印染废水回用的反渗透预处理技术

针对印染废水回用时水中有机物浓度、盐度和色度高等问题,以苏南某污水处理厂中试试验基地(70%以上为印染废水)二级生化出水为研究对象,对混凝沉淀-超滤(以下称组合工艺1)、BAC(生物活性炭滤池)-超滤(组合工艺2)和混凝沉淀-BAC-超滤(组合工艺3)3种工艺进行比较研究,系统考察其作为反渗透预处理技术的可行性. 结果表明:组合工艺3对印染废水二级生化出水中COD_Cr、TCU(真色)及浊度的平均去除率分别为53.0%、49.2%和99.5%,UV₂₅₄下降了50.0%,均高于其他2个组合工艺. 对超滤膜表面污染阻力分布的测定可知,组合工艺3中不可逆污染造成膜污染的程度最轻. 此外,3种组合工艺的出水通过反渗透装置后的平均脱盐率分别为98.0%、97.5%和98.2%. 可见,针对该研究中涉及的二级生化出水,组合工艺3预处理工艺是反渗透预处理的最佳工艺.      

预涂膜工艺应用于超滤膜系统

为提高超滤膜系统对污水处理厂二级出水中有机物和TN的去除效果,并降低超滤膜污染速率,改善超滤膜性能,分析了沸石粉、硅藻土2种预涂膜工艺在超滤膜系统中的应用效果. 结果表明:沸石粉/超滤工艺对超滤膜系统的膜通量恢复良好,反冲洗后能恢复到原来的膜通量;而硅藻土/超滤工艺中膜通量较初期下降0.01 L/(m2·h),对照组下降0.04 L/(m2·h). 沸石粉/超滤工艺对污水处理厂二级出水中COD_Cr、UV₂₅₄和TN的去除率分别为17.5%、13.5%和11.7%,相比对照组均有较大程度提高. 通过电镜扫描分析发现,沸石粉能够在超滤膜表面有效形成一层保护膜,降低有机物在膜表面的沉积,保障膜系统的高效率及长期稳定运行. 通过比较各实际运行工况效果并进行筛选,确定沸石粉为预涂膜工艺的最佳材料.      

超滤工艺净化微污染原水的试验研究

采用混凝沉淀-超滤工艺对微污染原水进行试验,对组合工艺的除污染特性进行了研究。结果表明,组合工艺对浊度、颗粒物和藻类的去除效果非常好。出水浊度稳定在0.1NTU以下,水中粒径>2μm的颗粒数约19个/mL,藻类平均数量约为2.2×104个/L。在去除有机物方面,组合工艺对高锰酸盐指数、UV254和DOC的去除率分别为38.0%、15.2%和32.6%,其中对高锰酸盐指数的去除效果较为突出,出水高锰酸盐指数浓度为2.69~2.87mg/L。组合工艺去除的有机物是分子量大于3KD的大分子有机物,对小分子有机物去除效果不明显。其中,混凝沉淀主要去除了水中的疏水性有机物和亲水荷电有机物,超滤膜去除的有机物则以亲水中性有机物为主。在工艺运行期间,超滤膜的跨膜压差增加了约12.3%,跨膜压差的升高主要由被超滤膜吸附的小分子有机物产生。     

直接超滤和混凝-超滤组合工艺的膜污染比较

利用滤饼层过滤模型和膜孔窄化模型，结合国产中空纤维超滤膜对提取的天然腐植酸进行直接超滤和混凝－超滤2种工艺的试验结果分析，表明混凝预处理基本消除了膜孔污染，并且大大降低了膜表面滤饼层污染阻力，从而使超滤保持高渗透通量。另外，与原水直接超滤相比，混凝－超滤组合工艺对溶解性天然有机物的去除率较高，DOC去除率从28％提高到53％，UV254去除率从40％提高到78％。     

超滤处理洗涤污水循环利用的中试研究

采用不同材质国产超滤膜聚丙烯（PP）、聚丙烯腈（PAN）和聚砜（PS）,进行了洗涤污水处理循环利用的现场中试研究.结合超滤工艺出水水质和膜污染分析,3种膜材质中PAN膜较优,有效去除了水中浊度、悬浮物、油脂等污染物,一定程度保留了游离阴离子表面活性剂（LAS）,长期循环洗涤对衣物的白度无不良影响.根据相关性分析,超滤出水较高COD值很大程度上是由水中LAS引起的.超滤膜对细菌、大肠菌群的去除率较低,出水通过紫外消毒,当紫外线密度≥3?750 J/m²时,微生物水平能够达到国家饮用水水质标准.根据不同水力反冲洗条件下膜渗透通量和净产水量比较,PAN膜最佳水力反冲洗条件为0.5 h反冲洗2 min.长期运行时超滤膜化学清洗方法采用碱洗法方便有效.     

高锰酸盐复合药剂预氧化缓解超滤膜藻类污染的中试研究

通过中试试验考察了高锰酸盐复合药剂(PPC)预氧化强化混凝/沉淀/超滤的组合工艺的除藻效能以及PPC预氧化对藻类引起的膜污染的缓解作用,并对其机理进行了探讨.试验结果表明,投加0.6mg·L-1PPC能使预处理阶段对藻类的平均去除率提高约28%.组合工艺处理高藻水时,PPC预氧化通过强化预处理,降低膜表面的污染负荷,对藻源污染物引起可逆和不可逆污染均具有一定的缓解作用.化学清洗试验结果表明,碱洗对超滤膜TMP恢复效果远远强于酸洗,因而有机物是超滤膜处理高藻水时的主要污染物质.     

胶束强化超滤法去除污水中无机氮和磷的探讨

胶束强化超滤是一种污水处理的新工艺.对于去除污水中的痕量金属和有机物有着很好的效果.本文研究了用胶束强化超滤法除去污水中的无机氮和磷,使用的阳离子表面活性剂是十六烷基氯化吡啶(CPC).在污水中,阳离子表面活性剂与硝酸根和磷酸根离子形成胶束.胶束的粒径大于所用超滤膜的孔径,无法通过超滤膜而被截留去除.本次试验对时代广场人工湖进行了胶束强化超滤处理.实验结果表明,本工艺对无机氮和磷的去除率可分别达到82.6%和83.42%,并且出水水质良好,可直接用于农田灌溉和工业回用.     

超滤技术处理乳化油废水的影响因素分析

采用超滤工艺处理乳化油废水，选用聚乙烯乙二醇超滤膜（PEG）和卷式膜组件。在不同的实验条件下处理乳化油废水。对超滤膜透水率的不同影响因素进行了实验分析，实验结果表明超滤工艺对乳化油废水具有良好的处理效果。     

混凝-PAC-超滤膜工艺处理微污染原水的试验研究

混凝、粉末活性炭(PAC)与超滤膜联用对微污染原水中的浊度、有机物等有很高的去除率.经过550 min的连续运行后,其组合工艺的出水浊度仍稳定在0.350 NTU,对UV254和TOC的去除率稳定在60%和40%.通过对膜过滤特性的研究可知,组合工艺中超滤膜过滤性能经过短暂的快速下降阶段后一直处于较稳定状态.膜污染由小分子有机物引起.     

超滤膜技术在冶金废水深度处理中的应用研究

以五矿营口中板厂废水处理工程的预处理出水作为研究对象,建立超滤处理单元的试验装置,对超滤膜工艺运行的参数、影响因素及膜污染因子和清洗方法进行了研究。结果表明：超滤膜技术对废水中的浊度、CODCr及余氯具有良好的去除效果,其出水完全能够满足反渗透工艺的进水要求。     

不同聚合铝对水中有机物的去除研究

强化混凝是去除水中消毒副产物的最佳方法之一。文章针对强化混凝技术,从去除水中有机物的角度出发,对不同聚合铝的处理效果进行了研究。结果表明,酸性条件、加大投药量有利于水中TOC及UV254的去除,且酸性条件更为有利。在pH=6.3,工业PAC投药量为1.5×10-4mo(l有效铝)时去除效果最佳,水中总有机碳(TOC)及紫外吸光度(UV25)4的去除率分别可达到46%及57%,实验室制备的聚合铝碱化度越高越有利于水中有机物的去除。     

Ultrafiltration with in-line coagulation for the removal of natural humic acid and membrane fouling mechanism

Experimental and theoretical analysis were made on the natural humic acid removal and the membrane fouling of ultrafiltration （UF） with in-line coagulation. The results showed dissolved organic carbon （DOC） and UV254 removals by the UF with in-line coagulation at pH 7 were increased from 28% to 53% and 40% to 78% in comparison with direct UF treatment respectively. At the same time, the analysis of high performance liquid chromatography showed that UF with coagulation had significant improvement of removal of humic acid with molecular weights less than 6000 Da in particular. Compared to direct UF, the in-line coagulation UF also kept more constant permeate flux and very slight increase oftransmembrane pressure during a filtration circle. Two typical membrane fouling models were used by inducing two coefficients Kc and Kp corresponding to cake filtration model and pore narrowing model respectively. It was found that membrane fouling by pore-narrowing effect was effectively alleviated and that by cake-filtration was much decreased by in-line coagulation. Under the condition of coagulation prior to ultrafiltration at pH 7, the cake layer formed on the membrane surface became thicker, but the membrane filtration resistance was lower than that at pH 5 with the extension of operation time.     

复合混凝剂混凝-超滤-氯消毒处理模拟原水的研究

采用聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PAC-PDMDAAC)复合混凝剂处理腐殖酸-高岭土模拟水样,对混凝出水进行超滤处理,研究了混凝剂投药量及进水pH值对处理效果的影响;出水用NaClO溶液进行了氯消毒实验,用一级模型进行了氯衰减数据拟合,计算得出了快速反应物与慢速反应物的初始浓度.结果表明,在要求出水中消毒副产物前驱物浓度最小的前提下,混凝与混凝-超滤所要求的投药量及进水pH值有所不同.混凝过程中残余絮体的粒径分布显示,残余絮体的粒径较小且分布集中时,混凝出水中消毒副产物前驱物浓度最低;残余絮体的粒径在粒径较小的区域有一定的分布,在粒径较大的区域有较高体积百分数时,混凝-超滤出水中消毒副产物前驱物浓度最低.     

超滤及其组合工艺对污水的深度处理试验

超滤及其组合工艺 ,混凝 UF和粉末活性炭 (PAC) UF对污水深度处理的试验结果表明 ,超滤对水中浊度几乎可以完全去除 ,对细菌和大肠杆菌的去除效率大于 99% ,对水中有机物、氨氮、总铁和总锰也均有一定的去除。超滤前加混凝预处理或粉末活性炭吸附后 ,提高了水中有机物的去除率 ,同时减轻了膜污染 ,提高了膜通量和产水量。此外 ,三种工艺在等量冲洗用水的条件下 ,适当缩短过滤周期 ,增加反冲洗频率均提高了单位能耗产水量。     

Reduction of DOM fractions and their trihalomethane formation potential in surface river water by in-line coagulation with ceramic membrane filtration

This research was aimed at investigating the reduction of DOM fractions and their trihalomethane formation potential （THMFP） by in-line coagulation with 0.1 μm ceramic membrane filtration. The combination of ceramic membrane filtration with a coagulation process is an alternative technology which can be applied to enhance conventional coagulation processes in the field of water treatment and drinking water production. The Ping River water （high turbidity water） was selected as the raw surface water because it is currently the main raw water source for water supply production in the urban and rural areas of Chiang Mai Province. From the investigation, the results showed that the highest percent reductions of DOC, UV-254, and THMFP （47.6%, 71.0%, and 67.4%, respectively） were achieved from in-line coagulation with ceramic membrane filtration at polyaluminum chloride dosage 40 mg/L. Resin adsorption techniques were employed to characterize the DOM in raw surface water and filtered water. The results showed that the use of a ceramic membrane with in-line coagulation was able to most efficiently reduce the hydrophobic fraction （HPOA） （68.5%）, which was then followed by the hydrophilic fraction （HPIA） （49.3%）. The greater mass DOC reduction of these two fractions provided the highest THMFP reductions （55.1% and 37.2%, respectively）. Furthermore, the in-line coagulation with ceramic membrane filtration was able to reduce the hydrophobic （HPOB） fraction which is characterized by high reactivity toward THM formation. The percent reduction of mass DOC and THMFP of HPOB by in-line coagulation with ceramic membrane filtration was 45.9% and 48.0%, respectively.     

Al13形态在混凝中的作用机制

从铝的水解形态转化角度考察了铝盐在高碱度和高有机物浓度水体中的混凝行为.结果表明,铝盐的混凝效能是与混凝过程中的Al₁₃含量成正比.高投药量时氯化铝(AlCl₃)既可以有效调节水体pH值又能在混凝过程中原位水解产生较多的Al₁₃形态,因而混凝效能要高于聚合氯化铝(PACl).在铝盐混凝中,调节pH值到6～7之间可以控制铝形态分布从而达到提高混凝效能和减少残留铝的目的.在调节pH值强化混凝的方法中使用传统铝盐的效果要好于无机高分子絮凝剂.     

聚合氯化铝铁处理工业废水的试验研究

采用PAFC分别处理造纸和印染两种工业废水,优化各种絮凝条件,如投药量、pH值、搅拌强度和搅拌时间等,并与PAC和PFS的絮凝效果进行比较。结果表明,PAFC在用量和浊度去除率方面并没有明显的优势,但其COD去除率(82.53%,90.58%)明显高于PAC和PFS,经PAFC处理后的印染废水达到国家一级标准,造纸中段废水也接近了国家二级标准。     

pH modeling for maximum dissolved organic matter removal by enhanced coagulation

Correlations between raw water characteristics and pH after enhanced coagulation to maximize dissolved organic matter (DOM) removal using four typical coagulants (FeCl₃, Al₂(SO₄)₃, polyaluminum chloride (PACl) and high performance polyaluminum chloride (HPAC)) without pH control were investigated. These correlations were analyzed on the basis of the raw water quality and the chemical and physical fractionations of DOM of thirteen Chinese source waters over three seasons. It was found that the final pH after enhanced coagulation for each of the four coagulants was influenced by the content of removable DOM (i.e. hydrophobic and higher apparent molecular weight (AMW) DOM), the alkalinity and the initial pH of raw water. A set of feed-forward semi-empirical models relating the final pH after enhanced coagulation for each of the four coagulants with the raw water characteristics were developed and optimized based on correlation analysis. The established models were preliminarily validated for prediction purposes, and it was found that the deviation between the predicted data and actual data was low. This result demonstrated the potential for the application of these models in practical operation of drinking water treatment plants.     

多壁碳纳米管序列修饰聚氯乙烯超滤膜的制备及性能研究

采用硫酸、硝酸混酸改性多壁碳纳米管(MWCNTs),通过化学水热法在改性的MWCNTs表面负载纳米Fe_3O_4,将负载Fe_3O_4的MWCNTs(MWCNTs/Fe_3O_4)与PVC在无磁场、有磁场作用下共混制膜,获得MWCNTs无序排列、有序排列修饰的PVC超滤膜,同时,制备了纯PVC膜以作比较.对共混膜有序修饰机制及断面形态进行了分析,对相关性能参数如接触角、膜的溶胀、膜孔隙率、膜平均孔径、纯水通量、截留性能及吸附性能等进行了研究.研究结果表明:MWCNTs/Fe_3O_4的加入使膜的亲水性、纯水通量、截留性能等有了显著提高,MWCNTs有序排列修饰使膜在表皮层形成了更加致密,更为狭长的微孔结构,具有了更优异的导流网络通道,在长时间运行条件下仍能保持良好的过滤负荷,提高了膜的性能.     

UF膜与混凝粉末活性炭联用处理冬季黄河水

针对低温低浊水处理的难题,采用混凝和粉末活性炭预处理超滤系统对冬季黄河水进行了净化研究,通过投加混凝剂Al(2SO)4·318H2O以及粉末活性炭,比较了其对于原水的处理效果和对膜过滤性能的影响。试验结果表明,混凝超滤系统用于处理冬季黄河水在技术上是可行的,混凝剂与粉末活性炭对水中污染物质的去除和膜过滤性能有很大的影响;调整合适的操作参数,其对低温黄河水中的高锰酸盐指数、UV254、NH3-N、铁和浊度的平均去除率分别达到70%、60%、30%、80%和96%以上,出水水质达到《生活饮用水源水质标准》(CJ3020-93)的标准。对于已污染的膜,水反冲洗、水/酸洗、水/碱洗可使膜通量恢复至新膜的38%,82%,89%。