水处理各工艺单元对有机物及消毒副产物前体物的去除效果

通过搭建具有新型工艺"臭氧预处理+常规工艺+臭氧生物活性炭处理(臭氧-BAC)"的中试装置,考察了其对北太湖原水中有机物和消毒副产物前体物的去除效果。结果表明:整套工艺能够有效降低各类有机物浓度,对COD_(Mn)、DOC、UV_(254)和三卤甲烷生成潜能(THMFP)的去除率分别达到63.8%、42.1%、72.3%以及33.4%,其中COD_(Mn)的出水浓度为1.39 mg/L,出水中THMFP的浓度为316.1μg/L;对有机物和三卤甲烷(THMs)前体物去除效果最显著的是混凝沉淀阶段,其中对UV_(254)的去除效果最明显,去除率达到59.1%,UV_(254)能够间接表征水体中的THMFP含量;水中的余氯能够持续与有机物反应生成消毒副产物,因此三卤甲烷初始值(THM_0)与水中余氯含量的变化具有较大的相关性;臭氧-BAC阶段THMFP浓度升高了13.0%。     

污水处理厂尾水强化混凝沉淀处理工艺

采用投加助凝剂(PAM)、臭氧、粉末活性炭三种强化混凝沉淀工艺处理污水处理厂尾水,通过监测分析尾水处理前后的水质变化,研究助凝剂、臭氧、粉末活性炭对混凝沉淀工艺的强化效果。研究结果表明,混凝剂和助凝剂投加量比值为100:1时,COD_(Cr)、TP和浊度的去除效果明显提高,其中COD_(Cr)去除率比不投加助凝剂时提高将近15%。臭氧预氧化可以明显提高色度、氨氮、UV_(254)等指标的混凝去除效果,当投加5 mg/L的臭氧时,色度、UV_(254)的去除率比不投加臭氧时分别提升26.21%、17.89%。粉末活性炭不宜与混凝剂同时投加,混凝前30～60 min投加适量粉末活性炭(10～20 mg/L),可强化COD_(Cr)、TP和浊度的去除效果。     

臭氧氧化-BAC深度处理鲁奇炉煤制气废水

采用臭氧氧化-BAC工艺深度处理鲁奇炉煤制气废水,对影响处理效果的主要因素进行了研究,并考察了工艺的稳定运行效果。结果表明,当臭氧发生器电流为0.5 A,两级反应柱臭氧投加体积比为2∶1时,臭氧氧化对废水COD_(Cr)、色度和UV_(254)的去除效果最佳;适当延长BAC滤池的水力停留时间有利于污染物质的去除。稳定运行期间,废水COD_(Cr)平均可从298 mg/L下降到57 mg/L,平均COD_(Cr)去除率为81%;NH_3-N和TN的去除主要依靠BAC滤池中生物膜的硝化和反硝化作用,平均NH_3-N和TN去除率分别为26%和37%。     

臭氧-生物活性炭-砂滤组合工艺运行效果分析

介绍某水厂采用"臭氧-生物活性炭-砂滤"深度处理组合工艺处理引黄水库水,考察了不同进水浑浊度对组合工艺长期运行效果的影响,同时对组合工艺各单元的有机物种类及分子量分布的变化进行了分析。长期运行结果表明:(1)组合工艺对不同水质条件下的有机物指标有较高的去除效果,较高的温度有利于水中有机污染物的去除。(2)臭氧的主要作用在于将大分子量的有机物氧化为小分子量有机物,故臭氧生物活性炭工艺对COD_(Mn)2、UV_(254)和DOC有良好的去除作用。整个工艺对氨氮的去除率在40%~50%,对亚硝酸盐氮的去除率在80%~90%。(3)臭氧活性炭工艺对可生物降解有机物有较好的去除效果,砂滤工艺主要去除D0CDA。(4)上向流BAC柱活性炭颗粒间空隙率较大,降低了对浊度的机械截留,其后置的砂滤池可起到稳定出水浊度,保证出水微生物安全性的作用。     

不同预处理与超滤膜组合工艺对水质生物稳定性的影响

探讨4种不同预处理工艺与超滤膜技术组合工艺(工艺1:原水+预臭氧+超滤;工艺2:原水+预臭氧+混凝沉淀+超滤;工艺3:原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+超滤;工艺4:原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+后臭氧+活性炭+超滤)对微生物的去除贡献。试验表明:四种组合工艺对浊度的去除率均达到99.5%以上,出水浊度低于0.1 NTU;工艺4出水的DOC、COD_(Mn)和UV_(254)含量分别为2.747、1.73 mg/L和0.013 cm~(-1),对DOC、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率最大分别为32.77%、58.81%和77.97%;工艺4出水的AOC含量为88.59μg乙酸碳/L,出水BDOC含量为0.189 mg/L,对BDOC去除率最大。综合评价4种工艺出水水质化学指标和生物稳定性指标,选择工艺4(原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+后臭氧+活性炭+超滤)组合工艺,效果最好,研究成果可为保障给水厂出厂水和管网水质生物稳定性提供理论参考。     

煤基压块活性炭的制备及其在微污染水处理上的试验研究

以大同煤为主要原料,通过配煤,采用物理活化法制备中孔活性炭。采用氮气吸附法测定了活性炭的吸附脱附等温线,并对其孔隙结构进行了表征。使用臭氧-生物活性炭工艺(O3/BAC)处理微污染水体,利用扫描电镜观察了微生物在炭表面的生长情况。试验结果表明,挂膜期间O_3/BAC工艺对水中的COD_(Mn)、TOC、UV_(254)及氨氮具有良好的去除效果,去除率分别达到73.4%~84.9%、70.5%~86.1%、87.1%~92.5%和63.8%~88.2%。通过扫描电镜观察,运行后期的炭样表面生长了大量的微生物及代谢产物,并出现了比较致密的菌胶团,表明活性炭挂膜成功。本文旨在为中孔压块活性炭的制备及其在微污染水处理领域的应用提供参考。     

3种臭氧双层滤料滤池对水中有机物及氨氮去除效果研究

针对平原水库夏季有机物及氨氮含量高的问题进行了研究。采用滤前曝臭氧的方式,改变上层滤料的类型,对比3种滤池对水中有机物及氨氮的去除效果。结果表明,在臭氧处理前水的pH为6.84~7.32,COD_(Mn)为6.1~7.3mg/L、UV254为0.162~0.194 cm~(-1)、NH_3-N的质量浓度为1.5~2.0 mg/L的条件下,臭氧-煤砂滤池对水中COD_(Mn)、UV_(254)及NH_3-N的去除率分别为60.5%、87.3%和73.2%,臭氧-活性无烟煤-砂滤池对水中COD_(Mn)、UV_(254)及NH_3-N的去除率分别为81.3%、93.4%和88.3%,臭氧-炭砂滤池对水中COD_(Mn)、UV_(254)及NH_3-N的去除率分别为84.5%、95.2%和92.2%。3种滤池对浊度的去除率达到93%以上。相比传统煤砂滤池,采用臭氧与活性滤料联用能够提高滤池的生化性能,对季节性高有机物、高氨氮含量原水有较好的处理效果。     

臭氧/紫外-活性炭去除水中UV_(254)的效能研究

为了测试高级氧化技术对水中UV_(254)处理效果,本文分别采用臭氧氧化与活性炭组合水处理工艺、紫外消毒与活性炭组合水处理工艺、臭氧-紫外高级氧化与活性炭组合水处理工艺对松花江哈尔滨段江水中的莠去津处理效果进行试验研究。实验结果表明:从UV_(254)去除效果来看,O_3/UV-活性炭工艺的净水效果优于UV-活性炭工艺和O_3-活性炭工艺中的净水效果,而且活性炭联用技术的引入都比单一采用臭氧/紫外高级氧化工艺处理水的效果要好。     

应急净水设备处理有机污染原水效能与分析

针对水源存在有机污染问题,开发了一套应急供水设备。研究了"电絮凝-气浮分离、超滤膜、活性炭吸附和氯消毒"集成工艺对原水浊度、COD_(Mn)、氨氮、铁等常规水质指标的去除效果。结果表明,该集成工艺对原水中的有机物具有良好的去除效果,浊度、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别为99.1%、67.5%、66.2%。其中,电絮凝-气浮分离工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除起主要作用,对铁也有68.5%的去除率。设备供水水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),供水水量为53.4m~3/d,能满足突发应急状况下10 000人/d的饮用水需求,为解决突发状况下饮用水的应急供应提供了方法。     

UV/O3-BAC与O3-BAC处理二级出水中有机污染物的研究

将光助臭氧氧化-生物活性炭(UV/O3-BAC)新型组合工艺用于处理城市污水厂二级出水中有机污染物.考察了臭氧剂量、氧化反应时间和生物活性炭停留时间对出水水质影响,TOC去除率随着臭氧剂量、氧化反应时间和生物活性炭停留时间增加而增加;其优化工艺参数为:臭氧剂量为3 mg/L,氧化反应和生物活性炭空塔停留时间均为15 min.在优化工艺参数下,UV/O3-BAC工艺对TOC和UV254平均去除率分别达到46%和71%,比O3-BAC工艺(同样工艺参数下)对TOC和UV254平均去除率分别提高35.3%和14.5%;两组合工艺对有机物去除具有协同效应,其中UV/O3-BAC工艺的协同效应比O3-BAC工艺大.UV/O3和O3过程将水中大分子有机物氧化成小分子,增加了出水的可生化性,从而有利于后续BAC对有机污染物的去除.二级出水中主要有机污染物是酚类和酞酸酯等,经氧化处理后,二级出水中芳香烃和含一C=C-有机物消失或浓度减少,同时也生成一些小分子氧化产物,但经BAC处理后,污染物种类和浓度均大为减少.     

三种方法预处理松花江水的比较研究

以松花江吉林江段某断面的水样为研究对象,采用光催化氧化法、臭氧氧化法、活性炭吸附法对主要污染物的去除效果进行了比较。结果表明:三种方法对COD_(Mn)和氨氮都具有较好的去除能力。在光催化反应时间为3 h,Ti O_2的最佳投加量为0.8 g/L时,COD_(Mn)和氨氮的降解效率为37.5%和30.9%。在活性炭吸附时间为3 h,活性炭的投加量为7 g/L时,COD_(Mn)和氨氮的去除效率为22.52%和12.35%。在臭氧氧化时间为6 min,臭氧初始浓度为6 mg/L时,COD_(Mn)的降解效率为18.02%,而氨氮的浓度略有增加。     

O3-BAC组合工艺处理罐车清洗废水MBR出水研究

采用连续流O_3-BAC组合工艺对某罐车清洗废水处理站MBR出水进行了中试处理实验,研究了O_3-BAC组合工艺对COD、UV_(254)和TOC处理效果的影响,探究了处理工艺对废水中有机物的变化影响,对BAC反应柱中的微生物种类进行了分析。结果表明,在臭氧投加浓度为20 mg/L,O_3反应停留时间40 min,BAC反应停留时间1 h,曝气量为0.5 L/min,反应初始pH为8,H2O2投加量为0.4‰,强化生化工艺停留时间12 h,回流量100%,反应级数为2级条件下,O_3-BAC工艺处理出水COD平均值为69.9 mg/L,平均去除率为79.5%,UV_(254)平均值为0.592 cm-1,平均去除率为86.5%。经GC-MS检测分析,经O_3催化氧化后有机物种类大幅减少,主要污染物酯类、胺类、酚类和含氮杂环化合物得到了明显去除。前段BAC单元主要菌门为Firmicutes、Proteobacteria和Chloroflexi,后段BAC单元主要菌门为Firmicutes。O_3-BAC组合工艺可以对罐车清洗废水MBR出水进行有效的深度处理。     

生物氧化臭氧活性炭联用工艺处理微染污水

采用生物滤池-臭氧氧化-生物活性炭联用工艺深度处理保定护城河某段微污染河水,通过研究各个单元与单元间联用的处理效果以及改变生化时间、臭氧氧化时间和生物活性炭的吸附时间,分别对比了COD_(Mn)、NH_3-N、色度和浊度的去除效果。结果表明,各个单元单独处理河水的效果不理想,单元间联用对河水有很好的处理效果,当生化时间为7h、臭氧氧化时间为20 min、生物活性炭吸附时间为20 min时,原水COD_(Mn)、NH_3-N、色度、浊度的去除率分别为84.66%、99.65%、87.50%、96.35%。对于相同类型的微污染废水采用生物滤池-臭氧氧化-生物活性炭联用工艺深度处理是可行的,水中污染物含量有很大降低,出水水质显著提高。     

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。     

超滤与强化混凝及其联用技术处理微污染窖水

为了经济、高效的提高西北农村地区微污染窖水的水质,实验采用PAC/NPAM/木质粉末活性炭与超滤联用处理微污染窖水,考察了对浊度、氨氮、UV_(254)以及COD_(Mn)的去除效果以及对膜通量的变化研究,并且将其与单独超滤、3种强化混凝(PAC、PAC/NPAM、PAC/NPAM/木质粉末活性炭)进行对比,其结果表明:联用技术的去除效果较单独超滤与PAC/NPAM/木质粉末活性炭的去除效率都高,其中联用技术对氨氮、COD_(Mn)、UV_(254)的去除率分别为50.07%,63.05%和84.7%,而单独超滤的去除率为15.36%,23.50%,16.17%,PAC/NAPM/木质粉末活性炭联合投加的去除率为42.09%,50.47%,64.25%;同时,联用技术下的膜通量衰减速率比单独超滤的缓慢,其中混凝沉淀/超滤的膜通量的衰减速率比单独超滤的平均减缓了36.24%,而在线混凝/超滤的膜通量的衰减速率比单独超滤的平均减缓了42.23%,适用于农村微污染窖水的净化。     

臭氧—生物活性炭工艺对微污染长江原水中有机物的去除特性

采用中试装置研究了臭氧—生物活性炭工艺对长江南京段微污染原水中有机物去除的特性,考察了臭氧投加量和臭氧接触时间对臭氧氧化、生物活性炭单元中DOC、BDOC、CODMn、UV254和微量有机污染物去除的影响。结果表明臭氧投加量为2 mg/L、臭氧停留时间为10 min时,臭氧氧化单元CODMn和UV254的去除率分别达到18.8%和47.5%,DOC和BDOC分别增长了30.3%和128.2%,生物活性炭滤柱对四种污染物指标的去除率分别为37.7%、88.7%、60.7%和37.7%。各单元在适宜工况下运行时,整个工艺对1,2,4-三氯苯、氯代苯、DMP、DBP和PAHs的总去除率分别为46.7%、100%、70.5%、52.5%和69.2%,高于常规处理工艺和生物强化滤池工艺。臭氧—生物活性炭工艺有效提高了有机污染物的去除效果,可保障出水水质安全。     

臭氧-生物活性炭联用工艺去除腐殖酸的试验

在选取UV254作为腐殖酸浓度表征指标的基础上,考察了初始腐殖酸浓度、Mn2+浓度、p H及常规处理对臭氧-生物活性炭出水效果的影响。结果表明臭氧-生物活性炭工艺对腐殖酸的去除是在臭氧氧化分解、活性炭吸附和生物降解的共同作用下完成。腐殖酸初始浓度升高,出水腐殖酸的去除率反而下降;当原水中存在Mn2+离子时,Mn2+的催化作用凸显,且在Mn2+投加量为0.75 mg/L条件下,臭氧-生物活性炭出水的腐殖酸去除效果最佳;p H的升高和前置混凝沉淀均有利于后续臭氧-生物活性炭对腐殖酸的去除。     

磁性粉末活性炭对微污染原水的处理效果

制备磁性粉末活性炭,并利用磁性粉末活性炭小试装置研究该工艺对江苏省某微污染原水的处理效能,为磁性粉末活性炭工艺提供理论基础。结果表明:粉末活性炭和3种不同负载比的磁性粉末活性炭在稳定阶段对氨氮的去除率均可达到90%以上,说明装置内存在硝化作用;4种材料对DOC、COD_(Mn)、UV_(254)的去除率均在20%左右,随着负载比的提升,材料对氨氮和有机物的去除率提高,表明磁性物质的负载会促进硝化细菌和异养菌的生长。磁性物质会影响微生物群落结构种类的比例。磁性粉末活性炭工艺在长期运行中保持较高的稳定性,4种材料对铁离子总体呈现截留作用。     

磁性离子交换树脂(MIEX~)去除原水中有机物的试验

太湖和阳澄湖是长三角地区两个较大的饮用水源地。文中选取COD_(Mn)和UV_(254)两个评价指标,考察磁性离子交换树脂(MIEX~)+聚合氯化铝(PAC)混凝的组合处理方法与单独PAC混凝在不同的通水倍率、PAC投加量条件下对太湖和阳澄湖水源水中有机物的去除效果。结果表明:与单独PAC混凝处理相比,经MIEX~+PAC混凝组合处理后,出水水质明显提高,混凝剂投加量降低75%;太湖原水COD_(Mn)去除率提高了21%,达到35%～40%,产水COD_(Mn)小于2.53 mg/L;阳澄湖原水COD_(Mn)去除率提高了14%,达到25%～30%,产水COD_(Mn)小于2.92 mg/L。MIEX~+PAC混凝组合处理方法提高了COD_(Mn)、UV_(254)的去除效率,提升了饮用水原水水质,在保障饮用水水质安全的同时,大幅降低了饮用水处理过程中混凝剂的使用量,节约了饮用水处理的成本,在水处理行业具有十分广阔的前景。     

PAC-MBR与BPAC-UF处理微污染原水对比研究

实验通过分别组建传统一体式PAC-MBR工艺装置和改进型分体式BPAC-UF工艺装置,对比研究了2组工艺装置对微污染源水氨氮和有机物的动态去除能力以及运行过程中的膜污染状况。结果表明,原理相同而构造不同的2组工艺对于氨氮及以COD_(Mn)和UV_(254)表征的有机污染物的去除能力相当,BPAC-UF工艺略显优势。由于BPAC-UF工艺具有较长的水力停留时间(HRT),微生物作用较充分,其抵抗膜污染能力更强。实验同时发现,在原水水质发生较大波动时,BPAC-UF污染物去除能力受影响幅度较PAC-MBR更小。但此时由于微生物分泌物增多,PAC-MBR工艺膜表面形成的炭骨架更利于吸附拦截生物分泌物,降低膜污染。