二级出水水质对中试臭氧_微滤工艺运行的影响
臭氧预氧化对石化污水厂二级出水水质的作用
化
工 学
报 ห้องสมุดไป่ตู้
Ｖｏ ｉ ．６ ４ Ｎｏ． ９
ＣＩ ＥＳＣ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ Ｉ
Ｓ ｅ ｐ ｔ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ３
臭氧 预 氧化对 石 化 污水 厂 二级 出水
水 质 的 作 用
高 祯 。 ，吴 昌永 ，周 岳溪 ， 宋 嘉美 ，刘 明 国 。 ，常丽君
。 Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｇｅ ｏ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ａ ；
Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ 。 ｏ ｚ ｏ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｆ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎｔ ｏ ｆ ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ
ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｐｌ ａ ｎ ｔ
氧 预 氧 化 能 够 去 除 水 中 含 不饱 和键 以及 溶解 性 微 生 物 产 物 和 腐 殖 酸 类 等 难 降 解 有 机 物 ，改 变 了 废 水 中 有 机 物 的
分 子 结 构 ，使 水 中 分 子 量 小 于 １ ×１ ０ 。 的 有 机 物 比例 从 ５ ３ 提高至 ６ ７ 。预 氧 化 后 废 水 经 Ｂ Ａ Ｆ处 理 ，其 Ｃ Ｏ Ｄ 去 除量较二级出水直接经 Ｂ ＡＦ处 理提 高 了 １ ４ ． ９ 。 关 键 词 ：石 化废 水 ；臭 氧 ；预 氧 化 ；可 生 物 降 解 性 ；分 子 量 分 布
臭氧投加量对二级出水中污染物去除效果的影响
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ＮＨ４ Ｎ ，ＮＯ２ 一 Ｎ ，ＵＶ ２ ５ ４ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍａ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｗｅ ｒ ｅ ９ ９ ．
关键 词 ： 二级 出水 ； 臭氧投 加 量 ； 去 除率 中图分 类 号 ： Ｘ ５ ２ 文 献标识 码 ： Ａ
Ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｆ ｏ ｚ ｏ ｎ ｅ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｏ ｎ ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｆ ｒ ｏ ｍ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｅ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｔ
Ｎ Ｏ ２ 一 一Ｎ、 ｕ Ｖ ２ ５ ４ 和 色度 的 去除 率分 别为 ９ ９ ． ４ １％ 、 ８ ０ ． １ ３％ 、 ２ ８ ． Ｏ ６％ 和 ５ ８ ． ３ ３％ 。“ 混 凝沉 淀 一
０ 一生物 砂 滤 一Ｇ Ａ Ｃ ” 组合 工 艺深度 二级 出水 能 够有 效 去 除水 中的 污 染物 质 ， 提 高深 度 处理 出 水 水质 ， 具 有很好 的应 用前 景 。
臭 氧 投 加 量 对 二 级 出水 中污染 物 去 除 效果 的影 响
李思敏 ， 李 贝 ，刘雪梅
（ １河北工程大学 城市建设学 院， 河北 邯郸 ０ ５ ６ ０ ３ ８ ， ２河北工程大学 科信学 院 ， 河北 邯郸 ０ ５ ６ ０ ３ ８ ）
摘要 ： 采 用“ 混凝 沉 淀 一臭氧 （ Ｏ ， ）一生物砂 滤 一活性 炭 （ Ｇ Ａ Ｃ ） ” 组合 工 艺处理 污水 厂二级 出水 ，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ“ｃ ｏ ａ ｇ ｕ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＋０ ＋ｂ ｉ ｏ—ｓ ａ ｎ ｄ ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ＋ＧＡＣ” ｗａ ｓ ａ — ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｅ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ，ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｏ ｚ ｏ ｎｅ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｏ ｎ ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｆ ＮＨ４ Ｎ ，ＮＯ２一 Ｎ，ＵＶ２ ５ ４ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍａ ｗｅ ｒ ｅ ７ ０． ６１ ％ ，５ ４． ９２ ％ ，２ ０． ６ ３％ ａ ｎ ｄ ４ ２％ ，ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｗｈｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｚ ｏ ｎ ｅ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｖ ａ ｉｅ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ １ ｔ ｏ ５ ｍｇ ／Ｌ， ．Ｗ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｚ ｏ ｎ ｅ ｄ ｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｗａ ｓ ３ ｍｇ ／Ｌ，ｔ ｈ ｅ
臭氧催化氧化在污水厂二级出水处理中应用
臭氧催化氧化在污水厂二级出水处理中应用2、唐山城市排水有限公司河北省唐山市 063000摘要:臭氧催化氧化具有氧化能力强、无二次污染、操作简单等优点，正在逐渐被应用于污水厂的二级出水处理中，对难降解有机物有较好的去除效果。
本文介绍了预臭氧耦合混凝、均相臭氧催化氧化、非均相臭氧催化氧化工艺在处理二级出水中的应用，并指出其存在的问题以及对臭氧催化氧化对二级出水处理进行展望。
关键词：臭氧催化氧化；均相；非均相随着我国经济水平的日益提高，国民经济的迅速发展，人工合成有机化合物大量出现，致使高浓度难降解的有机污水增加，污水厂传统二级处理工艺无法保证出水达到国家排水标准。
高级氧化法是应对难降解有机物的有效途径之一，其产生的羟基自由基（·OH）其氧化能力极强，可有效降低二级出水的有机物浓度[1]。
臭氧自身有强氧化性，在催化剂作用下产生的·OH其氧化能力更强、反应速率更快，可将有机物直接矿化，对有机物的去除率更高。
臭氧高级氧化法在处理难降解的工业废水中应用广泛[2]，由于近年来新型微量有机物的使用增加，该技术在城市污水二级出水的处理中得到迅速发展。
1 臭氧催化氧化技术1.1均相臭氧催化氧化均相催化剂大多以离子的形式存在，存在于整个反应体系当中，具有良好的分散度。
其以分子或离子的形式单独起作用，活性中心均一，具有高活性以及高选择性。
常见的具有催化作用的离子主要是过渡金属离子，有Ag1+、Fe2+、Cu2+、Co2+、Ce2+、Cr3+、Mn2+、Ni2+等。
过渡金属由于其氧化态的稳定性，可快速的发生电子转移，促进氧化反应的产生，具有良好的催化效果。
均相臭氧催化氧化的催化机理主要有两种：①直接反应，金属直接与水中的有机物形成络合物，这种物质形态促使金属更容易得失电子，从而使金属具有加快氧化还原反应的能力，达到催化效果。
②间接反应，金属离子催化臭氧产生氧化性更强的·OH，·OH可无选择性氧化有机物。
微絮凝过滤、臭氧消毒工艺处理微污染水库水
微絮凝过滤、O3消毒工艺处理微污染水库水 T市城市生活饮用水源为一山涧水库水，由于长期自然沉降，浊度很低，1995年—1997年的平均浊度在10 NTU左右，尤其是每年10月份至次年3月份期间，浊度＜5.0 NTU。
近些年来，由于旅游业发展和水库养鱼大量增加，造成水库水受到一定程度的污染。
当光照充足时，藻类大量繁殖，每年4月—9月间，藻类个数高达(5.0～7.0)×107个/mL。
为了保证该市水厂传统混凝、沉淀、过滤净水工艺的正常运行，需要在源头投氯杀藻，结果造成大量卤代烃生成。
研究发现［1］，在低浊源水处理中，采用微絮凝直接过滤工艺可取得良好的效果。
O3作为一种强氧化剂，用作消毒剂进行消毒可降低投氯量，减少出厂水中卤代烃含量。
现将微絮凝直接过滤、O3消毒工艺处理4月—9月间高藻期水库水的试验结果总结于后。
1 试验方法与材料1.1 分析测试方法分析测试方法如表1所示。
NH3-N纳氏试剂光度法三氯甲烷顶空气相色谱法四氯化碳顶空气相色谱法细菌总数琼脂培养计数法总大肠菌群多管发酵法1.2 工艺流程根据水库水浊度低的特征，采用以微絮凝直接过滤和O3消毒为核心的处理工艺，其流程如图1所示。
1.3 设备及工艺参数滤池：为了减少将来工程改造量和使试验结果具有可比性，采用石英砂滤池，除了滤池直径缩小为185 mm外，其他操作参数与该厂现有的滤池一样，即内填700 mm厚的粒径d＝0.5～1.2 mm石英砂颗粒滤料，滤速为8 m/h，过滤周期为12 h，反冲期历时3.0 min，滤料的膨胀率为45%。
混凝剂为PAC，该厂原工艺投加4.31 mg/L，微絮凝直接过滤、O3消毒试验工艺投加1.01 mg/L。
O3接触塔：内径d ＝100 mm，H＝900 mm，利用氧气产生O3。
2 试验结果与讨论2.1 微絮凝直接过滤工艺对照试验结果表明，在进水水质完全相同条件下，微絮凝直接过滤工艺出水平均浊度为0.59 NTU，该厂传统工艺出水平均浊度为0.68 NTU，说明微絮凝直接过滤工艺具有强化接触凝聚效果，提高了过滤截污能力。
杭州某工业区污水厂臭氧—曝气生物滤池处理试验研究
杭州某工业区污水厂臭氧—曝气生物滤池处理试验研究作者：镇祥华张小平李露刘杰李跃增来源：《科技视界》 2013年第2期镇祥华张小平李露刘杰李跃增（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北武汉 430010）【摘要】以杭州某工业区污水处理厂二级处理后的澄清池出水为原水，采用臭氧和曝气生物滤池组合工艺进行深度处理。
试验结果表明：臭氧接触时间与COD及BOD5的去除关系中，60min的接触时间较为合理，COD去除率随着臭氧投加量的增加呈相应的增加，虽然源水经臭氧处理后出水BOD5有了一定程度的增加，但B/C的比值均在0.1以下，远低于可生化性B/C>0.3的标准，单纯依靠投加臭氧来提高本厂污水的可生化性作用有限。
可见该污水厂高效澄清池出水中主要以化学性质非常稳定的溶解性、难降解COD为主。
【关键词】工业污水；深度处理；臭氧；曝气生物滤池；B/C0 引言杭州某工业区污水厂处理对象以工业废水为主，其中80%为印染废水、12%为化工废水、8%为生活及其它废水。
由于该污水厂以工业污水处理为主，容易处理的生活污水所占比例较少，所以按照常规的生物处理方法效果不好，不少研究者提出了采用高级氧化的技术来处理较难处理的工业污水[1-5]。
本试验研究采用臭氧-曝气生物滤池组合工艺对该厂澄清池出水进行处理，以考察该种工艺是否能较大程度的提高出水水质。
１工艺流程简介试验装置简图见图1，试验首先比较了不同接触时间、臭氧投加量下COD及BOD5的去除关系，以确定经济合理的运行参数，为实际工程中臭氧投加提供合理依据。
同时进行了臭氧加曝气生物滤池联用的连续运行效果，确定臭氧的投加是否能提高处理水的可生化性，从而大幅度提升最终出水水质。
图１试验装置流程简图2 试验装置２．１曝气生物滤池曝气生物滤池规格，直径?覫200mm，总高度为1700mm，实际填料装填高度为1000mm，有效体积为0.02834m3，按照设计停留时间1.5~3h考虑，则对应的流量为28.34L/h，14.17L/h。
臭氧预处理对城市二级出水超滤膜污染行为的影响
臭氧预处理对城市二级出水超滤膜污染行为的影响臭氧预处理对城市二级出水超滤膜污染行为的影响摘要：城市污水处理厂是处理城市污水的重要设施，其中二级出水超滤膜是常用的处理技术之一。
本研究通过对比有无臭氧预处理的情况下，对城市污水二级处理出水超滤膜污染行为的影响，为提高城市污水处理效果提供科学依据。
结果显示，臭氧预处理能够显著减少超滤膜污染，提高水处理效果。
1. 引言城市污水处理是维护城市环境和保护水资源的重要工作。
随着城市发展和人口增加，城市污水处理厂面临着越来越大的压力。
目前，超滤膜技术已经成为常用的城市污水二级处理技术之一。
然而，超滤膜容易受到污染，影响处理效果和膜的使用寿命。
2. 方法本研究选择某城市污水处理厂二级出水作为研究对象，采用实验室模拟的方法进行研究。
首先，设置两个处理组，一个采用臭氧预处理，一个不采用臭氧预处理。
然后，收集每组的超滤膜样品，通过分析样品中的污染物种类和浓度，评估臭氧预处理对超滤膜污染行为的影响。
3. 结果经过实验数据的分析，发现臭氧预处理对城市二级出水超滤膜污染行为有明显影响。
较不采用臭氧预处理的组相比，采用臭氧预处理的组超滤膜的污染物种类更少，浓度更低。
其中，臭氧预处理组的COD浓度平均值为X mg/L，而不采用臭氧预处理的组的COD浓度平均值为Y mg/L。
这说明臭氧预处理能够有效降低超滤膜的有机物污染。
4. 讨论为了进一步探讨臭氧预处理对超滤膜污染行为的影响机制，我们研究了不同处理组样品中的微生物数量和种类。
结果显示，臭氧预处理组的微生物数量较少，种类也更简单。
这可能是由于臭氧具有较强的杀菌作用，可以有效减少水体中的微生物。
5. 结论本研究通过对比有无臭氧预处理的情况下，对城市污水二级处理出水超滤膜污染行为的影响，发现臭氧预处理能够显著减少超滤膜污染，提高水处理效果。
因此，建议城市污水处理厂在实际运营中引入臭氧预处理技术，以提高城市污水处理效果，保护水环境。
6.通过实验研究比较了使用臭氧预处理和不使用臭氧预处理对城市污水二级处理出水超滤膜污染行为的影响。
臭氧—微滤工艺处理二级出水过程中的膜污染及控制机理
臭氧—微滤工艺处理二级出水过程中的膜污染及控制机理二级出水深度处理后回用是缓解水资源紧张形势的重要措施。
臭氧-微滤工艺出水水质好且稳定,占地面积小,易于自动化控制,且预臭氧化单元可有效控制微滤单元的膜污染,在二级出水深度处理中有广阔应用前景,其技术关键是确定适宜的臭氧投加量。
但目前尚缺乏二级出水微滤工艺中膜污染和预臭氧化控制膜污染的机理研究,难以确定合理的工艺设计与运行参数,阻碍了工艺效率的提高。
因此,本文重点研究了二级出水微滤工艺中的膜污染机理,及预臭氧化对后续膜污染的控制机理。
通过臭氧-微滤工艺处理二级出水的中试试验,以及对二级出水水质的深入分析,识别出造成膜污染的主要物质是溶解性有机物(EfOM)和悬浮颗粒物(SS)。
应用自行设计与建立的臭氧-恒流微滤组合工艺装置,分别考察了二级出水、EfOM 和SS在微滤工艺中的膜污染特性及影响因素,其预臭氧化反应特性,及其对后续微滤中膜污染的影响机理。
结果表明,在EfOM的不同亲疏水性组分中,亲水性组分(HIS)约占54%,HIS 的膜污染潜能最大。
对于试验所采用的表面亲水改性PVDF膜而言,导致EfOM及HIS膜污染潜能更大的因素包括:更大的分子量,较强的极性和亲水性,以及更高的羧酸酸度。
预臭氧化可以减轻EfOM在后续微滤中的膜污染,其原因主要是:使DOC下降约17%(2.52mgO3/mgDOC),并使分子量变小。
以控制微滤过程中颗粒物导致的膜污染为目标,预臭氧化单元存在最优臭氧投加量。
在预臭氧化中,有利于减轻膜污染的模拟SS悬浊液特性的变化包括:SS含量降低; SS平均粒径变大,粒径分布(PSD)变窄。
SS粒径变小、PSD分布范围增大,则不利于减轻膜污染。
细菌悬液在预臭氧化后造成更严重的微滤膜污染,原因是细胞形态改变后导致滤饼层更致密,过滤阻力更高,以及轻微溶胞所带来的溶解性有机物浓度升高。
建立了污染指标Ψ的预测模型及最佳臭氧投加量预测模型,可用于指导臭氧-微滤工艺处理二级出水的工艺参数选择和膜清洗周期预测。
超滤处理污水厂二级出水中的膜污染机理与控制
超滤处理污水厂二级出水中的膜污染机理与控制超滤是污水深度处理的一种适宜方法。
然而,二级出水中的有机物(EfOM)在很大程度上会影响超滤的性能。
由于污染物在膜表面或膜孔中的积累,而污水中的有机污染物大多以溶解的胞外聚合物物质(EPS)或可溶性微生物产物(SMPs)引起不可逆沉积,通常被表征为膜和膜上的蛋白质和多糖为主,使得膜污染问题更加突出。
试验考察了操作运行压力的影响,可以观察到超滤运行压力的增加会影响超滤膜的污染程度和阻力分布,通量随运行压力的增加呈减少趋势,压力越大其膜污染越明显,膜孔堵塞和滤饼层堆积虽然使得过水能力降低,但在一定程度上强化了超滤膜截留污染物的能力,紧密厚实的滤饼层可以截留或吸附EfOM中的部分有机物,当膜污染增加到一定程度之后必须用水力或化学清洗的方式使通量尽可能恢复到初始状态,水力反冲洗可以去除EfOM滤饼层阻力,但是对于堵塞或吸附于膜孔中的有机物而言,他们仅会增加膜的不可逆阻力。
EfOM已在膜污染现象中起主导作用。
作为分离的部分,它们单独贡献到超滤膜的不可逆附着比较显著,这表明在污水深度处理的超滤技术中,最有效的控制和减少膜污染的策略应该是消除EfOM中生物聚合物的影响。
由于生物聚合物主要受生物活性的影响,其质量和数量必须受到处理程序的影响,需要详细研究以优化生物过程,减少生物聚合物的产生,由此可以考虑在超滤工艺前采取适当的预处理手段,减少EfOM中的生物聚合物,缓解膜污染,增加超滤膜的过滤周期。
本试验考察了预氧化(臭氧)和混凝(硫酸铝和氯化铁)联用对超滤膜膜污染的影响,分析通量变化、膜阻力分布和可逆性分析得出结论:臭氧和混凝预处理均显著降低了超滤膜的污染程度,使用预处理后,过水通量提高,膜污染速度大幅下降,随着臭氧和混凝剂投加量的增加,膜阻力相应减少;另外,预处理的应用使得超滤出水水质得到明显提升,水质净化效果明显,污染物去除率大大增加。
试验探究了污水深度处理过程对PPCPs类小分子微量有机物的去除效果。
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》范文
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》篇一摘要：本文以污水厂二级出水深度处理为研究对象，重点探讨了O3+MBSF（即臭氧氧化结合膜生物反应器与生物砂滤）工艺流程及其对微生物群落结构特性的影响。
通过实验研究，分析了该工艺流程的优化措施和微生物群落结构的动态变化，为污水厂二级出水深度处理提供了理论依据和实践指导。
一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理问题日益突出。
污水厂二级出水虽然经过初步处理，但仍含有一定量的有机物、氮、磷等污染物。
因此，对二级出水进行深度处理，提高出水水质，成为当前研究的热点。
O3+MBSF工艺作为一种新型的深度处理技术，其结合了臭氧氧化和生物反应器的优势，具有较高的处理效率和良好的应用前景。
二、O3+MBSF工艺流程及原理O3+MBSF工艺主要包括臭氧氧化预处理、膜生物反应器处理和生物砂滤三个主要步骤。
臭氧氧化预处理能够有效去除有机物和部分氮、磷等污染物；膜生物反应器则通过膜的过滤作用，实现污水的生物净化；生物砂滤则进一步去除残留的有机物和营养盐。
三、实验方法与材料本实验采用实际污水厂的二级出水作为研究对象，通过模拟O3+MBSF工艺流程，对出水水质进行检测分析。
同时，采用高通量测序技术对不同处理阶段的微生物群落结构进行测序分析。
四、实验结果与分析（一）O3+MBSF工艺对水质的影响经过O3+MBSF工艺处理后，二级出水的各项指标均得到显著改善。
其中，臭氧氧化预处理有效去除了大部分有机物和部分氮、磷等污染物；膜生物反应器进一步净化了水质，提高了可生化性；生物砂滤则进一步去除了残留的有机物和营养盐，使出水水质达到更高的标准。
（二）微生物群落结构特性分析通过高通量测序分析，我们发现O3+MBSF工艺各阶段的微生物群落结构具有明显的差异。
在臭氧氧化预处理阶段，主要以能够耐受高浓度臭氧的微生物为主；膜生物反应器阶段则以具有高效降解有机物能力的细菌为主；而在生物砂滤阶段，则以能够去除营养盐的微生物为主。
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水资源的污染问题日益严重，尤其是城市污水厂二级出水处理后的水质问题，已成为当前环境保护领域的重要研究课题。
本文针对污水厂二级出水深度处理技术，重点研究了O3+MBSF（即臭氧氧化与多级生物过滤）工艺及其对微生物群落结构特性的影响。
二、O3+MBSF工艺介绍O3+MBSF工艺是一种将臭氧氧化和多级生物过滤技术相结合的污水处理方法。
首先，通过臭氧氧化技术对污水进行预处理，有效去除有机物和部分有害物质；然后，利用多级生物过滤系统，通过微生物的生物降解作用进一步净化水质。
该工艺具有处理效率高、占地面积小、运行成本低等优点。
三、O3+MBSF工艺的应用及效果1. 预处理阶段：臭氧氧化能够有效去除污水中的有机物和部分有害物质，降低生物降解的难度，提高后续生物过滤系统的处理效率。
2. 多级生物过滤阶段：通过多级生物过滤系统，利用不同种类的微生物对污水进行逐级净化。
各级生物过滤系统中的微生物通过协同作用，共同完成对污水的深度处理。
3. 处理效果：经过O3+MBSF工艺处理的污水，其水质指标如COD（化学需氧量）、BOD5（生化需氧量）等均能得到有效降低，达到国家排放标准。
四、微生物群落结构特性研究1. 微生物种类：在O3+MBSF工艺中，涉及到的微生物种类繁多，包括细菌、真菌、藻类等。
这些微生物在各级生物过滤系统中发挥各自的作用，共同构成了一个复杂的微生物生态系统。
2. 微生物群落结构：在O3+MBSF工艺的运行过程中，微生物群落结构会受到水质、温度、pH值等多种因素的影响。
通过对其群落结构进行分析，可以了解各级生物过滤系统中微生物的分布情况及其在污水处理过程中的作用。
3. 微生物功能：不同的微生物在O3+MBSF工艺中发挥不同的功能。
例如，某些细菌能够分解有机物，降低COD和BOD5等指标；某些真菌则能够分解难以被细菌降解的物质。
2022年污水处理考试模拟试题5
2022年污水处理考试模拟试题5姓名年级学号题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分评卷人得分一、判断题1.污泥处理最终要实现：减量化、稳定化、无害化和资源化。
A.正确√B.错误2.降低污泥处理区污液中的TP浓度，唯一的方法是在污液中投加石灰。
A.正确B.错误√3.污泥浓缩可将污泥中绝大部分的毛细水分离出来。
A.正确B.错误√4.污泥厌氧消化系统由消化池、加热系统、搅拌系统、进排泥系统及集气系统组成。
A.正确√B.错误5.中温消化对于大肠菌群的杀灭效果可达到100%。
A.正确6.与好氧消化相比，厌氧处理运行能耗多，运行费用高。
A.正确B.错误√7.膜生物反应器从整体构造上来看，是由膜组件及生物反应器两部分组成。
A.正确√B.错误8.膜生物反应器可分为分置式、一体式和隔离式三大类。
A.正确√B.错误9.初沉污泥和活性污泥可以在浓缩池进行合并后处理。
A.正确√B.错误10.初沉污泥和活性污泥的浓缩性能、可消化性以及脱水性能之间都存在着很大的差别。
A.正确√B.错误11.MBR工艺可以节省占地，出水水质好。
A.正确√B.错误12.MBR工艺是使用超滤膜与活性污泥法相结合。
A.正确B.错误√13.活性炭工艺能去除有机物和色度。
A.正确√B.错误14.石灰深度处理工艺能有效去除总氮。
A.正确15.二氧化氯可用化学法发生，也可用电解法发生。
A.正确√B.错误二、填空题16.再生水用于工业冷却用水时，如没有达标将会造成________、________、________。
填空项1:__________________ （正确答案：设备腐蚀；金属表面结垢；管道出现生物粘泥）17.________、________、________合起来称为混凝，它是________的重要环节。
混凝产生的较大絮体通过后续的________或________、________等工艺从水中分离出来。
填空项1:__________________ （正确答案：混合；凝聚；絮凝；化学处理；沉淀；澄清；气浮）18.在________作下，将重于水的悬浮物从________分离出去的方法是沉淀；气浮是向水中通入________，使水产生大量的________、并促其粘附于________上，形成比重小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面然后刮出，以此实现________。
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》范文
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速，污水处理问题日益凸显。
作为污水处理的重要环节，二级出水深度处理技术成为研究热点。
本文针对O3（臭氧氧化）+MBSF（多级生物处理系统）这一深度处理工艺进行研究，并探讨其微生物群落结构特性，以期为污水处理技术的优化提供理论支持。
二、O3+MBSF工艺概述O3+MBSF工艺是一种结合了臭氧氧化和多级生物处理系统的污水处理技术。
该工艺首先通过臭氧氧化对污水进行预处理，去除部分有机物和降低生物毒性，然后通过多级生物处理系统进行后续的生物降解和净化。
该工艺具有处理效率高、操作简便等优点，在污水处理领域得到了广泛应用。
三、O3+MBSF工艺流程及操作要点1. 臭氧氧化预处理：通过臭氧发生器产生臭氧，与污水混合后进行氧化反应。
该过程能够有效去除污水中的难降解有机物和降低生物毒性。
2. 多级生物处理系统：预处理后的污水进入多级生物处理系统，通过好氧、厌氧和缺氧环境下的微生物降解作用，进一步去除有机物和氮、磷等营养物质。
3. 工艺参数控制：控制适宜的pH值、温度、停留时间等工艺参数，确保微生物在最佳环境下进行生长和代谢。
四、微生物群落结构特性研究1. 采样与分析方法：在污水处理的不同阶段采集水样，利用高通量测序等技术对微生物群落结构进行分析。
2. 微生物群落组成：研究发现，O3+MBSF工艺中涉及多种微生物种类，包括细菌、真菌和原生动物等。
其中，好氧环境下的细菌以硝化细菌和反硝化细菌为主，厌氧环境下的细菌以产甲烷菌和硫酸盐还原菌为主。
3. 微生物群落动态变化：在O3+MBSF工艺中，随着处理过程的进行，微生物群落结构会发生变化。
预处理阶段，臭氧对微生物具有一定的选择压力，使得部分敏感微生物死亡或减少；而在多级生物处理系统中，不同阶段的微生物相互协作，共同完成有机物的降解和营养物质的去除。
五、结论通过O3+MBSF工艺的研究，发现该工艺在污水深度处理方面具有显著的优势。
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》篇一一、引言随着现代工业与城市化进程的快速推进，水资源面临着越来越严峻的挑战。
污水厂二级出水作为重要的水资源之一，其深度处理技术的研发与应用成为环境保护领域的重要课题。
本篇论文主要研究O3+MBSF（即臭氧氧化与多级生物滤池）工艺在污水厂二级出水深度处理中的应用，并探讨其微生物群落结构特性。
二、O3+MBSF工艺概述O3+MBSF工艺是一种结合了臭氧氧化与多级生物滤池的深度处理技术。
该工艺首先利用臭氧的强氧化性对污水进行预处理，去除部分有机物和病原体，然后通过多级生物滤池进一步净化水质。
该工艺具有处理效率高、操作简便、环境友好等优点。
三、O3+MBSF工艺应用及实验方法本实验通过模拟污水处理过程，利用O3+MBSF工艺对二级出水进行深度处理。
在实验过程中，详细记录了不同阶段的水质变化情况，并分析O3+MBSF工艺的去除效率。
同时，采用分子生物学技术对微生物群落结构进行了分析。
四、实验结果与讨论1. 污水处理效果经过O3+MBSF工艺处理的污水，各项指标如化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、总氮（TN）和总磷（TP）等均得到了显著降低，表明该工艺在污水深度处理方面具有较好的效果。
2. 微生物群落结构特性通过分子生物学技术分析发现，O3+MBSF工艺中存在着丰富的微生物群落。
这些微生物在污水处理过程中发挥着重要作用，包括有机物降解、氮磷去除等。
不同阶段、不同区域的微生物群落结构存在差异，这可能与水质变化、环境条件等因素有关。
五、微生物群落结构与污水处理效果的关系微生物群落结构与污水处理效果密切相关。
在O3+MBSF工艺中，各种微生物通过协同作用共同完成污水处理任务。
例如，某些微生物能够利用臭氧氧化过程中产生的中间产物作为营养源，而另一些微生物则负责将难降解的有机物转化为简单的物质。
此外，微生物群落的多样性也有助于提高整个系统的稳定性和处理效率。
臭氧强化混凝深度处理城市污水处理厂二级处理出水试验研究的开题报告
臭氧强化混凝深度处理城市污水处理厂二级处理出水试验研究的开题报告一、选题背景目前，我国城市污水处理厂存在着处理效果差、出水水质难以达标等问题。
尤其是在大气污染严重的地区，污水中可能存在大量有机物和氮磷等污染物，传统的生物法无法完全去除这些污染物。
因此，需要采用其他高效的处理方法来提高污水处理厂的处理效率，保证出水水质达到国家标准。
臭氧强化混凝是一种高效的污水处理方法，能够提高污水处理的效率，保证出水水质达标。
二、研究目的本研究旨在利用臭氧强化混凝技术对城市污水处理厂二级处理出水进行试验研究，探究臭氧强化混凝技术对污水处理效果的提升作用，为进一步提高污水处理厂的处理效率提供基础数据和理论支持。
三、研究内容和方法1. 研究内容：（1）研究臭氧强化混凝技术对城市污水处理厂二级处理出水的影响；（2）确定适宜的臭氧投加量和混凝剂种类及剂量；（3）研究不同条件下臭氧强化混凝的处理效果及出水水质参数变化情况。
2. 研究方法：（1）采样分析法：对实验室制备的污水样品进行分析，确定其水质指标。
（2）试验方法：采用间歇式进水、间歇式出水的方式进行臭氧强化混凝反应试验，探究不同条件下臭氧强化混凝的处理效果及出水水质参数变化情况。
（3）统计分析法：对试验结果进行统计和分析。
四、研究意义通过本次试验研究，可以探究臭氧强化混凝技术对城市污水处理厂二级处理出水的影响，确定适宜的臭氧投加量和混凝剂种类及剂量，并研究不同条件下臭氧强化混凝的处理效果及出水水质参数变化情况。
这将为提高污水处理厂的处理效率提供理论基础和技术支持，具有重要的理论价值和实际应用价值。
五、预期成果本次试验研究预期能够探究臭氧强化混凝技术对城市污水处理厂二级处理出水的影响，确定适宜的臭氧投加量和混凝剂种类及剂量，并研究不同条件下臭氧强化混凝的处理效果及出水水质参数变化情况。
通过对试验结果的分析和探究，预计可以获得以下学术成果：（1）探究臭氧强化混凝技术对城市污水处理厂二级处理出水的影响；（2）确定适宜的臭氧投加量和混凝剂种类及剂量；（3）揭示不同条件下臭氧强化混凝的处理效果及出水水质参数变化情况。
城市污水厂二级处理出水臭氧深度处理研究
综上，臭氧深度处理是城市污水回用的有效技术之一；在工艺的实际运行 中，通过监测 UV254 的去除率，可以考察水质指标的变化，并优化臭氧投加量。 研究成果对臭氧深度处理的应用和实践具有重要的理论意义和实际参考价值。
臭氧处理工艺运行控制参数可以用来指示臭氧的投加量、总体水质指标的 变化情况。研究表明，UV254 测量简单易行，易于在线监控，其去除率 30％、40 ％、70％分别对应比臭氧消耗量为 0.5、0.9、2.0 mg O3/mg DOC0，作为对应水 质指标控制点；同时，UV254 去除率在 0-70%的区间内，与 UV400、浊度的去除 率，粪大肠菌群灭活及小分子羧酸与 DOC 的比值变化等，存在线性关系，因此 在实际工艺控制中，可以采用 UV254 去除率对其它水质参数进行估算。
Advanced treatment of secondary effluent by ozonation
(申请清华大学工学硕士学位论文)
培养单位
学
科
研究生
指导教师
： 环境科学与工程系 ： 环境科学与工程 ：黄 深 ：管 运 涛 副 教授
二○○八年五月
关于学位论文使用授权的说明
本人完全了解清华大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 清华大学拥有在著作权法规定范围内学位论文的使用权，其中包 括：（1）已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校可以 采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文；（2）为 教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文作为资料在图书馆、资 料室等场所供校内师生阅读，或在校园网上供校内师生浏览部分内 容；（3）根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》，向国家图 书馆报送可以公开的学位论文。 本人保证遵守上述规定。
去除二级出水中典型内分泌干扰物的臭氧—超滤组合工艺
有机质抑制臭氧对EDCs的降解，促进溶解性臭氧的衰减。悬浮物和有机物形成的膜污染促进超滤膜对EDCቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的截留。
不同有机质模拟二级出水和G厂二级出水的超滤行为符合滤饼层过滤模型。在50kPa条件下，清洁超滤膜和G厂二级出水污染的超滤膜对5种目标EDCs的平均截留率分别为（19.4±9.7）%和（32.1±22.3）%。
本文在优化EDCs分析方法的基础上，考察了臭氧对EDCs的降解特性和降解动力学，研究了超滤对EDCs的截留特性和截留机理，构建并优化了臭氧-超滤组合工艺，进而考察了其连续运行对二级出水中EDCs的去除效果。通过对超高效液相色谱-双质谱联用技术检测参数的优化，获得了可同时定量检测二级出水中5种目标EDCs（雌酮（E1）、雌二醇（E2）、雌三醇（E3）、17α-乙炔基雌二醇（EE2）和双酚A（BPA））的分析方法，定量限为0.1ng/L。
发现北京G污水处理厂的二级出水水质具有一定的代表性，其EDCs浓度为2.4-162.7ng/L，雌激素活性为251.33ng/L的E2当量浓度（EEQC），蛋白质、多糖和腐殖质是其主要的溶解性有机组分。臭氧降解EDCs的反应符合伪一级反应动力学，其伪一级反应速率常数为0.0532-0.00973min-1。
清洁超滤膜主要通过物理吸附和电荷吸附作用截留EDCs，污染超滤膜则通过物理吸附、电荷吸附和空间位阻的共同作用截留EDCs。臭氧在前超滤在后的组合工艺模式具有更好的二级出水处理效果与膜污染控制效果。
臭氧-超滤组合工艺优化的运行参数为：臭氧浓度6.1mg/L、接触时间7min、膜通量23LMH。组合工艺连续运行对EDCs的去除效果良好，进水EDCs（加标）浓度为50μg/L的条件下，出水中5种EDCs的浓度均小于0.7μg/L，EEQC小于0.1μg/L。
污水处理厂尾水臭氧氧化工艺影响因素研究进展
污水处理厂尾水臭氧氧化工艺影响因素研究进展发布时间：2023-02-06T02:05:52.429Z 来源：《科学与技术》2022年第17期作者：吕进刘安康[导读] 在污水处理厂中，为了贯彻落实环境保护的要求，吕进1 刘安康21.南京宇清环境科技有限公司江苏南京 2100002.南京沃谱瑞环境研究院有限公司江苏南京 210000摘要：在污水处理厂中，为了贯彻落实环境保护的要求，需要加强对尾水臭氧氧化工艺要点的深入性分析，优化现有的技术方案，并且合理地配置好对应的参数，使臭氧氧化工艺实施效果能够符合预期的标准，同时还需要做好整个处理过程的全面监督，快速发现，在其中所产生的问题，确定最佳臭氧投加量以及最佳接触时间，满足污水处理厂的日常工作标准。
关键词：污水处理厂；尾水；臭氧氧化处理我国城镇污水处理厂二级出水总量较为庞大，为了减少对周边环境所产生的影响，原有的尾水处理措施已经很难满足现有的处理标准了，因此在实际工作中需要相关污水处理厂加强对尾水臭氧氧化工艺的有效实施落实生态化的工作思路，搭建组合式的处理方案，便捷整体的操作流程，有效地规避在技术实施中存在的各项问题，达到深度处理的效果，符合现代化污水处理厂的运行要求。
一、污水处理厂尾水臭氧氧化工艺的概述为了使污水处理厂尾水臭氧氧化工艺实施效果能够符合预期的要求，在实际工作中需要相关处理厂加强对尾水臭氧氧化工艺要点的深入性解读，按照实际情况优化现有的工作模式，避免对污水处理造成较为严重的影响，在臭氧氧化工艺实施的过程中，需要严格遵循水处理臭氧发生技术要求以及臭氧处理循环冷却水的技术规范，约束好不同的处理行为，并且还需要科学地设置好对应的参数，将臭氧氧化处理工艺和水质建立广泛的联系，科学地确定好技术模式的实施方案，以此来保证正确的处理效果[1]。
臭氧具有较强的氧化性，其氧化还原电位较低，在实际处理的过程中需要和污水处理厂深度处理工艺要求进行相互的匹配，使二级出水处理效果能够得到进一步的增强，在工艺利用的过程中能够去除水中的异味，降低出水的色度，同时还可以破坏二级出水中有机污染物的分子结构，适当地降低其中的污染物含量，使二级出水可生化性能够得以充分地提升保证技术的实施效果。
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》
《污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究》摘要：本文着重探讨了污水厂二级出水深度处理的O3+MBSF（即臭氧氧化结合多级生物同步过滤）工艺及其对微生物群落结构特性的影响。
通过实验研究，分析了该工艺的流程、效果及微生物群落结构的变化，为污水深度处理提供理论依据和技术支持。
一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理成为环境保护的重要课题。
污水厂二级出水虽然经过初步处理，但仍含有一定浓度的有机物、氮、磷等污染物。
因此，对二级出水进行深度处理，提高出水水质，对保护水环境具有重要意义。
O3+MBSF工艺作为一种新兴的深度处理技术，具有高效、节能等优点，成为研究的热点。
二、O3+MBSF工艺概述O3+MBSF工艺结合了臭氧氧化和多级生物同步过滤技术。
臭氧氧化通过强氧化性去除水中的有机物和部分氮、磷等污染物；多级生物同步过滤则利用微生物的生物降解作用进一步净化水质。
该工艺流程包括预处理、臭氧氧化、生物滤池等步骤，通过这些步骤的组合，达到深度处理的目的。
三、实验方法与数据处理本实验选取某污水厂二级出水作为研究对象，采用O3+MBSF工艺进行处理。
实验过程中，对进出水水质进行检测，包括化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等指标。
同时，利用高通量测序技术对处理过程中的微生物群落结构进行分析。
四、实验结果与分析1. 处理效果分析经过O3+MBSF工艺处理后，污水厂二级出水的各项指标均有显著改善。
其中，化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等污染物的去除率均达到较高水平。
这表明O3+MBSF工艺在污水深度处理中具有较好的应用效果。
2. 微生物群落结构分析通过对处理过程中微生物群落结构的分析，发现O3+MBSF 工艺能够促进特定微生物种群的增长，如硝化细菌、反硝化细菌等。
这些微生物在臭氧氧化和多级生物同步过滤过程中发挥了重要作用。
同时，该工艺还能抑制有害微生物的生长，保证出水水质的安全。
五、讨论与结论1. 讨论O3+MBSF工艺在污水厂二级出水深度处理中具有显著优势。
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第28卷第3期2008年3月环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae Circu m stantiaeVol .28,No .3Mar .,2008基金项目:国家自然科学基金重大国际合作项目(No .20721140019);科技部国际科技合作计划(No .2007DF A91520)Supported by the the Nati onal Natural Science Foundati on of China (No .20721140019)and The Chinese M inistry of Science and Technol ogy (2007DF A91520)作者简介:朱洪涛(1981—),男,博士研究生,E 2mail:zhuht03@mails .tsinghua .edu .cn;3通讯作者(责任作者)E 2mail:xhwen@tsinghua .edu .cnB i ography:Zhu Hongtao (1981—),male,Ph .D.candidate,E 2mail:zhuht03@mails .tsinghua .edu .cn;3Correspond i n g author E 2mail:xhwen@tsinghua .edu .cn朱洪涛,文湘华,黄霞,等.2008.二级出水水质对中试臭氧2微滤工艺运行的影响[J ].环境科学学报,28(3):452-457Zhu H T,W en X H,Huang X,2008.How water quality of secondary effluent influences the perfor mance of p il ot 2scale ozone 2m icr ofiltrati on p r ocess?[J ].Acta Scientiae Circum stantiae,28(3):452-457二级出水水质对中试臭氧2微滤工艺运行的影响朱洪涛,文湘华3,黄霞清华大学环境科学与工程系,北京,100084收稿日期:2008201208 录用日期:2008201217摘要:在以膜微滤为主的组合工艺对二级出水的处理过程中,二级出水水质可能对于微滤过程中膜污染的发展有较强影响.为此考察了2座污水处理厂及1个中试处理设施的二级出水水质,包括常规水质指标、水中颗粒物粒径分布及树脂吸附分离后不同有机物部分的荧光光谱所表征的有机物组分等对于死端微滤中T MP 发展变化的影响.研究结果表明:①颗粒物浓度和颗粒物粒径分布对于微滤过程中的可逆污染有较大贡献;②二级出水中的有机物,尤其是其中的腐殖质部分,对于微滤过程中的不可逆污染有较大贡献.关键词:二级出水;微滤;颗粒物;有机物文章编号:025322468(2008)032452206 中图分类号:X703 文献标识码:AHow wa ter qua lity of secondary effluen t i n fluences the perfor mance of p ilot 2sca leozone 2m i crof iltra ti on process?ZHU Hongtao,W EN Xianghua 3,HUANG XiaDepart m ent of Envir onmental Science and Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084Rece i ved 8January 2008; accepted 17January 2008Abstract:The water quality has a str ong i m pact on me mbrane fouling in m icr ofiltrati on p r ocess of the secondary effluent .This study tested the dead 2end m icr ofiltrati on p r operties of the secondary effluents fr om t w o waste water treat m ent p lants and a p il ot scale A 2/O treat m ent train .The T MP variati ons were taken as the me mbrane f ouling indexes .The water quality was characterized by the general water quality para meters,particle size distributi on and fluorescence s pectrum of different organic compositi ons after resin separati on .The main results are:①particle concentrati on and particle size distributi on contribute a l ot t o reversible me mbrane f ouling occurring in m icr ofiltrati on;and ②the organic materials in secondary effluent,es pecially hum ic substance,have i m portant effects on irreversible me mbrane f ouling of m icr ofiltrati on .Keywords:secondary effluent;m icr ofiltrati on;particulate matter;organic matter1 引言(I ntr oducti on )膜过滤是最近三十年来发展起来的一种高效水处理技术,可以有效地分离去除水和污水中的微生物、无机颗粒和有机物质等,并且具有处理效果稳定高效、占地面积小、节省消毒剂投加量、易于实现自动化操作等优点(Daigger et al .2005;Huang et al .2000).膜过滤工艺的目标是要实现最低能耗下的高膜通量(Boerlage et al .2002),如何控制水处理膜工艺的膜污染问题是研究重点.在过滤二级出水以制备再生水的过程中,已发展出各种控制膜污染的方法,其中利用臭氧控制膜污染是近年来引起研究者关注的一种新方法,但目前在具体工艺运行参数和作用机理方面尚无统一完整的结论.臭氧在常用的水处理氧化剂中是氧化能力最强的一种,其氧化还原电位为2.07V,仅次于F 2,大大高于氯和过氧化氢的氧化还原电位1.36V 和1128V.同时,臭氧还是一种无二次污染的氧化剂3期朱洪涛等:二级出水水质对中试臭氧2微滤工艺运行的影响(徐新华等,2003).在臭氧化2膜过滤的工艺中,臭氧会先与进水中的膜污染物质作用并改变其物理化学性质,从而进一步影响这些污染物质在膜过滤过程中的污染能力.因此,在该组合工艺的运行过程中,二级生物处理出水的水质对于工艺性能的影响很大.本研究中采用中试规模(1.44m3・d-1)的膜过滤设备,对2座污水处理厂及1座中试处理设备的实际二级生物处理出水进行试验研究,以期能够获得实际二级处理出水水质对于膜过滤组合工艺性能的影响.2 材料及方法(Materials and methods)2.1 试验流程和运行条件用于再生水生产的中试组合工艺流程包括混凝、臭氧化、微滤,工艺流程图参见图1.试验分别采用B污水处理厂(传统活性污泥法)、G污水处理厂(A/O法和A2/O法)以及1个A2/O中试系统的出水.不同试验期间对应进水水质列在表1中.混凝剂采用天津大港生产的聚合氯化铝,碱化度为85%,A l2O3含量约为30%.臭氧化采用了鼓泡塔的接触方式.臭氧发生器利用空气放电后产生臭氧,并通过玻璃砂曝气头将臭氧通入鼓泡塔(鼓泡塔直径为0.15m,水位高0.85m).微滤工艺采用日本NGK公司生产的多通道管式陶瓷膜,其具体的结构参数见表2.图1 陶瓷膜微滤组合工艺试验流程图Fig.1 Sche matic diagra m of the hybrid cera m ic me mbrane m icr ofiltrati on p r ocess表1 试验期间进水水质平均值Table1 Average values of influent water quality parameters for each experi m ent水样来源试验编号pHSS/(mg・L-1)浊度/NT UCOD Cr/(mg・L-1)T OC/(mg・L-1)UV254/c m-1NH+4-N/(mg・L-1)T N/(mg・L-1)TP/(mg・L-1)B污水①7.5428 3.641.8815.760.148038.8666.34 1.55处理厂②7.56308.7250.1618.540.174148.5459.54 1.25 G污水③7.504 1.336.3815.250.13410.8817.21 1.76处理厂④7.63 4.4 1.333.497.720.1165 1.1818.34 2.74 A2/O⑤7.805 1.434.50 6.220.1333 1.1129.92 5.85中试⑥7.706 1.538.477.230.1405 4.2359.6410.14表2 试验用陶瓷膜参数表Table2 Configurati on of ceram ic membrane used in study膜孔径/μm 长度/m通道数通道内径/mm膜面积/m20.1161 2.50.48试验中膜过滤方式采用死端2恒流过滤的形式,臭氧接触塔的出水经进水泵加压后进入陶瓷膜组件通道内,然后经陶瓷微滤膜过滤后汇集进入出水管道.流量由电磁流量计测量,P I D系统比较实际流量值与设定值之后对膜组件进水泵进行调节,以维持恒定流量.过膜压力(T MP,trans me mbrane p ressure)通过膜组件前后2个压力计的测定数值计算得出.计算时考虑水温对于进水粘度的影响,统一折算为25℃的T MP值,用以反应在运行过程中膜被污染的程度.计算公式为:ΔP25℃=ΔPmeasureμ×0.0008935(1)式中,μ为水的粘度系数.流量、T MP和其它一些参数,如进水pH、温度等参数由数据采集卡采集后在电脑中自动记录.当试验运行到一定时间后(设定值),产水过程停止.此时微滤后的水进入反冲洗水槽内,以备反冲洗之用.反冲洗模式为化学强化反冲洗.化学强化反冲洗是在普通气水反冲洗前使用一定浓度次氯酸钠溶液对膜进行一定时间的浸泡.气水反冲洗压力设定为0.5MPa.在本研究中,当膜通量设定为3m・d-1时,进水流量为1L・m in-1,臭氧接触时间为15m in.试验条件和参数设定见表3.354环 境 科 学 学 报28卷表3 试验条件和参数Table 3 Conditi ons and parameters of tests试验编号进水来源膜通量/(m 3・m -2・d -1)P ACl /(mg ・L-1)[O 3]/(mg ・L-1)一个反冲洗周期过滤时间/m in产品水回收率①B 污水处理厂二级出水35309096.8%②B 污水处理厂二级出水3509096.8%③G 污水处理厂二级出水35209096.8%④G 污水处理厂二级出水3509096.8%⑤A 2/O 中试二级出水35309096.8%⑥A 2/O 中试二级出水35209096.8%2.2 测试项目和方法试验中T OC 指标使用T OC 25000A (岛津)测定;UV 254指标使用DR5000(Hach )测定;颗粒粒径分布指标由EyeTech 粒度粒形分析仪(Ankers m id )测定;荧光激发2发射光谱由F 22500荧光分光光度计(日立)测定.在对二级出水中有机物进行树脂吸附分离时,采用了XAD 28大孔吸附树脂(Amberlite,孔径9n m ,粒度20～60目).二级出水SS 的测定采用112μm 玻璃纤维滤膜(M illi pore )过滤后测定.3 结果(Results )在对二级出水的陶瓷膜微滤过程中,运行初始阶段的膜污染发展情况对于运行时间和运行稳定程度具有非常重要的意义.图2分别截取了试验①～⑥运行开始后90～100m in 的T M P 发展情况.假设在化学强化反冲洗时,可以去除掉上一个运行周期(即一次化学强化反冲洗加上紧接着的一次连续过滤过程的总时间)中积累的浓差极化和滤饼图2 T M P 随运行时间发展情况Fig .2 T MP variati on with ti m e4543期朱洪涛等:二级出水水质对中试臭氧2微滤工艺运行的影响层污染,则可以认为在一次连续过滤过程刚开始时的过滤阻力是膜固有阻力与部分膜孔内部由于吸附等原因在化学强化反冲洗后残留的污染物所造成的阻力之和.造成膜孔内部吸附和堵塞阻力的污染物质主要包括进水中的有机物质和胶体类的颗粒物质.这部分物质造成的膜污染在化学强化反冲洗过程中不能被完全去除,在本研究中称其为不可逆污染.而在同一个运行周期内,连续过滤结束时所能达到的最大T MP与连续过滤开始时的T MP之差,即对应于浓差极化和滤饼层污染所造成的膜阻力上升,在本研究中称为可逆污染.从表1中基本的水质指标来看,B污水处理厂二级出水与另外2种二级出水具有很大差别,其悬浮颗粒物浓度(SS)、浊度、有机物含量(COD、T OC、UV254)、氨氮等浓度均较高.G污水处理厂二级出水和A2/O中试二级出水相比,二者绝大部分水质指标较接近,在总磷含量上后者要明显高于前者.为,6个运行试验按照工艺参数分为3组,分别是试验①和⑤(图2a和图2e),试验②和④(图2b和图2d),试验③和⑥(图2c和图2f).通过对比图2a和图2e可以发现,B污水处理厂二级生物处理出水含有较多颗粒物质,故其每个运行周期均会产生较高的可逆污染,但反冲洗可大幅度降低这种由浓差极化和滤饼层污染所导致的过滤阻力.与之相反,A2/O工艺出水中颗粒物含量很少,所以每个过滤周期中累积的可逆污染较轻,其污染主要以有机物质对膜孔的污染为主.通过对图2b和图2d的对比可以发现,虽然试验④与试验②相比,其水质指标中的颗粒物和有机物浓度等均低很多,但其每个过滤周期中可逆污染和不可逆污染的增量均高于进水为B污水处理厂出水的试验②.这可能与试验④开始运行时的初始不可逆污染较高有关.试验④所用膜的初始过膜压力T MP在约60kPa左右(与该陶瓷膜累积的膜孔内污染及清洗效果有关),不同于其它5组试验的初始过膜压力T MP在20～30kPa范围.从图2a和图2c可以明显地观察到,当不可逆污染导致的T MP 增长到50kPa以后(分别对应图2a中运行30h和图2c中运行60h),每个运行周期中累积的可逆污染会有显著的升高.这可能与吸附导致的膜孔减小或者堵塞所导致的有效膜孔数量减少有关.通过对图2c和图2f的比较可以发现,虽然试验⑥(即图2f)所用进水中颗粒物浓度相对较高,但其并没有引起每个运行周期可逆污染的明显上升.这一点说明颗粒物浓度并非是唯一影响死端过滤时浓差极化和滤饼层阻力的因素.从颗粒粒径分布的数据来看(图3),B污水处理厂二级出水颗粒粒径分布范围要比G污水处理厂二级出水和A2/O二级出水的分布范围广,大约从0.2～70μm均有较多颗粒.A2/O中试二级出水1μm以下直径的颗粒粒径分布与B污水处理厂二级出水的非常相似,而1μm以上直径的则与G污水处理厂二级出水的分布比较接近.总的来看,A2/O 中试出水的颗粒粒径分布范围最小,颗粒粒径相对集中.如果将颗粒视为球体,那么同一粒径的颗粒任意排列的孔隙率在0.3～0.44(Foust et al., 1980),而粒径分布很广的颗粒堆积后其孔隙率可能低至0.0384(Dullien,1979).因此,3种二级处理出水中颗粒堆积所形成滤饼层的孔隙率应与其粒径分布的广度相反,粒径分布越广,孔隙率越低,造成的过滤阻力也就越大,反之亦然.Zhu等(2007)所做的烧杯试验结果也证实了这一点.图3 二级出水颗粒粒径分布Fig.3 Particle size distributi on of secondary effluent与2个污水处理厂出水所做试验中T MP发展情况相比,A2/O中试二级出水在可逆污染的控制方554环 境 科 学 学 报28卷面有较强的优势,原因可能与其二级出水中有机物和胶体物质的总量和性质有关系.因为B 污水处理厂二级出水中有机物含量明显高于G 污水处理厂和A 2/O 中试的二级出水,而后两者的有机物含量较接近.本研究中利用树脂吸附分离方法测定比较了两处二级出水中亲水性有机物、疏水碱性有机物和疏水酸性有机物的荧光激发和发射光谱.对二者亲水性有机物部分的荧光谱图进行比较可以发现,图4 有机物荧光谱图Fig .4 Fluorescence s pectrum of different organic compositi ons6543期朱洪涛等:二级出水水质对中试臭氧2微滤工艺运行的影响G污水处理厂二级出水在E x/E m=235～245nm/400～430nm位置有较强荧光峰,而A2/O中试出水则不含有此荧光峰,据此推测此荧光峰对应的有机物质可能在陶瓷微滤膜膜孔内吸附或堵塞污染中发挥较重要作用.根据文献(Leenheer et a l.,2003)报道,此类物质可能是腐殖酸类物质.对二者疏水碱性有机物荧光谱图进行比较可以发现,G污水处理厂二级出水在Ex/E m=230～260n m/400～460n m区域有较强荧光强度,而A2/O出水在此区域信号非常弱.根据文献(Chen et a l.,2003)报道,该区域物质可能为腐殖酸、富里酸或结构类似的物质.二者疏水酸性物质的荧光谱图非常相似,差异不明显.因此,综合上述分析推测,包含腐殖酸、富里酸以及类似结构物质的腐殖质可能对于陶瓷膜微滤过程的不可逆污染具有较重要贡献.4 结论(Conclusi ons)1)二级出水中较高的颗粒物浓度会导致一个连续过滤运行周期内较高的可逆污染(包括浓差极化和滤饼层污染).2)在进水颗粒物浓度没有明显变化的情况下,当微滤膜固有阻力和不可逆污染导致的阻力之和超过50kPa后,一个运行周期内连续过滤产生的可逆污染明显升高.3)颗粒物粒径分布对于死端过滤的可逆污染具有重要影响.颗粒粒径分布越广,其形成的滤饼层孔隙率可能越低,所造成的过滤阻力越大.4)对树脂吸附分离后亲水性部分、疏水碱性部分的荧光谱图进行分析后发现,相比于A2/O中试出水,G污水厂二级出水含有较多的腐殖质,包括腐殖酸、富里酸或类似结构物质.这部分物质可能对于二级出水死端过滤的膜不可逆污染具有较大贡献.致谢:感谢日本NGK公司提供其所生产的陶瓷膜和部分设备供本试验研究使用.感谢北京排水集团为本试验的进行提供了多处场地和试验用二级出水水源.责任作者简介:文湘华(1960—),女,教授,博士生导师,主要从事环境生物技术和水污染控制工程技术的研究.E2 mail:xh wen@.References:Boerlage S F E,Kennedy M D,D icks on M R,et al.2002.The modified fouling index using ultrafiltrati on membranes(MF I2UF): characterizati on,filtrati on mechanis m s and p r oposed reference me mbrane[J].J Me mbr Sci,197:1—21Chen W,W esterhoff P,Leenheer J A,et al.2003.Fluorescence excitati on2em issi on matrix regi onal integrati on t o quantify s pectra f or diss olved organic matter[J].Envir on Sci Tech,34(9): 1813—1820Daigger G T,R itt m ann B E,Adha m S,et al.2005.A re me mbrane bi oreact ors ready f or wides p read app licati 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