超滤膜超纯水设备的研究分析

        面对复杂的地表水源水，常规的饮用水处理工艺难以满足目前的新饮用水水质标准，特别是对于引黄水库的低浊微污染水处理难度更大。高密度沉淀池作为一种集混凝、沉淀于一体的新型沉淀池，以紧凑、高效、灵活的特点被广泛应用于超纯水设备水处理工艺中，尤其是对于低浊水质的处理效果更佳。
        但是，由于原水水质的不同，该技术仍然存在一些问题需要解决。对引黄水库的低浊微污染水，以高密度沉淀池为模型，加入粉末活性炭、新增炭泥活化培养池，构建了一种新型的炭泥回流接触氧化沉淀系统，以超滤膜作为该系统出水的深度处理，提出了一种炭泥氧化--高密度沉淀--超滤组合的新型工艺。

对浸没式超滤膜和混凝沉淀工艺处理黄河水源水进行了中试研究。结果表明，单独超滤膜工艺对原水浊度去除效果较好，出水浊度保持在0.1NTU 以下，但是对有机物的去除效率不高，对UV254 和TOC 的去除率仅为10.2%和5.8%；混凝沉淀工艺在PAFC 的最佳投加量45mg/L（以Al3+和Fe3+含量计5mg/L）条件下，混凝沉淀+超滤工艺对UV254 和TOC 去除率分别为16.2%和11.3%，仅仅比单独超滤膜工艺增加了6 个百分点，因此混凝沉淀+超滤工艺对引黄水库水源

水的处理效果较差。

在炭泥氧化--高密度沉淀--超滤组合工艺中，试验研究发现，一次性接种沉淀池泥渣浓度120mg/L 和粉末活性炭100mg/L，通过调整混凝剂PAFC 的投加量使系统稳定运行。在经过40 天的的运行以后，整个炭泥回流接触氧化系统达到稳定状态，对原水的浊度、UV254、TOC、氨氮以及亚硝酸盐氮的去除率分别为50%、32%、26%、45%和40%。

对炭泥回流接触氧化系统探究发现，系统稳定运行时的炭泥生物量稳定在85×107CFU/ml，单位质量的炭泥比好氧速率达到0.45mgO2/（min·g），微生物数量和生物活性处于一种活跃的平衡状态。

通过电镜扫描观察，炭泥中的微生物种类主要是球菌和丝状菌，因此炭泥絮体的沉降性较好，絮体平均粒径达到92.7μm，此时控制炭泥回流比为7%时系统对浊度和有机物的去除达到最佳状态，对纯净水设备中原水中分子量＞1000 Daltons 的有机物去除效果较，THMFP 的去除率在32.5%左右，炭泥接触氧化系统出水中溶解性微生物代谢产物完全消失。