微絮凝时间对直接过滤处理低温低浊微污染水的影响研究

微絮凝过滤工艺预处理低浊度海水王兴戬1,　赵丽君2,　刘国田1,　张大群2(1.天津城市建设学院环境工程系,天津300384; 2.天津水工业工程设备有限公司,天津300381) 摘　要:　采用微絮凝过滤工艺预处理天津汉沽盐场海水的中试结果表明,当进水浊度、COD 、TSS 的平均值分别为10.6NT U 、65.4mg/L 、8.25mg/L ,SDI 较高且难以测出时,出水浊度、COD 、TSS 、SDI 的平均值分别为0.2NT U 、42.0mg/L 、0.25mg/L 和5.5,对前三者的去除率分别为98.8%、36%、99%。

与常规的絮凝、沉淀工艺相比,该工艺出水效果好、运行平稳。

关键词:　低浊度海水;　微絮凝;　SDI中图分类号:T U992.02 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2004)03-0047-031　原水水质与特点试验用水采用天津汉沽盐田中的海水,其水质特征为:①　浊度在8.9～12.3NT U 之间、TSS 为7.2～9.8mg/L ,属于低浊度海水。

同时,由藻类形成的悬浮物的ζ电位较高,导致絮凝剂对它的脱稳效果较差,絮体易穿过滤层。

②　有机物含量高,COD 为42.5～85.5mg/L 。

③　由藻类及其他微生物灭活后的残骸形成的腐殖质不仅增加了海水的色度,而且使其带有明显的鱼腥味和臭味。

④　海水pH 值常年稳定在7.9～8.1。

⑤　SDI 值较高且难以测出。

2　试验装置与方法211　工艺流程工艺流程见图1。

图1　微絮凝过滤工艺流程该工艺为海水淡化系统(采用RO 工艺)的预处理工艺,处理规模为6m 3/h 。

压力式石英砂过滤器(共2台,并联或交替使用)的直径为900mm ,过滤面积为0.636m 2,滤速为9.43m/h ,过滤压力为0.1～0.16MPa 。

滤料级配见表1。

表1　滤料级配 mm项目数值粒径0.5～1.0 1.0～2.0 2.0～3.0厚度500400200212　药剂试验所用絮凝剂为固体氯化铁(FeCl 3・6H 2O ),含量99%,稀释到浓度为11.62g/L 后利用蠕动泵送入第二静态管道混合器前端;灭菌剂采用次氯酸钠(有效氯>10%),稀释至浓度为25g/L 后用蠕动泵送入第一静态管道混合器前端。

低温低浊水处理低温低浊水处理工艺研究1难以净化的原因低温低浊水中的杂质,主要是以细的胶体分散体系溶于水中,而且胶体颗粒比较均匀，胶体颗粒具有很强的动力稳定性｝t凝聚稳定性，并且带负电的胶体微粒数量很小。

所以，为达到电中和所需的混凝剂也少，因此形成的絮凝体细、少、轻、难于沉淀，易于穿透滤层。

由于浊度较低，胶体颗粒数目较少,颗粒相互碰撞而聚集的机会减少。

水温低,胶体颗粒的Zeta 电位较高［‘」，胶体颗粒间的排斥势能较大,而且此时颗粒布朗运动动能减小，粘滞系数增大,更不利于颗粒碰撞，而使胶体颗粒脱稳困难。

水温低,胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围水化作用突出,妨碍其絮凝。

水温低,水的粘度变大而使沉速减小,加之低温时气体的溶解度大，使形成的絮凝体密度降低，溶解气体大量吸附在絮凝体周围,也不利于其沉淀。

2国内外研究现状2。

1生物法清华大学的胡江泳,王占生[［z]针对低温低浊污染水源,采用生物预处理的手段进行现场试验研究,结果发现以陶粒为载体的生物预处理工艺，常温能去除水中有机物COD 26.2 ％ , SS 60％一70 ％，氨氮80%a温度小于3℃时，COI〕去除率20％，SS去掉40 %，氨氮减少50 %。

2.2气浮技术气浮工艺净化水质的原理是利用压力溶气水骤然减压释放大量的微细气泡与原水加药混凝产生的絮体粘附在一起，使其整体密度小于水的密度，使带气絮体浮至水面，形成浮渣,从而实现悬浮胶体杂质的去除及水质的净化。

王毅力等［[3］采用絮凝一溶气气浮（DAF)工艺处理密云水库低温、低浊水的中试结果表明，碱化度B值越高的PAC，其电中和能力越强，而且在相同的除浊效果下絮凝剂投量也越少。

该工艺对于不同浊度的原水可达到70 % -J 85％的除浊率，且原水浊度越高，除浊率也越高。

但该工艺最大的弊端是需要增加溶气设备。

上海市政工程设计院的熊长学〔4〕将北方某水厂处理工艺进行改造,将浮沉池改为斜管沉淀池，而普通快滤池增加气浮系统，研究表明出厂水浊度可以降到0。

低温低浊水处理的研究现状摘要：低温低浊水主要的定义为水温在0～4℃、浊度低于30 NTU的冬季水库水、江河水。

我国北部地区水在冰冻期时以及部分南部地区水在最寒冷时期，浊度和温度均属于低温低浊水的属性。

由于具有黏度大、温度低、碱度低等特点，低温低浊水的处理仍然是一个水处理界的难题，传统的处理方式得不到理想的结果。

饮用水安全始终是人们关注的重点问题，近年来许多专家学者对于低温低浊水水质处理方式的研究取得了不错的进展。

关键词：低温低浊；水处理1 低温低浊产生的影响1.1 低温对水处理的影响低温条件会降低水体的p H值，影响絮凝剂的最佳使用范围，同时无机盐混凝剂在水解时吸热，低温条件下混凝剂难以水解，水解速度的下降不利于无机混凝剂发挥作用。

水体胶体微粒在黏度大的低温水体中运动速率小，布朗运动的减缓导致微粒间的碰撞次数减少，不利于脱稳沉降。

低温水体黏度增大，增大的水流剪力阻碍絮体间的聚集和成长，絮体在下降过程中极易被破坏。

低温也会使颗粒间的水化作用变强，内部水化膜的黏度和重度增加，黏附强度受到影响，絮凝效果降低。

低温造成的颗粒所带电位的提高，也会降低颗粒间的吸附力，种种因素对絮凝效果造成影响。

1.2 低浊对水处理的影响低浊水中的颗粒物在水体中分散均匀且较为细小，动力学稳定性和聚集稳定性非常强，絮体形成后体积较小不易于絮体的积聚后发生沉淀。

且由于低浊水中的悬浮物浓度较低，颗粒运动速度小，颗粒碰撞几率小，不利于絮体的形成，形成絮体也容易被混凝搅拌所破坏。

2 低温低浊水处理技术2.1 混凝剂、助凝剂的遴选在水处理过程中，使用絮体大、沉降效果好、投加量低并且适应性强的絮凝剂更有利于对原水进行后续处理。

部分水厂在处理低温低浊水时，选择增加混凝剂的投放量和增强搅拌强度的方式，提高成本的情况下还会带来用水安全问题，且可能达不到预期的目标。

因此，选择合理的混凝剂和助凝剂，能有效提高出水水质。

合适的选择有利于增强颗粒间的碰撞，充分发挥混凝剂吸附架桥、中和电性、网捕或卷扫作用。

试析低温低浊水处理工艺的改进与设计摘要：在进行水处理时所利用低温低浊处理工艺一直是研究的重点。

水处理中对水温、浊度的要求很低，应针对有机物的含量增加或减少混凝剂与分子助凝剂，以此来改善混凝效果。

但是利用低温低浊方法净化水质，出水水质无法达到国家引用水标准，应对其进行改进与设计，提升出水水质。

关键词：低温低浊；水处理工艺；改进；设计1低温低浊水处理技术1.1合理选择混凝剂和助凝剂低温低浊水体颗粒相对细小，可以均匀的分散在水中，使水分子的粘度增加布朗运动减弱，颗粒间不容易出现碰撞情况且可以形成较大的絮体，无法脱稳。

因此，应选择有效的、合适的混凝剂与助凝剂，强化颗粒胶体间的碰撞使其脱稳。

混凝剂可以在电性中和的作用下形成吸附架桥，网铺卷扫可以使胶体脱稳聚合。

如果只投入单一药剂，则无法达到较好的混凝效果，在此时可以重复添加混凝剂，使颗粒聚集脱稳。

以某水库为例，向水体中加入三氯化铁与聚合氧化铝，通过试验可以发现当Al/Fe摩尔配比为5/1时，聚合氯化铝的投入浓度为0.006mmol/L时出水浊度可以降到0.4NTU，当多种混凝剂复配使用时可以降低投药量来节约成本。

助凝剂为辅助药剂与混凝剂系统作用下提升混凝效果，可以使杂质絮体更加密实与粗大。

通过试验可知，向浊度为2至4NTU的原水中投入氯化铁混凝剂，当浓度为3.6mg/L时，最小浊度可以降低为0.73NTU，去浊率可以达到75.8%，当投入浓度为0.2mg/L的聚丙烯酰胺助凝剂时，浊度可以降至0.35NTU，去浊度可以达到87.1%。

1.2泥渣回流经过冲洗后的沉淀池泥渣具有吸附能力，可以有效的吸附原水中的杂质颗粒，并产生较大的絮凝体，得到较好的净水效果。

如果选用聚合氯化铝作为混凝剂，活化硅酸可以作为助凝剂与回流渣混合后投入到原水中，可以提升去浊效果，降低原水中细微颗粒的含量。

通过试验可知，在投入相同计量药剂的情况下利用泥渣回流法可以降低出水时的浊度与色度。

利用回用沉淀池排泥水来提升原水中的浊度与混凝效果，去浊度可以达到91%，与常规工艺相比，去浊效果更好。

微生物絮凝剂在水处理上的应用分析摘要微生物絮凝剂因其高效性、无毒性而成为近年来国内外研究开发的热点课题,但对于它在净化废水过程中的实验条件探索,尚未详细研究。

本文对微生物絮凝剂在工业实际应用上的效果进行了纤细的分析和解说,并对微生物絮凝剂的发现、絮凝机理、活性的因素及可分解的物质进行了详细的研究和讨论关键词微生物;絮凝剂;污水处理;应用分析0 引言目前,水处理方法很多,如吸附法、好氧法、厌氧法、混凝沉淀法、化学氧化法等等。

其中混凝沉淀法以其见效快、构造简单、应用范围广而受到中外学术界和环保行业的高度重视,而混凝沉淀法应用过程中尤以混凝剂的选择为其处理效果好坏的决定因素。

微生物絮凝剂(MBF)因其高效性、无毒性而成为近年来国内外研究开发的热点课题,但对于它在净化废水过程中的实验条件探索,尤其是在工业废水处理中的实践应用,很少有人问津。

1 微生物絮凝剂概述1.1 微生物絮凝剂的发现70年代,日本学者在研究酞酸酯生物降解的过程中发现了具有絮凝作用的微生物培养液,以后的研究表明生物絮凝剂对水中胶体和悬浮颗粒物具有絮凝作用。

随后对培养基、菌种、生产条件等进行了大量研究,开发出在废水处理中有广泛用途且无二次污染,代号为NOC-1的生物絮凝剂。

1.2 微生物絮凝剂的主要种类1.2.1 生物细胞的絮凝剂生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母,他们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。

1.2.2 利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂微生物细胞壁提取物的絮凝剂,如酵母细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和N—乙酰葡萄糖胺等成分均可用作絮凝剂。

1.2.3 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物主要是细菌的荚膜和粘液质,除水分外,其主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白南、脂类及其复合物。

其中多糖在某种程度上可用作絮凝剂。

至今发现的具有絮凝性的微生物已经超过17种,包括霉菌、细菌、放线菌和酵母茵。

一般来说,这些微生物产生的絮凝物质的分子质量多在1×105以上,如假单胞菌属(Pseudomonas sp.)C-120产生的絮凝物质的分子质量大于2×106的天然双链DNA.2 微生物絮凝剂的絮凝机理絮凝剂加入水中后,主要通过双电层压缩、电荷的中和作用、吸附架桥作用和网捕作风使颗粒间排斥能降低,最终发生凝聚和絮凝。

微涡旋混凝低脉动沉淀技术处理低温低浊水我国北方地区全年有3〜5个月的冰冻期，作为主要饮用水水源的地表水在这一时期呈现低温低浊特性：水温0〜5C ;浊度一般10〜30NTU （有时降至10NTU以下）；水中胶体颗粒电位升高（约为常温时的2倍），胶体间静电斥力增大，稳定性增强；水的粘滞性增加，颗粒运动的阻力变大，碰撞困难；颗粒的布朗运动减弱，微粒惰性增强，水中胶体颗粒的粒径分布趋于均匀且小于常温时的粒径，造成直接过滤的效果差；水体中无机胶体颗粒含量减少，有机胶体颗粒含量增加，矶花絮体中有机成分较多，密度较平常期小；动力粘滞系数变大，颗粒的极限沉降速度变小，因而浊度去除率降低。

1机理研究混合和初始絮凝是给水处理的重要环节。

混合的本质是混凝剂的水解产物向水体中的扩散过程。

扩散分为宏观扩散和亚微观扩散，从而导致微观微粒的碰撞反应。

宏观扩散取决于浓度梯度和水体湍动强度，一般的混合设备均能完成宏观扩散。

微观微粒的碰撞反应取决于热力学条件和微粒的物理化学特性。

亚微观扩散是扩散阻力最大的一环，它决定了混合的效果。

对扩散系数可描述如下：K=a（£ 0 入）1/3 ?入（入＞入0）（1）K=B （入?£ 0/ U）1/2 （2）式中入涡旋尺度入涡旋特征尺度£ 能耗项U 运动粘滞系数a、B 与流态和热力学性质有关的系数由于入W入时的K值比入＞入时的K值小几个数量级，因此它的扩散阻力最大。

在实际工程中，通过造成高比例高强度的微涡旋，利用微涡旋的离心惯性效应来实现多相物系中的颗粒迁移，克服亚微观传质阻力，增加亚微观传质速率，促进亚微观传质。

在试验中，利用管式微涡混合器和串联圆管混合器来实现混合工艺•这两种混合器通过控制水流的速度和水流空间的尺度以及速度零区的范围来造成高比例高强度的微涡旋，从而充分利用微小涡旋的离心惯性效应使混凝剂的水解产物瞬间进入水体细部，使胶体颗粒脱稳，避免了局部药剂浪费或局部药剂不足的现象发生。

微生物絮凝剂的研究进展及应用现状微生物絮凝剂的研究进展及应用现状摘要：微生物絮凝剂作为一种生物性絮凝剂，已经被广泛应用于废水处理、污水处理和水质净化领域。

本文对微生物絮凝剂的研究进展和应用现状进行了详细的探讨，并对今后的发展方向进行了展望。

关键词：微生物絮凝剂；研究进展；应用现状；发展方向第一章引言微生物絮凝剂是一类通过微生物发酵获得的絮凝剂，具有环保、高效、可再生等特点。

随着环境污染的不断加剧和水资源日益短缺，对于高效净化废水和污水的需求越来越迫切。

微生物絮凝剂作为一种绿色环保的处理技术，其研究和应用受到了广泛的关注。

本章主要介绍微生物絮凝剂的研究意义和研究目的，以及本文的研究框架和内容安排。

第二章微生物絮凝剂的研究进展2.1 微生物絮凝剂的来源和原理2.2 微生物絮凝剂的制备方法2.3 微生物絮凝剂的性能评价第三章微生物絮凝剂的应用现状3.1 微生物絮凝剂在废水处理中的应用3.2 微生物絮凝剂在污水处理中的应用3.3 微生物絮凝剂在水质净化中的应用第四章微生物絮凝剂的优势和存在的问题4.1 微生物絮凝剂的优势4.2 微生物絮凝剂存在的问题第五章微生物絮凝剂的发展方向5.1 优化微生物絮凝剂的制备工艺5.2 开发新型微生物絮凝剂5.3 提高微生物絮凝剂的性能第六章结论与展望微生物絮凝剂作为一种环保生物絮凝剂，具有广阔的应用前景。

本文主要对微生物絮凝剂的研究进展和应用现状进行了总结和分析，并对其发展方向进行了展望。

未来的研究中，应该进一步优化微生物絮凝剂的制备工艺，开发新型微生物絮凝剂，并提高微生物絮凝剂的性能，以满足不断增长的环境治理需求。

在环境保护领域，色环保的处理技术一直受到广泛的关注。

色环保技术是指利用环保微生物絮凝剂对废水、污水和水质进行处理和净化的一种技术。

微生物絮凝剂是一种由微生物产生的物质，具有很强的絮凝和沉淀能力，可以有效地将废水中的悬浮物、颗粒物和有机物等污染物聚集成较大的团聚体，并沉淀下来。

从混凝、沉淀、过滤三方面改善低温低浊水的处理效果的技术摘要：针对寒冷地区低温低浊水质难于处理的原因进行分析，并根据众多水处理工作者试验研究和实践的基础上从混凝，沉淀，过滤三方面改善低温低浊水处理效果的技术进行简要叙述。

关键词：低温低浊水；混凝-超滤工艺；拦截沉淀；微絮凝直接过滤一、低温低浊水难以处理的原因[1]低温低浊水中的杂质，主要是以细的胶体分散体系溶于水中，而且胶体颗粒比较均匀，胶体微粒具有很强的动力学稳定性和聚集稳定性，并且带负电的胶体微粒数量很小。

所以，为达到电中性所需的混凝剂也少，因此形成的絮凝体细、少、轻，难于沉淀，易于穿透滤层。

由于浊度较低, 胶体颗粒数目较少, 颗粒相互碰撞而聚集的机会减少。

水温低, 胶体颗粒的 Zeta 电位较高, 胶体颗粒间的排斥势能较大, 而且此时微粒布朗运动动能减小, 粘滞系数增大, 更不利于颗粒碰撞, 而使胶体颗粒脱稳困难。

水温低, 胶体的溶剂化作用增强,颗粒周围水化作用突出, 妨碍其凝聚。

水温低, 水的粘度变大而使沉速减小, 加之低温时气体的溶解度大, 使形成的絮凝体密度降低, 溶解气体大量吸附在絮凝体周围, 也不利于其沉淀。

低温低浊水难净化的另一个原因是混凝剂水解产物的形态不佳。

因为胶体颗粒具有稳定性, 且颗粒碰撞次数减少, 所以, 更需要混凝剂水解稳产物有一定的链长, 形成具有高聚合度低电荷的多核络离子, 充分发挥吸附架桥作用。

但水温低, 聚合反应速度降低, 水解产物的主要形态偏重于高电荷低聚合度, 因此, 不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥。

二、混凝方面低温低浊水处理技术对于低温低浊水通常采用增加混凝剂投量和投加高分子助凝剂的方式来改善混凝效果，但效果仍然有限。

而超滤膜可以完全截留水中的胶体和悬浮几乎将细菌、病毒、两虫、藻类及水生生物全部除去，是提高现有水厂出水水质和微生物安全性的最有效技术。

但超滤对水中小分子质量有机污染物则难于去除，单独使用超滤膜过滤无法保证出水水质的化学安全性。

微絮凝-膜过滤工艺去除地表水中有机污染物的试验研究摘要：对采用微絮凝-膜过滤新工艺处理微污染地表水，特别是对水中有机污染物的去处效果进行了试验研究。

试验结果表明在投加粉末滤料的情况下，该工艺对微污染原水中有机物的去除效果显著。

对野外水源水及被污染的江河湖塘水的处理效果可保持长期的稳定性。

关键字：水处理有机物去除微絮凝膜过滤微污染水1、概述以加药混凝-沉淀-过滤-消毒为主的传统工艺，主要以去除浊度（悬浮物、胶体等）和杀灭病原微生物为目的，目前已很难适应受有机物污染的水源水处理，存在出水浊度和有机物浓度超标等问题。

膜组合工艺指膜分离技术与其它水处理单元的有机组合，因可以利用各个单元工艺的特点、优势及各个单元工艺之间的协同作用，取得满意的处理效果，而备受研究者瞩目，其研究和应用方兴未艾。

膜分离与絮凝沉淀处理相结合的工艺称为膜混凝反应器（MCR），如果在此基础上进一步投加粉末活性炭（PAC），可形成PAC-MCR组合工艺。

该工艺集加药絮凝沉淀、活性炭物理吸附和膜的高效分离作用为一体，可提高对微污染水中污染物的去除效果，保证出水水质的优良和稳定。

考虑到当前野外地表水的污染最主要、最普遍的是有机物污染，因此在整个试验阶段把对有机物的去除作为重点来研究。

2、试验装置与方法2.1 试验装置本实验所采用的工艺流程如图1所示。

膜组件内置一中空纤维微滤膜，材质为聚偏氟乙烯，孔径为0.22μm，膜有效面积为0.5m2。

原水经水泵提升进入反应器，与此同时将絮凝剂加入反应器中，同时在膜组件中加入粉末活性炭。

反应器到达高水位时停止进水，絮凝10min，而后在抽吸泵作用下膜组件开始出水。

在反应器液位降至最低水位时，进水泵重新开始工作，开始下一个周期。

为减缓膜污染，出水方式采用出水数分钟、停水1～2分钟、连续曝气的方式。

2.2 分析项目、方法所采用的水质分析方法及使用仪器见表1。

表1 水质分析项目、方法及仪器分析项目分析方法仪器浊度仪器法GDS-3B型光电式浊度计pH值仪器法PHS-3C型精密pH计COD Mn酸性高锰酸钾法--UV254比色法8500型紫外可见分光光度计UV410比色法8500型紫外可见分光光度计UV254可作为总有机碳（TOC）及总三氯甲烷生成能（T-THMFP）的代用参数，并且还与水中的三致物质（致癌、致畸、致突变）和形成三卤甲烷的前驱物（THMs）有良好的相关性，是考察水中小分子有机物的去除情况的重要参考指标。

微生物絮凝剂在污水处理中的应用摘要：随着工农生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,环境污染也越来越严重,本文总结了传统絮凝剂在废水处理中存在的问题，介绍了微生物絮凝剂的基本研究方法及其在废水处理中的优越性，分析了微生物絮凝剂在现代废水处理中的具体应用，探讨了目前微生物絮凝剂研究发展，为水处理技术的研究和发展提供了一个新的方向。

前言：随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,人们在生产和生活中对化工产品的需求量越来越大,化工产品的大量生产、储存、流通和使用,使得大量化学物质被释放到水体、土壤之中,造成严重的环境污染。

随着水处理技术的发展,絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。

絮凝剂是一种可使液体中不易沉降的固体悬浮颗粒凝聚沉降的物质，根据化学成分的不同，絮凝剂可分为无机、有机和微生物絮凝剂。

传统的絮凝剂有无机絮凝剂和合成有机高分子絮凝剂,无机絮凝剂主要有铁盐和铝盐两大体系,有机高分子絮凝剂主要为聚丙烯酰胺及其衍生物。

由于铝盐絮凝法产生的污泥广泛应用于农业,导致土壤中铝含量升高,植物出现铝害,从而影响植物正常生长,甚至死亡;同时伴随这些农作物进入食物亦影响到人体的健康,临床上铝中毒主要有铝性脑病、铝性骨病和铝性贫血等,老年性痴呆症即是铝性脑病的一种。

铁盐对金属有腐蚀作用,也可造成处理水中带有颜色,且高浓度的铁对人体健康和生态环境有不利影响。

自20世纪60年代以来,人工合成的有机高分子絮凝剂在废水处理及污泥调节中得到广泛的应用,目前使用较多的是聚丙烯酰胺,但因合成这些聚合物的单体具有强烈的神经毒性,而且还有很强的致癌性[1] ,从而大大限制了此类絮凝剂的应用。

传统的污水处理方法存在着处理效率不高、耗费大、有一定的危害及二次污染等问题,这就需要寻找一种较经济、合理的污水处理方式。

近年来,利用微生物絮凝剂处理污水的方法越来越受到国内外的关注。

正文：微生物絮凝剂的研究者早就发现，一些微生物如酵母、细菌等有细胞絮凝现象，但一直未对其产生重视，仅是作为细胞富集的一种方法。

微絮凝净水工艺的设计与运行优化探讨摘要：总结多年来应用微絮凝净水技术的经验,从微絮凝净水器的原理出发，提出几项关于微絮凝净水工艺设计与运行优化建议:原水浊度不超过60NTU、尽量靠近微絮凝净水器设置混合器混合药剂、手动控制药剂投加量、反洗方式采用先气洗后水洗、控制模式以“远程手动”模式为主。

针对不同类型的微絮凝净水器，提出了过流速度设计参考值。

提出尚需进一步探讨研究的问题：利用微絮凝净水技术如何去除溶解性污染物、如何改进微絮凝净水器。

关键词：微絮凝净水器设计运行优化近年来，微絮凝净水技术的应用越来越多。

在自来水行业里，微絮凝净水器从处理低温低浊水发展到处理含藻、含有机物的微污染水源水；在市政污水处理领域里，微絮凝净水器从单纯处理二级出水发展到中水回用；在工业废水处理领域里，含油废水、印染废水、锅炉除尘废水、牛仔服装洗涤废水、造纸废水等行业废水处理也开始应用微絮凝净水技术。

由于微絮凝净水器不等同于简单的过滤器，也不同于传统的混凝-沉淀-过滤工艺，在近年来的实践中，微絮凝净水器的优势和缺陷逐步明确，笔者就微絮凝净水工艺的设计与运行优化进行探讨，以助微絮凝净水技术进一步发展。

1 微絮凝净水器的净水机理及特点微絮凝净水技术的核心是微絮凝净水器【1】，微絮凝净水器在外形上与一般的压力滤罐类似，由罐体、阀门、连接管道及仪表等组成。

罐体内采用了与普通压力滤罐不同的构造，由上下滤板、凝聚层、絮凝层与过滤层组成。

但微絮凝净水器不等同于普通过滤器，微絮凝净水器的净水机理是：(1)水流在投加絮凝剂后进入凝聚层，凝聚层采用特殊的材料，其形状能使水流产生大量微小涡流，促进水中胶体杂质与絮凝剂颗粒相互碰撞，产生脱稳和凝聚，生成絮体。

微絮凝工艺的“微”即指凝聚层中的微小涡流和微小絮体。

(2)进入絮凝层的水流挟带大量微小絮体，当它们在水流紊动下接近絮凝层材料表面时，被吸附并与水流分离，被吸附的絮体颗粒又吸附水中絮体，这一过程称为絮凝。

微涡旋混凝低脉动沉淀技术处理低温低浊水我国北方地区全年有3~5个月的冰冻期，作为主要饮用水水源的地表水在这一时期呈现低温低浊特性：水温0~5℃；浊度一般10~30NTU （有时降至10NTU以下）；水中胶体颗粒电位升高（约为常温时的2倍），胶体间静电斥力增大，稳定性增强；水的粘滞性增加，颗粒运动的阻力变大，碰撞困难；颗粒的布朗运动减弱，微粒惰性增强，水中胶体颗粒的粒径分布趋于均匀且小于常温时的粒径，造成直接过滤的效果差；水体中无机胶体颗粒含量减少，有机胶体颗粒含量增加，矾花絮体中有机成分较多，密度较平常期小；动力粘滞系数变大，颗粒的极限沉降速度变小，因而浊度去除率降低。

1 机理研究混合和初始絮凝是给水处理的重要环节。

混合的本质是混凝剂的水解产物向水体中的扩散过程。

扩散分为宏观扩散和亚微观扩散，从而导致微观微粒的碰撞反应。

宏观扩散取决于浓度梯度和水体湍动强度，一般的混合设备均能完成宏观扩散。

微观微粒的碰撞反应取决于热力学条件和微粒的物理化学特性。

亚微观扩散是扩散阻力最大的一环，它决定了混合的效果。

对扩散系数可描述如下：K=α（ε0λ）1/3 •λ（λ>λ0）（1）K=β（λ•ε0/υ）1/2（2）式中λ——涡旋尺度λ——涡旋特征尺度ε——能耗项υ——运动粘滞系数α、β——与流态和热力学性质有关的系数由于λ≤λ时的K值比λ>λ时的K值小几个数量级，因此它的扩散阻力最大。

在实际工程中，通过造成高比例高强度的微涡旋，利用微涡旋的离心惯性效应来实现多相物系中的颗粒迁移，克服亚微观传质阻力，增加亚微观传质速率，促进亚微观传质。

在试验中，利用管式微涡混合器和串联圆管混合器来实现混合工艺．这两种混合器通过控制水流的速度和水流空间的尺度以及速度零区的范围来造成高比例高强度的微涡旋，从而充分利用微小涡旋的离心惯性效应使混凝剂的水解产物瞬间进入水体细部，使胶体颗粒脱稳，避免了局部药剂浪费或局部药剂不足的现象发生。

微生物絮凝剂在废水处理中的应用研究摘要：随着我国科学技术的进步，污水处理问题显得越来越重要，怎么能够更好的处理污水问题，是一个非常值得研究的课题。

现在的污水水质中出现了越来越多的难以降解的物质，如果单纯地用传统的污水处理剂去降解物质恐怕不能达到更好的效果。

所以应该寻找一种更可靠更高效的污水处理剂。

这就是微生物絮凝剂，这是一种新型的处理剂，利用生物技术从微生物体内提取、纯化获得的一种新型的水处理剂。

这种处理剂有许多的优点比如说是无毒、高效、无第二次污染并且可以通过生物降解，这样就使得微生物絮凝剂成为化学絮凝剂的一种更新换代的产品。

关键字：污水处理；微生物絮凝剂；应用研究；培养条件前言：水是人类的生命之源，地球上所有的动植物都依赖于水而生存，没有水就没有地球上的各种生命，是水让我们的生活更加的美好。

如果对于水的态度还是无休止的浪费下去的话，那么再过几年我们的国家可能会出现缺水的情况，所以对污水的排放也是节约用水的一个好办法。

人们越来越关心污水的处理问题，关于污水处理的新工艺和新方法层出不穷，传统的有机高分子处理剂虽然发挥了它的作用,但是一些化学物质却损害了植物的生长，所以微生物絮凝剂就发挥了它的作用。

1关于污水处理问题水污染主要包括工业废水和生活污水两种，我国每年排放的工业用水和生活污水有很多，而且有相当一部分的污水没有经过处理就直接排放到江河湖海之中，这对江河湖海来说污染是十分严重的。

随着我国经济的不断发展，人口也逐渐增多，人们对水的需求量越来越多，从而导致污水的排放量也越来越多，这样长久下去我们的子孙所面临的缺水的问题会越来越严重，所以说从现在开始我们每一个人都要保护环境爱护水资源，合理有效的处理好污水排放的问题，这对我们整个国家来说有着非常重要的意义，对于我们的子孙后代来说也有着十分重要的意义。

传统的微生物处理剂虽然对于污水的处理有着一定的作用，在某一个阶段也起着非常重要的作用，但是随着传统的微生物的使用一些问题也逐渐出现了，在使用的过程中虽然效果不错却给人类和植物带来了危害。

微絮凝直接过滤技术的研究与应用进展日期：2009-12-28微絮凝直接过滤技术是省去沉淀过程而将混凝与过滤过程在滤池内同步完成的一种新型接触絮凝过滤工艺技术。

这种直接过滤技术不仅可简化水厂处理流程，降低投资费用，减少运行费用，而且还可延长过滤周期，提高产水量及出水水质。

尤其适用于水库水、湖泊水等低温低浊水质的净化处理，其净化效果比传统工艺好的多。

随着水体染的日趋严重，国内外越来越多的城市以蓄积水库、湖泊作为饮用水源。

微絮凝直接过滤技术随之就成为各国，尤其是发达国家给水领域的研究热点。

本文就近年来国内外对微絮凝直接过滤技术的研究与应用进展作一概略评述，并对以后的研究工作提出一些建议。

1国内外研究与应用现状各国对微絮凝直接过滤技术的研究与应用领域主要是给水处理和废水的深度处理(脱N除P)两个方面。

1.1微絮凝直接过滤技术在给水处理中的研究与应用自20世纪70年代至今，世界各国对直接过滤机理、滤料介质、粒径、絮凝剂的使用与投加，直接过滤技术条件参数及净化去除效果进行了大量的研究。

直接过滤技术的理论研究是基于过滤机理的研究而逐渐深入进行的。

yao etal提出，直接过滤中颗粒的去除效率主要取决于传输和黏附过程，悬浮颗粒大小是过滤效率和性能的最基本决定因素。

Habirth&U\'melia发现过滤中的化学条件及颗粒物脱稳与絮凝最佳条件一致，而且絮凝中有效的化学影响在过滤中也有效。

90年代，北京建工学院通过对水中絮体测定其zeta电位表明，直接过滤是当絮凝体zeta电位达到最高值时进入滤层的，zeta电位降低，微粒间的吸力就开始发挥作用，当zeta电位接近0时，吸引力达到最大值，脱稳微粒相互吸附絮凝而不断被滤料截留去除。

对直接过滤中絮凝剂的使用，研究报道也很多，Hctchison在中试和生产规模试验中证明了使用氯化铁作絮凝剂约为使用铝盐时的1/3，且氯化铁在有效粒径为155mm的粗粒无烟煤时，也能达到较好的效果。

微絮凝时间对直接过滤处理低温低浊微污染水的影响研究王连旺;周璠;孙涛
【期刊名称】《供水技术》
【年(卷),期】2014(008)002
【摘要】悬浮颗粒的絮凝过程对直接过滤的去除效率有影响,絮凝时间是控制絮粒形成大小及特性的主要因素之一.为提高直接过滤去除低温低浊微污染水中污染物的效率,考察了不同絮凝时间对去除效果的影响.结果表明,直接过滤处理低温低浊微污染水时,设置絮凝池的出水效果较优;絮凝时间大于10 min时,所形成的絮体更密实,Zeta电位趋于0,有利于悬浮颗粒吸附在滤料上,特别是对一些芳香族有机物及带双键的有机物,当絮凝时间为14 min时,去除率可达35％.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】王连旺;周璠;孙涛
【作者单位】天津市自来水集团有限公司,天津300380;天津城建大学环境与市政工程学院,天津300384;天津城建大学天津市水质科学与技术重点实验室,天津300384;天津城建大学环境与市政工程学院,天津300384;天津城建大学天津市水质科学与技术重点实验室,天津300384
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.22
【相关文献】
1.低温低浊水的微絮凝-深床直接过滤技术研究 [J], 李冬梅;张弘
2.微絮凝直接过滤工艺处理低浊度原水试验研究 [J], 王培风;赵平健;刘芳
3.微絮凝直接过滤处理低温低浊水的研究和探讨 [J], 包晨雷;杨琳;杨忠宇
4.微絮凝——直接过滤中应用聚合铝处理低浊低色水研究 [J], 李科;栾兆坤
5.微絮凝直接过滤工艺处理微污染水库水源的应用研究 [J], 陈超;王燕蓉;冯修梅;赵树秋
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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—2019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。

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0.68NTU，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。

微絮凝拦截沉淀处理低温低浊水沉淀是水处理的主要环节之一，目前普遍采用的是斜板、斜管及平流沉淀池。

随着絮凝药剂与技术的发展和水质污染的复合化，提出了对传统沉淀理论、技术和材料进行创新以提高沉淀过程的水质净化功能的要求。

拦截沉淀是一项新的水处理工艺和技术，它根据水中微絮体的化学作用特性和流体力学特性，用一种耐水浸、高吸附的天然植物作为拦截材料，制成特定结构和尺寸的拦截体和沉淀池，实现了颗粒的吸附碰撞、接触凝聚、聚集沉淀的多过程协同作用，具有高效除浊的效果。

拦截沉淀与高效絮凝剂的联合应用，更能发挥其吸附凝聚的功效。

1 材料与方法1 1 研究方法试验在北京市第九自来水厂利用现场动态中试模拟系统进行，主要工艺与系统配置如图1所示。

中试系统的水处理能力为1～5 m3/h，试验所用低浊水为来自密云水库的原水，温度约为6 ℃，浊度在2.8 NTU左右；较高浊度的水(12 NTU)是用高岭土配制成极高浊度的水后再加入原水来配制。

1.2拦截沉淀池的构造以一种处理后的耐水浸、无污染的天然植物为拦截材料，并经一定的捆扎。

试验用2个拦截框架构成拦截沉淀池，每个拦截框架的几何尺寸为：长度L＝608 mm、宽度d＝274 mm、高度h＝1190 mm；缠绕拦截材料的有效高度h′＝932 mm，拦截材料的缠绕间距a＝60 mm。

拦截沉淀池结构为：长度L＝1300mm、宽度D＝300 mm、深度H＝1350 mm。

1.3 材料与药剂试验所采用的絮凝剂为液体聚合氯化铝，Al2O3＝11.6%，碱化度B＝78.2%，稀释5 倍后利用电子计量蠕动泵送入机械混合池。

原水及出水浊度监测采用在线浊度监测仪。

高岭土为北京市朝阳化工厂生产。

三级搅拌速度梯度：2 结果与讨论2.1 拦截沉淀原理拦截沉淀的作用过程是：水中絮体颗粒与拦截体接触吸附——絮体与絮体接触凝聚——絮体在拦截体的多重积累——重力下沉。

在拦截沉淀池开始运行时，拦截体上还没有形成絮团，絮体颗粒通过三种作用方式与拦截体发生接触吸附：一是重力沉降，由于拦截材料的缠绕间距较小，缩短了絮体颗粒的沉降距离；二是由于水流的湍动、絮体颗粒间的相互碰撞、絮体颗粒与拦截体发生碰撞而使絮体颗粒在竖直方向上具有分速度，因此得以与拦截体发生接触吸附；三是絮体颗粒直接与拦截体发生碰撞接触吸附。

微滤膜处理微污染原水研究摘要：采用0.1 μm的微滤膜处理微污染原水，出水浊度＜1 NTU，对高锰酸盐指数(OC)的去除率为20%左右，运行稳定后对UV254去除率＞40%。

通过考察膜过滤阻力在膜抽—停周期内的变化来选择充分的曝气时间。

在连续运行中发现，膜过滤性能由于膜的污染而先有一快速降低段，之后随时间增加缓慢下降。

通过对膜的清洗的长期运行试验发现，曝气清洗不能完全清除膜污染，而用次氯酸钠和盐酸清洗则较为有效。

关键字：微滤膜微污染原水膜污染清洗1 试验装置与方法1.1试验流程试验流程见图1。

微滤膜采用日本三菱公司生产的聚乙烯中空纤维膜，孔径为0.1μm，膜丝内径为0.27 mm，外径为0.42 mm，膜面积为1m2，直接置入过滤水槽中。

膜组件下设有曝气管。

原水被泵入过滤水槽后，在抽吸泵的作用下经膜过滤后出水。

膜组件采用间歇运行(抽吸30 min，然后停抽几分钟)方式。

曝气系统在膜抽吸期间停止运行，而在膜停抽期间启动以清除抽吸阶段膜表面形成的沉积物。

为保持过滤水槽内的水位恒定，采用HP75000工控机根据水槽内的液位控制进水泵的开停。

试验装置处理能力约为0.5 m3/d。

1.2 原水水质原水取自清华大学校内河水，用自来水稀释使之在一般微污染原水水质范围内［高锰酸盐指数(OC)为2～7 mg/L，浊度＜6 NTU］。

试验期间原水水质如表1所示。

表1 原水水质水质指标水温(℃)浊度(NTU) OC(mg/L) UV254(cm-1) pH平均值23.9 3.18 4.87 0.018 7.60波动范围22.3～25.0 1.78～ 5.72 3.07～6.65 0.013～0. 025 7.22～8.002 试验结果与讨论2.1 对浊度的去除采用微滤膜直接过滤对浊度的去除效果见图2。

从图2可以看到，尽管进水浊度波动较大，但膜出水浊度＜1 NTU，对浊度的去除率＞90%。

2.2 对有机物的去除有研究表明，天然水体中的溶解性有机物主要由腐殖质、蛋白质、多糖等组成，其中以腐殖质为主(约占50%)［1］。