净水厂处理氨氮污染难度大而可选用处理手段较少等问题,通过实验研究不同产地的沸石粉对氨氮去除性能以及沸石和其他滤料对氨氮的去除效果对比,并探讨沸石对氨氮去除的机理。研究结果表明,不同产地沸石粉去氨氮去除效果存在差异,其中缙云沸石粉的处理能力最优;沸石粉对氨氮去除分为三个阶段,而第一阶段是其最主要去除过程;天然缙云沸石粉处理本次模拟氨氮污染的最佳投量为1.0g·L-1;沸石滤料对氨氮的处理效果最优,不会造成二次风险,其等温吸附符合Fruendlich等温式,离子交换可能是其对氨氮的最主要去除作用。

自来水厂不同预处理方法对有机物的去除效果对比

通过规模为110万m^3/d的自来水厂实际的生产性试验,结合TOC、COD_(Mn)和UV_(254)3个有机物指标,采用三维荧光光谱以及荧光区域积分方法(Fluorescence Regional Integration,FRI)对比分析3种不同的预处理方法对有机物的去除效果。结果显示,粉末活性炭+高锰酸钾联用的预处理方式比单独使用高锰酸钾和预氯化的预处理方式对有机物的去除效果更佳。

实际氧转移效率测定方法探讨及工程验证

为探究污水处理系统曝气设备实际氧转移效率(AOTE)与标态氧转移效率(SOTE)之间的关系及适用条件,建立了AOTE与SOTE的关系模型,探讨了传统SOTE测定方法的局限性,提出了用改进的气体分压法和需氧量核算法测定AOTE.并在微污染水、市政污水两个实际工程项目中进行了验证,同步分析了悬浮载体存在时对SOTE的影响。结果表明.AOTE相比SOTE更适合作为不同水质、不同工艺氧转移效率的评价指标,建议采用气体分压法测定并通过AOR加以校对。气体分压法测定应根据测定区功能及环境条件,合理选择是否忽略二氧化碳,水蒸气影响。对于市政污水,忽略二氧化碳影响会带来约10%的测定误差。微污染水实际氧转移效率低于市政污水,主要受环境影响因子(E_(B))较低所致;穿孔曝气系统结合悬浮载体可提高系统标态氧转移效率至4.0%/m以上.达到与微孔曝气接近的水平,提高穿孔曝气系统的悬浮载体填充率可增加SOTE。悬浮载体的投加通过气泡切割和延长气液接触时间提高了SOTE。对于MBBR工艺,悬浮载体均匀流化是确保该工艺正常运行、良好传质的关键。

水源油污染的水厂应急处理研究

基于水源油污染的应急处理问题,通过烧杯试验和滤柱试验研究水厂常规工艺的应急处理能力,探讨水源油污染的最佳处理手段。结果表明,柴油在水中的溶解浓度随时间延长而增大,同时具有不稳定性;调整聚合氯化铝投加量和搅拌速率,能提升水厂对柴油的去除能力;高锰酸钾或粉末活性炭与混凝剂联合投加对柴油的去除效果更有效;生物活性炭对柴油的去除能力比石英砂更强,但柴油对滤料的污染较大,应谨慎使用。

三维荧光技术分析南方某深度处理净水厂有机物去除效果

通过三维荧光光谱与荧光区域积分方法(Fluorescence Regional Integration, FRI)分析南方某深度处理水厂有机物的去除效果,同时考察荧光区域积分标准体积与有机物和消毒副产物指标的相关性。结果表明:监测期间,该水厂原水的主要污染物以BOD5的含苯环类蛋白物质、富里酸类物质和微生物代谢蛋白物质为主。常规水处理工艺对荧光溶解性有机物去除能力有限;臭氧/活性炭深度处理工艺对荧光溶解性有机物的去除效果非常显著,其中臭氧起到至关重要的作用。总荧光区域积分标准体积与有机物指标相关性较好。三氯乙醛前体物与水中芳香类蛋白、BOD5的含苯环类蛋白物质以及微生物代谢蛋白物质紧密相关,三卤甲烷生成势与荧光区域积分标准体积的相关性较差。

二次微絮凝中试试验研究

为改善砂滤池过滤效果,开展了混凝沉淀后出水二次微絮凝中试试验研究。结果表明:针对南方某自来水厂原水常规水质,当待滤水浊度在4NTU以下,常规絮凝工艺与二次微絮凝工艺对浊度的处理效果相当;当待滤水处于4~9NTU时,二次微絮凝工艺有效降低滤后水的浊度;不论常规絮凝工艺还是二次微絮凝工艺,只要把待滤水浊度控制在1NTU左右,滤后水浊度可以控制在0.1NTU左右;二次微絮凝工艺对TOC与三氯乙醛的处理效果都优于常规絮凝工艺;当二次投加PAC的量为0.3mg/L时,滤后水铝含量远低于国标限值。

活性炭对几种典型有机物的去除效果研究

采用新活性炭和生物活性炭对几种典型有机物进行了去除效果试验研究,结果表明:三氯甲烷主要靠活性炭吸附作用去除,而通过生物降解作用去除的效果相对较弱;新活性炭与生物活性炭对苯酚和苯均有较好的去除效果;两种活性炭均能把含超标的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二丁酯进水处理至国标限值以下。

预氧化与过滤去除水源水中臭味的试验研究

通过采用不同的预氧化剂、不同预氧化剂与粉末活性炭联用以及不同滤料过滤等方式进行混凝搅拌试验和小试滤柱试验,研究了多种处理方法对去除水源水中臭味的效果。结果表明:预处理方法中0.3mg/L高锰酸钾与30mg/L粉末活性炭联用去除水源水中臭味的效果最好,能将臭味等级为4级的原水处理到臭味等级0级;滤料过滤处理中以活性炭和活性无烟煤为滤料的滤柱去除水源水中臭味的效果优于以石英砂和锰砂为滤料的滤柱去除臭味效果,以活性炭和活性无烟煤为滤料的滤柱能将臭味等级为4级的原水处理到臭味等级为1级。

南方地区水厂沉淀池排泥水回用的可行性分析

通过混凝搅拌试验研究了沉淀池排泥水回用对水质的影响,考察了南方地区排泥水回用的可行性。结果表明,回用排泥水上清液或混浊液,均有较好的助凝效果;回用对有机物去除效果的影响不大,不会改变原水中溶解性物质的分类;回用比较高时,混凝沉淀出水存在锰超标风险,其他金属指标均远低于国标限值。在合适的回用比下回用沉淀池排泥切实可行,能实现给水厂节能减耗和环境保护双重目标。

自来水厂消毒副产物和FDOM的关系

为分析自来水厂消毒副产物(Disinfection by-products, DBPs)和荧光溶解性有机物(fluorescent dissolved organic matter, FDOM)的关系,采集南方某水厂水处理工艺段水样。水样经过0.45μm滤膜过滤后,测定溶解性有机物(dissolved organic carbon, DOC)、UV_(254)(ultraviolet absorbance at 254 nm)、三维荧光光谱(three dimensional ecxitation-emissions matrixs, 3D-EEMs)、生物源指数(Biogenic index, BIX)、三氯甲烷生成潜能(trichloromethane formation potential, TCMFP)和三氯乙醛生成潜能(chloral hydrate formation potential,CHFP),使用荧光区域一体化(fluorescence regional integration, FRI)和多元线性回归方法分析TCM和CH分别与FDOM的关系。结果表明:在水处理过程中,FDOM的特征峰为四个:芳香性化合物、类富里酸、类色氨酸物质和类腐殖质物质。TCM前体物来源为芳香性化合物、类富里酸、类色氨酸物质和类腐殖质物质的贡献。TCM、CH与DOC、SUVA_(254)不存在显著的线性关系。经过多元线性方程拟合,TCM和区域积分结果存在显著的多元线性关系(r^2=0.85)。CH与BIX存在较好的线性相关关系(r^2=0.82)。可根据消毒副产物来源,有针对性去除消毒副产物前体物。

水厂浮游动物拦截网运行效果研究

在滤池集水堰处加装200目不锈钢浮游动物拦截网,研究了其对滤后水浊度和浮游动物的去除效果。结果表明:拦截网能有效降低滤后水浊度,截留部分金属污染物,对浮游动物的平均去除率可达81. 4%。加装拦截网的工程造价低,无需占用多余土地或加建构筑物,且后期维护费用很少,是水厂改造升级的有效措施。

南方污水处理厂污泥厌氧发酵制取碳源及投加策略

为应对污水厂出水总氮标准日益提升的要求,提高生化池的反硝化能力,减少对外加碳源的依赖,考察了利用南方某污水处理厂的剩余污泥厌氧发酵制取碳源的效能、影响因素和回用投加比例,分析了剩余污泥厌氧发酵制取碳源的可行性、污泥减量效果和经济效益。当控制初始MLSS约为15 000 mg/L时,厌氧发酵的ORP基本在-400 mV左右,有利于碳源的制取;可采用按比例更换新污泥的方式进行厌氧发酵,换泥比例为每天50%左右,折合SRT约为48 h;以2.5%厌氧发酵污泥结合75 mg/L复合碳源投加到缺氧系统中,可增强脱氮能力,且发酵污泥的总氮、总磷和重金属离子基本不会对生化系统造成不良影响。以折合SRT计算,厌氧发酵的污泥削减率约为7%;以10×10^(4)m^(3)/d的污水处理厂为例,采用厌氧发酵技术每年可节省运营成本约410.6万元。

细砂滤料的过滤性能及运行效果

基于提升滤后水水质对石英砂粒径的选用问题,通过中试研究了两种不同粒径分布的石英砂过滤性能,探讨细砂滤料使用的可行性。研究结果表明,细砂的滤后水浊度更低,能解决高浊度的突发性水质问题;细砂对无脊椎动物的截留效果显著,并能有效应对轮虫等小尺寸生物风险;细砂滤料保持并提升了滤池对有机物和氨氮的去除能力;细砂的水头损失增长更快,降低进水浊度能有效延长其运行时间;对比于其他深度处理工艺,细砂滤料拥有部分膜处理功能,无需增加净水厂用地。

纯膜MBBR工艺处理微污染水的工程启动研究

采用两级纯膜MBBR工艺处理低基质河道水,研究了启动过程中生物膜的硝化性能,并同步分析了生物膜厚度、生物量及微生物种群变化情况。结果显示,在冬季最不利水温条件下不接种污泥直接原水启动,经过10 d系统调试成功,出水氨氮稳定达标,一、二级MBBR区出水氨氮分别为(1.35±0.38)、(0.43±0.15)mg/L,硝化负荷分别为(0.182±0.026)、(0.066±0.020)kg/(m3·d),系统氨氮去除率达到(88.98±3.03)%,同时,系统具有一定的COD去除能力;启动过程中,负荷增长至第14天达到稳定,生物膜的生物量于第28天达到稳定,一、二级MBBR区的生物量分别为(2.66±0.36)、(2.14±0.19)g/m2,生物膜厚度分别达到(197±23)、(157±17)μm;生物膜负荷具有一定余量,能够抵抗进水负荷冲击。启动阶段,生物膜物种丰富度于第21天基本达到稳定,一级生物膜的物种丰富度、物种分布均匀程度高于二级生物膜,具有更高的物种多样性;生物膜中优势微生物主要有Nitrospira、Hyphomicrobium、Nitrosomonas、Kouleothrix、Pedomicrobium、Pedobacter等,其中硝化菌属Nitrospira在一、二级生物膜中的相对丰度分别达到8.48%~13.60%、6.48%~9.27%,Nitrosomonas的相对丰度分别达到2.89%~5.64%、0.00%~3.48%,而Hyphomicrobium和Pedomicrobium等菌属的存在可能与进水中芳香烃类DOM的转化有关。