在线混凝对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响

以聚合氯化铝作为混凝剂,通过中试考察了在线混凝对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响,并与原水直接超滤和水厂现有常规处理工艺出水水质进行了对比.结果表明,在线混凝对浸没式超滤膜对浊度和微生物的去除没有影响,原水直接超滤和在线混凝-超滤出水浊度均低于0.1 NTU,出水细菌总数均不超过5 CFU/mL;与原水直接超滤相比,混凝剂投量为20和30 mg/L时,在线混凝-超滤工艺对CODMn的去除率分别提高了8.1%和14.3%,对UV254的去除率分别提高了19.4%和26.5%;与原水直接超滤相比,在线混凝-超滤工艺在混凝剂投量低于水厂常规处理投加量的条件下即可明显减缓膜污染,进一步提高混凝剂投量对膜污染改善无明显影响.

粉末活性炭-超滤一体化工艺处理微污染水中试研究

采用常规混凝沉淀结合粉末活性炭-超滤一体化中试工艺处理北江水，经过70d连续运行，考察了投炭量对浊度、UV254、CODMn去除率、膜污染的影响以及清洗时间对膜污染清洗效果的影响．结果表明，粉末活性炭可有效提高有机物去除率，在5、10和20mg／L投炭量下，粉末活性炭一超滤一体化工艺对UV254去除率分别增加至27．00％、43．17％和52．97％，对CODM。去除率分别增加至6．70％、20．91％和22．98％，5～10mg／L投炭量可满足试验水质条件下经济性和出水水质的要求；在投炭周期24h内，有机物去除率逐渐下降并最终趋于稳定；粉末活性炭投加对缓解膜污染有一定效果；采用NaCIO进行膜污染清洗时，浸泡4～6h可基本使膜通量恢复．

北江水源水混凝—沉淀—超滤工艺低通量中试研究

通过中试研究混凝—沉淀—超滤工艺处理珠江流域北江水源水低通量运行情况,并研究了天然有机物对超滤膜污染的情况.试验结果表明：混凝—沉淀—超滤工艺出水浊度在0.08 NTU以下,膜滤后水2～10 μm的颗粒变化在22～31个/mL,整个工艺对浊度、UV254、CODMn的去除率分别为99.3％～99.6％、12.5％～52.0％、30％～65％;当超滤膜通量21 L/（m2·h）,反洗周期8h,反洗时间1 min时,跨膜压差每天增长0.32 kPa,基本实现超滤膜长期运行较小不可逆污染通量;蛋白类和胞外聚合物是超滤膜污染的主要有机污染因素,部分腐殖质对不可逆污染也有贡献.

粉末活性炭-超滤一体化工艺处理微污染水效果

采用粉末活性炭(PAC)-超滤(UF)一体化工艺处理微污染水,考察投炭量对浊度、UV254和CODMn去除效果和对膜污染的影响以及有机物去除效果随PAC停留时间的变化。研究结果表明:超滤膜出水浊度保持在0.100 NTU以下,且不受进水浊度以及PAC投加量的影响。在10,20和40 mg/L投加量下,随着PAC投加量增加,有机物去除率逐渐提高,但单位质量PAC有机物去除效果逐渐下降,10 mg/L PAC可以满足试验水质条件下经济性和出水水质的要求。PAC对有机物去除效果随停留时间增加而降低,较高PAC投加量下降幅度较小。PAC-UF工艺可以有效控制膜污染,次氯酸钠与酸、碱形成的复合药剂对跨膜压差恢复效果最佳。

剩余污泥中磷的回收利用

基于我国磷资源的短缺和城市污泥处理处置的现状,针对磷元素的流动特性,分析了城市污泥中磷回收的必要性。探讨了污泥中磷由固相释放至液相的厌氧消化法、臭氧氧化法、热处理法、超声波溶胞法和焚烧溶出法等方法,并对回收污泥中磷的化学沉淀法、吸附解析法、焚烧热处理法、纳滤法等的原理和研究现状进行了综述,对城市污泥中磷释放与回收技术的研究、开发与应用前景进行了展望,为城市污泥中磷的资源化回收利用提供指导。

MOSA工艺对剩余污泥减量化效果研究

改良好氧-沉淀-厌氧(MOSA)工艺是一种污泥源头减量技术,可以有效的从源头削减剩余污泥。将传统工艺改造为MOSA工艺后,可以在不影响出水水质情况下使剩余污泥减少。利用镇安污水处理厂一期东西两组工艺一致的条件下,通过改变厌氧反应器的运行方式改变其污泥浓度,研究厌氧反应器不同运行方式和好氧反应器污泥浓度对污泥减量化效果的影响。研究结果表明:改变运行方式后,在厌氧反应器中污泥浓度为8583mg/L时,MOSA工艺稳定后可以获得最高32.99%的污泥减量化效果,污泥浓度为7685mg/L和14348mg/L时获得24.48%和27.35%的减量化效果。同时研究也表明好氧池污泥浓度的变化对减量化效果也会有一定的影响。

新型滤料强化过滤对高氨氮污染达标响应时间的试验研究

研究了活性无烟煤强化过滤对突发高氨氮污染的达标响应时间。挂膜成功后,对原水浓度4～6mgL-1突发氨氮污染进行活性无烟煤强化过滤试验。结果表明,挂膜成功后,在8m/h的滤速下,活性无烟煤强化过滤对原水浓度4mgL-1氨氮的达标响应时间小于30min,对5mgL-1的达标响应时间为2.5h,对6mgL-1的达标响应时间至少4～6.5h。去除高浓度氨氮时,沿滤柱纵向pH不断下降。受pH下降的影响,强化过滤对氨氮的去除量达到一定值后,难以持续增长。

PPC去除水源水中突发性重金属铜和锌污染研究

通过正交试验设计和单纯性优化试验设计模拟了地表水铜含量超标3倍、锌含量超标4倍的情况下,采用高锰酸盐复合药剂(PPC)强化去除这两种重金属的最优应急预案。结果表明,常规工艺对锌的去除率不到10%,对铜的最大去除率为30%;组合工艺去除铜的最优条件是:聚铝投加量为20 mg/L,PPC投加量为5 mg/L,pH值为9,PPC在混凝后1 min投加,此时铜的去除率在90%以上;组合工艺去除锌的最优条件是:聚铝投加量为20 mg/L,PPC投加量为4 mg/L,pH值为8,PPC在混凝前1 min投加,此时锌的去除率在90%以上。

ClO_2预氧化去除水源水中微量酚类研究

针对微量酚类污染物在液氯消毒工艺中会产生氯酚并导致严重嗅味的问题,采用ClO2预氧化的方法去除水源水中的微量酚类,从而控制消毒过程中氯酚的形成。先通过静态烧杯试验,再用全自动微型移动式平台对试验参数进行动态模拟。结果表明,在苯酚质量浓度为280μg/L的条件下,ClO2对苯酚的去除效果基本能满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)要求,苯酚去除率达到90%以上;从ClO2投加量及预氧化时间方面得出了最佳工艺参数,即ClO2投加量为0.6～1.0 mg/L,预氧化时间为30～60 s。

饮用水安全保障关键技术集成及工程示范

以北江水为原水,通过中试试验分别考察了以强化混凝、两相催化氧化助凝、活性炭吸附、膜分离和紫外消毒为核心的多种饮用水安全保障关键技术。结果表明以强化混凝为核心的工艺在重金属去除方面有优异的表现,两相催化氧化助凝技术在节能减排方面表现突出,超滤膜技术在浊度去除方面有优势,臭氧-生物活性炭工艺对有机物的去除效果较好,紫外消毒技术能有效减少消毒过程中有毒有害副产物的生成。

超滤膜及其组合工艺在饮用水处理中的应用

总结了近几年单独超滤膜工艺和常用的超滤膜组合工艺在饮用水处理中的研究现状,分析了这些工艺对延缓膜污染和提高污染物去除率的作用效果、机理及存在的问题,并对膜组合工艺应用于饮用水处理领域的研究方向提出建议,为水厂的升级改造和膜组合工艺的选择提供参考。

二次在线混凝对浸没式超滤膜性能的影响

目前,膜污染是阻碍超滤技术大规模推广应用的主要因素之一。以聚合氯化铝作为混凝剂,考察了二次在线混凝对浸没式超滤膜处理沉淀池出水性能的影响。结果表明,与浸没式超滤膜直接过滤沉淀池出水相比,二次在线混凝虽对膜出水的水质影响不大,但明显减缓了膜污染;二次在线混凝工艺的混凝剂投量对减缓膜污染的效果有较大影响,在试验的原水水质条件下,最优混凝剂投量为0.6 mg/L(以Al2O3计);二次在线混凝不影响膜的化学清洗,污染后的膜经次氯酸钠清洗后跨膜压差可完全恢复。

佛山市汾江河疏浚淤泥固化试验研究

汾江河疏浚淤泥的含水率和有机质含量均较高，为了使其达到填埋要求，研究了水泥、石灰和高炉矿渣的单一或组合固化效果。结果表明，随着固化时间的延长，固化淤泥的含水率降低，无侧限抗压强度（UCS）升高；当采用单一固化材料时，水泥和石灰对淤泥的固化效果显著，而高炉矿渣的固化效果不明显；当水泥和石灰的掺入量均为5％、高炉矿渣的掺入量为15％～20％时，固化淤泥的含水率及无侧限抗压强度能达到填埋要求。另外，通过测定浸出液中的重金属浓度发现，水泥、石灰和高炉矿渣复合固化剂对淤泥中的重金属具有一定的固定效果。

浸没式超滤膜中试装置直接处理北江水的研究

为了探讨短流程绿色水处理工艺的适用性,开展了浸没式超滤膜中试装置直接处理北江水的研究。考察了超滤膜通量和连续过滤时间两种工况条件对中试装置去除CODMn、UV254、浊度、氨氮和亚硝酸盐氮的影响,并分析了它们对膜污染(跨膜压差和荧光性有机物)的影响。结果表明:浸没式超滤膜中试装置处理北江水连续运行69 d过程中,出水CODMn和浊度指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006),但对原水中的氨氮和亚硝酸盐氮基本没有去除效果;增加超滤膜通量和延长连续过滤时间都会显著削弱CODMn和UV254去除效果,但对浊度的去除率始终保持在99%以上,这归因于超滤膜强大的筛滤作用。中试装置的跨膜压差随着超滤膜通量的增加和连续过滤时间的延长呈现恶化趋势,表明超滤膜污染程度加剧。

不同饮用水处理工艺中消毒副产物的生成潜能

对取自饮用水处理过程中的水样分别进行氯消毒和氯胺消毒,分析不同饮用水处理工艺对7类18种消毒副产物(DBPs)生成潜能的影响,测定的DBPs包括含碳DBPs[三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)、卤代酮(HKs)、三氯乙醛(CH)]和含氮DBPs[卤乙腈(HANs)、三氯硝基甲烷(TCNM)、总亚硝胺(TONO)]。结果表明,混凝、沉淀和过滤工艺均能有效降低卤代DBPs的生成潜能,活性炭吸附反而会增大TONO的生成潜能。混凝和砂滤工艺对去除含碳DBPs前体物更有效,氧化处理工艺则更有利于含氮DBPs前体物的去除。细胞毒性主要来源于HANs和HAAs,且其变化趋势大致与HANs和HAAs生成潜能一致。水中Br^-浓度的增加会显著增大溴代DBPs的生成潜能,并使细胞毒性大幅升高。

二氧化氯投加点对超滤膜运行效能的影响

通过混凝/沉淀/超滤与二氧化氯氧化的组合工艺中试研究,考察了二氧化氯的混凝前投加和沉淀后投加对组合工艺的净水效能和缓解膜污染的影响,并探讨了二氧化氯投加点对超滤膜污染的影响机制。试验结果表明:二氧化氯投加点对组合工艺去除颗粒物和病原性微生物的效能无明显影响;在混凝前投加二氧化氯时组合工艺对CODMn和UV254的去除率比沉后投加的分别提高了约6.8%和7.2%。混凝前投加二氧化氯对膜污染的缓解作用大于沉后投加的,主要是因为混凝前投加二氧化氯能够强化混凝沉淀预处理,同时延长接触时间,强化对大分子有机物的氧化降解作用。

佛山新城水厂ClO_2应用优化及消毒副产物控制

二氧化氯是国际上公认的广谱、高效、安全、环保的杀菌消毒剂,在水厂应用广泛,特别是中小型水厂。佛山新城超滤膜水厂自2006年建成投产后,出厂水一直采用二氧化氯消毒,结合运行十年的二氧化氯设备管理维护经验,总结了ClO_2应用优化实践和消毒副产物的控制方法,可供相关水厂参考。

地下水有机质性质与ClO_2消毒生成ClO_2^-的相关性

深入研究了18个地下水样本的水质特征,并将其进行二氧化氯氧化,分析有机物特性与消毒副产物亚氯酸盐生成量的关系。结果表明,地下水样本大部分处于中等污染或严重污染的程度,溶解性有机物(NOM)以富里酸类与腐殖酸类为主,可溶性微生物代谢物质很少;二氧化氯氧化可以有效降解富里酸和腐殖酸类物质,通过氧化NOM分子中的芳香结构和共轭双键结构,使大分子芳香性物质和长脂肪链有机物转化为小分子质量和亲水性的有机物。但是,由于地下水无机污染物的干扰,亚氯酸盐生成量与有机质吸光度的相关性较低。