热电厂双膜法中水深度处理回用系统膜污染机制分析

以某热电厂实际规模的双膜法中水回用系统为考察对象,对膜污染结构、形貌、组成与特征进行了研究。结果表明:污染物以有机-无机-微生物复合形式存在,形成致密的膜污染层,无机物主要以P、S、Ca、Si、Mg为主,存在垂直分布特征;有机污染物以腐殖质类、蛋白质、微生物代谢产物为主,且研究发现RO过程富里酸类物质主要为微生物源。碱性清洗液具有更佳的膜污染清洗效果。通过分析可知:微生物污染是膜污染暴发的关键原因,其以杆菌和球菌为主,且具有显著的垂直分布特征;表层微生物主要是α和β变形菌,底层中γ变形菌丰度显著增加。微生物污染垂直分布的主要原因是杀菌和化学清洗过程的选择作用,γ变形菌是先锋微生物,是形成稳定膜污染层的关键物种。因此,控制微生物的滋生是RO中水深度处理的关键,这个过程主要包括预处理工艺的选择和优化杀菌、阻垢和化学清洗策略等。     

厌氧池-复合型人工湿地系统污水处理效果的季节变化

利用厌氧池-复合型人工湿地(AT-ICW)系统处理农村生活污水,探讨工艺系统不同季节对污水的处理效果。结果表明,该工艺系统春、夏、秋季对氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)表现出稳定且较好的去除效果,去除率分别为92.8%～97.0%和56.4%～65.9%,冬季去除率相对较差,平均去除率分别为67.1%和42.5%。NO3--N的去除效果差,四季均出现积累,累积率达到71.5%～342.9%。系统春、夏季对总氮(TN)去除效果较好,去除率为57.3%～68.9%,秋、冬季去除效果相对较差,为24.5%～35.8%。系统夏季COD去除效果好,平均去除率达到78.3%,冬、春季去除效果较差,为37.8%～43.5%。各项污水排放指标均达到城镇污水处理厂污染物排放一级A类标准。AT-ICW系统不仅处理效果好,而且运行费用低,适用于农村分散型生活污水处理。     

印染生化尾水反渗透深度处理工艺膜污染成因分析简

为阐明印染生化尾水反渗透膜处理时膜污染的成因，使用小试装置进行40 h膜污染实验，研究膜污染速率、污染程度以及可逆性，同时应用扫描电子显微镜-EDS能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、电感耦合等离子发射光谱仪、总有机碳测定仪等仪器对进水水质、膜表面污染物的形态和组成等进行表征。结果表明，膜表面主要是碳酸钙无机污染和钙与有机物络合污染，无机污染占主导，且可逆性差，有机污染物主要含有—OH和—CC官能团；单一去除废水中有机物污染物（TOC去除率达88%）对膜污染缓解不明显，但钙离子的去除可显著缓解膜污染，膜通量可增加72.6%；同时去除有机物和钙离子，膜通量可增加80.4%。     

PAC/AC吸附对超滤膜去除再生水中有机物影响

研究了粉状活性炭(PAC)和活性焦(AC)吸附对超滤膜(UF)去除再生水中有机物的效能及其对膜污染的影响。结果表明,PAC和AC吸附预处理可有效改善超滤膜出水水质,投量为40 mg/L时,PAC和AC单独吸附对DOC去除率分别为40.2%和32.6%,超滤出水DOC去除率则由直接膜滤时的21.4%提高至47.2%。UF对大于10 k Da的大分子有机物有较好的截留能力,PAC较AC对中小分子有机物的吸附效果更好。三维荧光(3D-EEM)分析显示,原水中溶解性微生物代谢产物和腐殖质类有机物所占比重较大;直接UF对溶解性微生物代谢产物的去除能力较好,投加PAC和AC促进了紫外腐殖酸和类腐殖酸类有机物去除,紫外腐殖酸EEM峰值分别下降51.7%和48.8%,类腐殖酸EEM峰值下降63.0%和59.9%。投加PAC和AC并经0.45μm膜预过滤可提高超滤膜通量,其在过滤周期内的下降率由直接膜滤时的27.6%分别降至23.5%和24.4%。AC较PAC更为经济,AC-UF可替代PAC-UF作为经济可行的再生水深度净化工艺。     

混凝-活性炭-膜工艺处理黄磷化工渗滤液的研究

采用混凝-活性炭-膜工艺对黄磷化工渗滤液进行处理,重点考察了该工艺对有机物的去除机制.实验结果表明,混凝剂硫酸铝的投加量为0.2g/L时,渗滤液中各污染物去除率较好;颗粒活性炭对渗滤液中有机物的吸附容量几乎不受渗滤液pH的影响,吸附等温线更符合修正的Freundlich模型,拟二级动力学模型能更好地定量描述有机物在颗粒活性炭上的吸附过程;膜处理进一步提高了剩余有机物和其他污染物的去除率.     

微絮凝-超滤-膜系统深度处理印染废水

针对二级处理后达标排放的印染废水,采用微絮凝-超滤-膜系统组合工艺深度处理,研究了超滤对污染物的去除效果以及对后续膜系统运行的影响。结果表明,超滤可以有效地去除废水中的浊度,去除率高达98.5%,对COD、色度和总溶解固体(TDS)也有一定的去除率,分别为17%、10%以下和5%;超滤的运用可以大大延长后续膜系统的化学清洗周期,间接提升膜系统产水总量,产水水质符合印染生产要求,成本仅为1.8元/t,整套工艺具有较好的应用前景。     

水化深度处理渗滤液尾水中的有机物

利用水泥的水化过程易受有机物影响的特点,采用硅酸盐水泥深度处理了垃圾渗滤液膜生物反应器(MBR)工艺出水,考察了不同因素,如投加量、初始pH、反应时间及振荡速率等对于渗滤液尾水中有机物的去除效果以及最佳工艺条件,并分析了渗滤液尾水中有机物的去除机理。结果表明,水化过程对渗滤液尾水中的有机物去除性能良好,且对不同有机物具有一定的选择性,尤其对具有近紫外区(200～400 nm)吸收峰特征的有机物去除效果更佳,同时发现,当投加量为50 g/L、pH=8.3(原渗滤液pH)、反应时间为24 h和振荡速度为200 r/min时,去除效果最佳,其COD、TOC和UV254的平均去除率分别达到55.6%、62.1%和68.8%。     

活性炭-超滤深度处理工艺对三氯乙醛生成潜能的影响及其对饮用水中有机物的去除

以我国南方某活性炭-超滤深度处理工艺水厂为研究对象,对工艺过程中三氯乙醛生成潜能(CHFP)及相关有机物指标进行为期1年每月1次的监测,以明晰活性炭-超滤深度处理工艺对CHFP及有机物的去除能力。结果表明:原水CHFP均呈现一定的季节性变化趋势,高温季节(5—9月)相对较高,范围为15.50~64.00μg·L~(-1),活性炭-超滤深度处理工艺对CHFP、TOC、CODMn和UV254去除率范围分别为37.42%~69.12%、25.25%~66.71%、27.33%~61.25%和21.80%~72.46%,平均去除率分别为54.51%、39.21%、45.04%和42.91%;混凝沉淀单元在CHFP和有机物指标去除中均起主要作用,炭滤单元对TOC有较好的去除作用,超滤单元对CHFP和CODMn有较好的去除作用。建议水厂设计与运行中将臭氧与活性炭滤池联合使用,以协同去除CHFP和有机物,进一步提高供水水质。     

蚯蚓生态滤池对农村生活污水的深度净化效果

本实验利用多级蚯蚓生态滤池对农村生活污水进行处理研究,分别考察了不同季节蚯蚓生态滤池对COD、TN、NH4+-N和TP的去除效果,同时利用PCR-DGGE技术对不同季节的微生物群落进行初步分析。结果表明,夏季COD、TN、NH4+-N和TP的平均去除率分别达到86.05%、89.02%、98.48%和99.1%;出水浓度17.86、4.96、0.605和0.047 mg/L。冬季COD、TN、NH4+-N和TP的平均去除率分别达到83.29%、93.26%、96.96%和92.7%;出水浓度22.68、2.63、1.02和0.37 mg/L。不同季节出水水质均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准。蚯蚓生态滤池内的微生物多样性冬季的要比夏季的丰富,且冬季滤池内微生物种类从上至下逐渐增加,符合污染物去除效率的变化。     

不同垃圾渗滤液组合处理工艺中DOM的变化特征

为了快速表征垃圾渗滤液处理过程中有机物的特性变化,分别采用紫外光谱和三维荧光光谱对2种垃圾渗滤液处理工艺不同单元溶解性有机物(DOM)的变化进行了系统分析。结果表明,二级RO和厌氧+好氧+MBR+NF+RO工艺对渗滤液COD和NH3-N的去除率分别为98.7%、99.0%和98.8%、98.6%。随着处理过程的进行,2个处理工艺中DOM的SUVA254、E253/E203分别由0.74、0.33和0.46、0.12下降至0.015、0.014和0.010、0.012,有机物的芳香性和不饱和性下降,脂肪链芳香烃化合物开始增加。不同处理阶段渗透液DOM三维荧光光谱表明,随着处理过程的进行,类富里酸和类蛋白物质的含量逐渐下降,芳构化程度开始降低。其中二级RO系统对渗滤液中类富里酸物质的去除效果较好,而厌氧-好氧-MBR-NF-RO工艺中,类酪氨酸物质主要通过微生物降解去除,NF和RO膜对类富里酸和类腐殖酸物质的截留效果较好。     

垃圾焚烧发电厂渗滤液生化出水的催化臭氧氧化处理

垃圾焚烧发电厂渗滤液生化出水是一种高盐,且含腐殖酸类和水溶性小分子有机物的复杂废水.本研究提出了采用Ca(OH)2预处理,并催化臭氧氧化处理的新工艺路线,对工艺参数和催化过程机理进行了分析.结果表明,Ca(OH)2可以有效地预处理去除生化出水中的腐殖酸类大分子有机物,当其用量为12 g/L时,可使COD的去除率达到70％～75％.Ca(OH)2可强化催化臭氧氧化处理预处理废水中剩余的难降解小分子有机物,其机理可能是及时去除了反应体系中生成的碳酸根离子,其适宜用量为2 g/L废水.当搅拌转速小于600 r/min,进口气相中臭氧浓度小于66.24 mg/L时,增大反应体系搅拌强度和进口臭氧浓度可以强化废水COD的去除速率.该工艺在深度处理垃圾渗滤液生化出水中难降解有机物领域具有较大的应用前景.     

FeCl_3和AlCl_3协同絮凝去除焦化废水中氟和有机物

氟是焦化废水中的待去除的主要污染物。采用FeCl3和AlCl3作为絮凝剂,研究了絮凝对焦化废水中氟和有机物的去除效果,并考查了不同剂量和pH条件下氟和有机物的去除率。结果表明:AlCl3和FeCl3对F-的最高去除率分别为94.4%和27.3%;在投量为20 mmol·L-1时,FeCl3和AlCl3的TOC去除率分别达到27.6%和23.9%。因此,AlCl3对氟的去除率比FeCl3的更高,但FeCl3对有机物的去除率相对更高。加入Ca2+可以促进氟的去除,但有机物的去除率会下降。另外,通过考察不同pH和铁铝配比对去除率的影响,探讨了同时加入FeCl3和AlCl3的去除效果。结果表明,最适合去除有机物和氟的工作条件是pH为6.5,AlCl3和FeCl3的比值为8∶2。本研究探索了FeCl3和AlCl3对焦化废水中氟和有机物的去除机理,实验结果可为焦化废水的深度处理提供参考。     

印染生化尾水反渗透深度处理工艺膜污染成因分析

为阐明印染生化尾水反渗透膜处理时膜污染的成因，使用小试装置进行40h膜污染实验，研究膜污染速率、污染程度以及可逆性，同时应用扫描电子显微镜一EDS能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、电感耦合等离子发射光谱仪、总有机碳测定仪等仪器对进水水质、膜表面污染物的形态和组成等进行表征。结果表明，膜表面主要是碳酸钙无机污染和钙与有机物络合污染，无机污染占主导，且可逆性差，有机污染物主要含有--OH和～c-c官能团；单一去除废水中有机物污染物（TOC去除率达88％）对膜污染缓解不明显，但钙离子的去除可显著缓解膜污染，膜通量可增加72．6％；同时去除有机物和钙离子，膜通量可增加80．4％。     

4种湿地植物对人工湿地净化生活污水的影响比较

不同类型人工湿地对生活污水的处理效果,受到许多因素的影响,其中不同植物类型的选择,可能会造成人工湿地对主要污染物COD、TN和TP的净化效果发生很大差异。研究了4种湿地植物(菖蒲、香蒲、千屈菜和水葱)在水平潜流、垂直上行流和下行流人工湿地中对人工合成的生活污水的处理效果和主要污染物(COD、TN和TP)去除率的季节变化,通过比较不同植物类型在不同湿地类型中对主要污染物的去除效果分析了可以达到最佳污水净化效果的启动条件。结果表明:香蒲在垂直下行流湿地去除有机污染物效果最好,去除率可达85.55%;水葱在垂直上行流湿地去除TN效果最好,去除率可达57.52%,香蒲在垂直上行流湿地去除TP效果最好,去除率可达84.28%。     

组合工艺处理填埋场渗滤液中溶解性有机污染物的去除特性

以采用"SBR+混凝+Fenton氧化+BAF"组合工艺处理的晚期垃圾渗滤液各级出水为研究对象,考察了HA、FA和HyI等溶解性有机物(DOM s)在各个工艺处理过程中的变化。结果表明,组合工艺COD和NH3-N去除率分别达到98.4%和99.3%;对DOM s的去除率为98.3%,其中胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和亲水性有机物(HyI)的去除率分别为98.3%、99.5%和95.7%。各处理工艺中SBR和混凝工艺对HA和HyI的去除贡献较大,Fenton氧化工艺对FA去除率较高。Fenton氧化和BAF联用,可以有效去除难降解的溶解性有机污染物,使出水达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)排放标准。     

表面改性GOT/PVDF超滤膜的制备及对水中微污染物的去除

以氧化石墨烯-二氧化钛(GOT)纳米复合物作为亲水化改性剂,通过动态过滤法对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行改性,得到GOT/PVDF改性膜。分别选用腐殖酸(HA)、磺胺嘧啶(SDZ)作为水中微污染物的代表物质,研究了改性膜在不同光照条件下对HA及SDZ的去除行为,同时考察了膜表面GOT的稳定性。结果表明:GOT/PVDF改性膜能提高对水中天然有机物的去除并控制膜污染;在光催化条件下,GOT/PVDF膜能够去除98.3%的SDZ,远高于黑暗条件下31.8%的去除率。     

水厂常规工艺去除有机物和总磷

有机物、总磷是我国地表水源主要污染物,涉及范围广,污染浓度高,是影响水厂出水安全的重要因素。以某水厂净水系统为依托,分析水厂常规工艺对有机物和总磷的去除效果及影响因素。研究表明,地表水源水厂所采用的混凝+沉淀+过滤+消毒的传统工艺对有机物的去除率不高,在22.1%～61.3%之间,平均去除率为38.3%;其中,混凝沉淀是常规工艺中去除CODMn的关键环节,占总去除效果的43%～68%,过滤环节去除率约为10%;温度和混凝剂投加量是影响CODMn去除效果的主要因素。常规工艺对总磷的去除效果较好,去除率约为60%～90%,冬季略低,其他季节略高;混凝沉淀单元与过滤单元对总磷均有较好的去除效果,去除率分别为25%～77%和40%～76%。在当前水质条件下,水厂现行工艺可满足常规状况下有机物和总磷的去除需要。     

AOAB工艺处理难降解混合化工污水的挂膜启动

采用AOAB(水解酸化A1+生物接触氧化O+深度水解酸化A2+曝气生物滤池BAF)工艺处理难降解混合化工污水,重点研究工艺挂膜方式和生物膜的驯化。结果表明,采用分段连续式挂膜法进行反应器挂膜,20 d即可完成快速挂膜启动;采用分阶段同步培养驯化法驯化生物膜,30 d内可完成高浓度多组分混合化工污水进水的驯化,最终进水COD 1 456 mg/L,出水COD 324 mg/L,总去除率76.85%,驯化效果显著;整个工艺对COD的降解主要集中在生物接触氧化池和曝气生物滤池,驯化期间生物接触氧化池去除率稳定在40%左右,曝气生物滤池去除率稳定在50%以上。同时,通过对比一段水解酸化和深度水解酸化的VFA(挥发性脂肪酸)产出,表明在高有机负荷进水时,一段水解酸化降解大分子有机物的能力有限,但这些有机物可通过二段水解酸化再次降解,由此体现了AOAB工艺在处理多组分混合型的难降解化工污水的优势。     

活性炭预涂动态膜处理船舶含油废水过程中溶解性有机物的分子组成特征

动态膜技术以其高效、低成本等优点,在船舶含油废水深度处理领域展现出重要的应用潜力。然而船舶含油废水中有机物组成极其复杂,其在动态膜处理过程中的分子特征及变化尚需进一步研究。采用超高分辨质谱研究船舶含油废水中溶解性有机物(DOM)在动态膜过滤过程处理不同时间的分子组成特征。结果表明,船舶含油废水经动态膜处理前有超过2 200种DOM分子式,其主要由CHOS、CHONP等含杂原子类物质组成。动态膜处理过程中,前10 min由于活性炭的较强的吸附能力,对大部分有机物显示出良好的去除率,废水的COD和DOC去除率均在80%以上,此阶段对大分子质量、不饱和氧化性DOM去除效果较好。随后活性炭吸附能力下降,动态膜对COD和DOC的去除率逐渐衰减,60 min时均下降至50%左右。60 min后船舶含油废水中DOM的分子组成未观察到明显变化。本研究揭示了船舶含油废水在动态膜处理过程中DOM分子层面的组成和变化特征,为动态膜技术高效处理难去除船舶含油废水提供一定的工艺参考。     

交替缺氧/好氧CAST工艺污染物去除特性

以模拟城市污水为处理对象,采用循环式活性污泥法(CAST)反应器,对交替缺氧/好氧模式下系统去除污染物的性能进行了研究。结果表明,运行期间系统内有机物的去除率稳定,出水COD小于40 mg/L,COD平均去除率为91.7%;NH4+-N、TN的平均去除率分别为83.9%、72.4%,出水TN以NO3--N为主;系统的除磷性能良好,磷酸盐的平均去除率为90.6%。此外,出水COD、TN和TP均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB-18918-2002)的一级A要求。