浸没式超滤工艺在给水处理中的应用研究

采用浸没式超滤系统取代传统工艺中的砂滤系统处理西江原水,对比了新工艺(混凝沉淀+浸没式超滤工艺)与传统工艺(混凝沉淀+砂滤工艺)的出水水质,考察了浸没式超滤系统的对COD、氨氮、浊度和颗粒物的去除,研究了试验期间系统跨膜压力(TMP)变化,最后考察了化学清洗对膜污染的控制。结果表明,混凝沉淀+浸没式超滤工艺出水CODMn和氨氮含量略高于混凝沉淀+砂滤工艺,但均达到了GB 5749-2006和CJ 94-2005要求;对浊度处理效果优于混凝沉淀+砂滤工艺;系统运行48 d,TMP从16 kPa升高到34.5 kPa;采用HCl和NaClO进行化学清洗,可有效控制膜污染。     

连续砂滤—超滤组合工艺的除污染效能与优化

构建了连续砂滤-超滤中试组合工艺,研究了其的除污染效能。结果表明,增加滤层厚度、降低滤速及延长洗砂周期均有助于提高连续砂滤的除污染效果。加氯反冲洗对超滤的除浊效果无影响,可以更有效地洗脱类腐殖质、类蛋白质以及微生物代谢产物等污染物,洗脱率比水力反冲洗的分别提高了57.9%、99.7%和107.3%,有效缓解了超滤的不可逆膜污染,超滤系统可以长期稳定运行,不需进行化学清洗。组合工艺的浊度去除效果极佳,出水浊度始终低于0.1 NTU;CODMn和UV254的去除率分别达34.2%和21.8%。连续砂滤有效控制了微污染原水的浊度和有机物含量,确保超滤系统可以稳定运行。研究成果可为微污染水源水的物化处理工艺提供技术支持。     

不同超滤组合工艺净水及膜污染的中试研究

采用超滤中试系统处理深圳某水库原水,对比研究了粉末活性炭和混凝2种预处理工艺对超滤净水效果及对超滤膜污染的影响。结果表明,混凝/超滤工艺和粉末活性炭/超滤工艺对浊度、CODMn、UV254、DOC的平均去除率分别为99.6%、34.8%、31.3%、24.9%和99.4%、35.0%、32.4%、29.5%。粉末活性炭/超滤工艺对以CODMn、UV254、DOC表征的有机物的去除效果优于混凝/超滤工艺,而混凝/超滤工艺对有机物的去除效果受原水水质的影响较小,并且出水浊度效果稍好。在原水水质和运行条件相同的情况下,混凝/超滤工艺的跨膜压差的增长速度明显高于粉末活性炭/超滤工艺;但对超滤膜进行化学清洗后,粉末活性炭/超滤工艺膜表面仍有明显的污染物残留。     

超滤-反渗透组合工艺处理稀土冶炼废水

采用混凝沉淀-超滤和反渗透膜集成技术处理稀土冶炼废水,考察了各处理单元及集成系统对污染物的去除效率;采用不同的化学试剂对污染膜进行清洗,评价了膜通量的恢复效果。结果表明,膜集成技术能有效处理和降低废水中的污染物,混凝-超滤能去除废水中的大部分有机物、浊度和重金属,反渗透可以进一步去除废水中的氨氮和其它污染物,膜集成系统对废水COD、NH_4~+-N、浊度、Zn、Cu和Pb的整体去除效率分别为95.3%、80.6%、99.2%、98.3%、95.3%和96.0%。处理过程中,会产生严重的膜污染尤其是反渗透膜。膜污染以氯化铵盐等无机污染为主,采用稀盐酸清洗对污染膜的恢复效果优于氢氧化钠、次氯酸钠和EDTA。     

浸没式超滤膜组合工艺处理饮用水的中试研究

通过中试实验研究了混凝沉淀-超滤、混凝沉淀-砂滤-超滤和混凝沉淀-升流式曝气生物活性炭-超滤三种工艺处理饮用水的净水效果及对膜污染影响情况。结果表明,3种工艺的浊度和颗粒数去除率均能达到99%以上且不受原水水质影响,都能去除水中大多数的微生物和浮游动物,说明超滤膜组合工艺能有效的保证出水的生物安全性。超滤膜本身对水中溶解性有机物和氨氮的去除效果较差,相对于混凝沉淀-超滤工艺,选用混凝沉淀-砂滤-超滤工艺和混凝沉淀-升流式曝气生物活性炭-超滤工艺对COD_(Mn)、UV_(254)及氨氮的去除率分别提高了21.2%、18.2%、28.6%和40.8%、63.7%、59.2%,且这两种工艺的过滤阻力也远小于混凝沉淀-超滤工艺的过滤阻力。     

浸没式超滤膜处理水厂沉后水中试研究

从常规砂滤池改造成膜池的角度出发,通过中试,研究了浸没式超滤工艺处理水厂沉后水的处理效能及其运行的稳定性。结果表明,超滤出水平均浊度为(0.050±0.014)NTU,粒径>2μm的颗粒数小于20个.mL-1,能有效保证出水的生物安全性;超滤膜膜丝作为生物载体附着生长一定量的微生物,能去除少量氨氮;超滤对沉后水中有机物的去除率不高,CODMn和UV254的去除率均为10%左右;在试验工况下,工艺稳定运行,化学清洗周期可达4个月;同时试验装置的等效滤速为8.6 m.h-1。因此,从除污染效能和基建用地上看,超滤膜可以替代传统砂滤池。     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染水试验研究

基于超滤膜对有机物去除率低和超滤膜污染严重的现状,构建了传统工艺+超滤以及传统工艺+粉末活性炭(PAC)+超滤两组工艺,并对处理前后水样的浊度、UV_(254)、高锰酸盐指数进行检测,对比了两组工艺对微污染水中的污染物的处理效能。结果表明,两组工艺对于浊度的去除效果都比较好,出水浊度不受原水水质的影响,传统工艺+超滤组合工艺对于有机物的去除效果不理想;传统工艺+PAC+超滤组合工艺对有机物有着良好的去除效果,出水的浊度、UV_(254)和高锰酸盐指数的去除率分别为90.9%,84.6%和77.0%;超滤膜表面污染物主要为腐殖酸类物质和蛋白质类物质,经过化学清洗,基本上能恢复TMP,PAC的存在能有效减缓超滤膜的污染。     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染水试验研究

基于超滤膜对有机物去除率低和超滤膜污染严重的现状,构建了传统工艺+超滤以及传统工艺+粉末活性炭(PAC)+超滤两组工艺,并对处理前后水样的浊度、UV_(254)、高锰酸盐指数进行检测,对比了两组工艺对微污染水中的污染物的处理效能。结果表明,两组工艺对于浊度的去除效果都比较好,出水浊度不受原水水质的影响,传统工艺+超滤组合工艺对于有机物的去除效果不理想;传统工艺+PAC+超滤组合工艺对有机物有着良好的去除效果,出水的浊度、UV_(254)和高锰酸盐指数的去除率分别为90.9%,84.6%和77.0%;超滤膜表面污染物主要为腐殖酸类物质和蛋白质类物质,经过化学清洗,基本上能恢复TMP,PAC的存在能有效减缓超滤膜的污染。     

BPAC-UF组合工艺对微污染原水处理效果及膜污染控制

采用生物粉末活性炭-超滤(BPAC-UF)分体式工艺的中试装置,探究该工艺对西氿微污染原水的处理效果,在此基础上对比研究聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVC)两种材质超滤膜的膜污染情况。PVDF膜和PVC膜两种不同材质的膜组合工艺对浊度去除率均超过95%,超滤膜可保证出水浊度要求。PVDF膜对尺寸不超过2μm的颗粒物去除效果要略优于PVC膜。初期PAC未转化为BPAC时,工艺对氨氮和CODMn的去除主要靠活性炭吸附。当PAC转化为BPAC,BPAC-UF对氨氮的去除主要是通过生物作用,后期去除率稳定在80%以上,BPAC-UF对CODMn去除率不高,稳定在25%左右。在膜污染控制方面,PVDF膜和PVC膜的跨膜压差增长趋势相似,但PVC膜的跨膜压差增速要略高于PVDF膜。经过强化物理反冲洗和化学反冲洗后,PVDF膜和PVC膜的产水性能均能恢复至较优状态,且PVDF膜恢复程度略优于PVC膜。     

超滤一体化装置处理闽江高含藻原水的效果

考察了集混凝—斜管沉淀—超滤于一体的装置在高藻水期对闽江水的净水效果。结果表明超滤一体化装置出水浊度小于0.1 NTU,浊度去除率达到99%以上;出水CODMn均值为1.40 mg/L,出水UV254为0.024 cm-1,CODMn和UV254去除率分别为57.3%和50.1%;出水细菌含量低于《生活饮用水标准》(GB 5749—2006)的限值,细菌去除率大于99%。超滤组合工艺对藻类处理效果优于水厂工艺,藻类总去除率为99.3%。当膜通量下降时,缩短过滤时间、延长反冲洗时间可以使膜通量恢复;当超滤膜出现不可逆污染时,通过CIP清洗恢复膜过滤性能。在高藻水期,水温对膜通量和TMP影响较小,在保证出水水质的前提下,较大的膜通量运行更节能。     

接触氧化沟工艺在珠江微污染原水处理中的应用

采用四段式接触氧化沟预处理珠江原水，氧化沟分别装填三类四种填料。试验以高氨氮期间珠江原水为水源研究四段式接触氧化沟对氨氮、亚硝酸盐、COD和浊度的去除效果。试验期间氧化沟末段出水氨氮、亚硝酸盐、COD和浊度平均值分别为0．33mg／L、0．14mg／L、3．65mg／L、16．05NTU，相对于珠江原水的平均去除率分别为93．16％、44．09％、44．86％和64．47％。     

接触氧化沉淀-超滤-纳滤处理引黄水库水中试

开展了生物接触氧化沉淀-超滤-纳滤组合工艺处理引黄水库水的中试,考察组合工艺连续稳定运行条件下除污染效能。结果表明,组合工艺对常规污染物、特征污染物均有良好的去除效果,浊度、TOC、UV254和CODMn等常规污染物去除率分别为95%、90%、90%和85%;总硬度、总碱度、溶解性总固体的去除率分别达到了97%,86%和91%,总脱盐率在95%以上;色氨酸、酪氨酸、SMPs、富里酸、类腐殖酸等荧光类有机物及消毒副产物前质消减率达到了88%和50%以上。组合工艺的除污染效能主要集中在纳滤单元,生物接触氧化沉淀和超滤单元对原水浊度和大分子有机物具有一定的去除效果,能为后续工艺减轻操作压力。定期对超滤、纳滤膜进行清洗可有效恢复工艺各项参数,延长膜工艺使用寿命。     

错流速度对外置式MBR处理生活污水的影响

采用外置式管式膜生物反应器处理模拟生活污水,研究了系统对COD、NH4^+-N和浊度去除状况,考察了错流速度对污染物去除效果及膜污染影响。结果表明,COD和NH4^+-N去除率均达93%以上,且错流速度对系统出水水质影响较小,但较高的错流速度容易使出水浊度增加。错流速度由0.56 m/s增至2.20 m/s,膜污染周期由10 d增至20 d,化学清洗频次减少,膜临界通量由30~40 L/(m^2·h)增至70~80 L/(m^2·h)。错流速度会改变膜表面污染阻力构成,而较高的错流速度容易使膜表面发生不可逆污染,不利于膜长周期操作运行。     

UF膜活性炭组合工艺自来水处理研究

本实验采用超滤与粉末活性炭组合工艺,研究了粉末活性炭的投加对超滤膜运行性能的影响,结果表明:随粉末活性炭投量的增加膜稳定运行时间延长,通量下降率降低。粉末活性炭的投加对膜过滤阻力影响不大。采用粉末活性炭和超滤组合工艺处理饮用水,调整适合的参数,其中CODMn、UV254、TOC和浊度的平均去除率分别为67%、56%、76%和98%以上,粉末活性炭超滤膜组合工艺可用于制备优质饮用水。     

超滤膜组合工艺处理高藻水库水试验研究

进行中试试验考察了污泥回流—超滤组合工艺处理高藻期水库水的除污染效能和膜污染状况。试验结果表明,组合工艺对浊度、CODMn、UV254、藻类的去除效果要优于水厂常规处理工艺;污泥回流预处理可以使膜运行稳定,膜前压力在较长时间内保持恒定;该组合工艺可以作为高藻期水库水处理的一种有效方法。     

受污染原水处理的聚四氟乙烯中空膜组合工艺

该文以排洪期东江水为原水,开展了聚四氟乙烯（PTFE）中空纤维膜组合工艺处理受污染原水的小试和中试研究。工艺将臭氧、混凝与膜过滤集成,后置生物活性炭过滤。试验的PTFE膜孔径为0.12μm,外径×内径为2.3 mm×1 mm。小试试验测得临界膜通量为60 L/m^2·h,臭氧能够促进组合工艺对有机物的去除,并能提高氨氮的去除。中试试验规模为120 t/d,膜通量为41.67 L/m^2·h。结果表明,投加臭氧时组合工艺对氨氮的处理负荷能提高至3.19~4.31 mg/L,COD去除率为70%~94%,UV254去除率达到73%~87%,工艺出水浊度〈0.2 NTU,大于2μm颗粒数〈50 CNT/mL。工艺出水中THMs、HAAs、甲醛、溴酸盐均符合新的饮用水卫生标准;膜出水未检出细菌总数和总大肠菌群数。投加臭氧（O3/TOC=0.6~0.8）可显著减轻膜污染,达到同样的污染程度所需的运行时间较未投加臭氧时延长1倍;投加7~9 mg/L臭氧可逐渐消除膜污染,达到原位修复膜污染,减少化学清洗频次的目的。     

超滤组合工艺在线加氯化学清洗中试研究

试验采用次氯酸钠对组合工艺之超滤膜组件进行在线化学清洗,旨在研究膜污染状况与特点。试验结果表明,水力清洗可有效恢复膜通量,反洗水加氯可有效延缓膜污染。在水力清洗废水中,相对分子质量大于1 k的有机物占有机物总量的87.3%,表明膜截留的大分子有机物可通过水力清洗使其从膜表明剥离;而在化学清洗废水中,相对分子质量小于1 k的有机物含量是水力清洗废水的2.6倍,故小分子有机物需要进行化学清洗方可恢复膜运行通量。化学清洗废水中的中性亲水和极性亲水组分分别占总溶解性有机物的44.9%和40.8%,水力清洗废水中的强疏水和弱疏水组分分别占总溶解性有机物的50.9%和23.6%,表明亲水性组分是造成膜不可逆污染的主要因素,而膜截留的疏水性物质可通过水力清洗将其从膜表面清除。