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使用陶瓷膜对水处理工艺进行优化
由于陶瓷膜的高强度和高通量性质，使陶瓷膜在水处理中的应用越来越广泛。为评估陶瓷膜在新加坡当地环境下的性能，明电舍公司在PUB的Choa Chua Kang污水处理厂对其陶瓷膜进行性能测试（图1）。用于测试的浸没式陶瓷平板膜（图2）都产自日本的明电舍名古屋工厂。
与陶瓷膜不同的是，传统的内外压式聚合中空纤维膜丝极易产生污堵，尤其是当工艺中投加絮凝剂时，污堵更加严重。污堵将导致膜通量变小、清洗频率增加，甚至导致无法通过清洗恢复膜元件性能。此时，整个系统将不得不更换膜元件，zui终导致生产成本增加。
明电舍的这项试验开始于2014年初，进水采用投加过混凝剂和絮凝剂的污水，膜元件采用陶瓷平板膜，科研人员对膜通量进行了监测，并且对化学清洗后膜性能的恢复情况也做了监测。
试验结果表明，陶瓷膜具有很高的抗负荷冲击能力，始终可以维持较高的通量，对细菌和病毒都有较好的去除能力，出水水质可以达到PUB的饮用水水质标准。另外，陶瓷膜的污堵频率要远远低于传统膜元件，而生命周期长于传统膜元件。
甚至在模拟超长使用且无清洗的工况条件下，陶瓷膜的性能表现依然良好，这种工况旨在模拟紧急状态下，膜元件需要长期不断工作的情况。
“经新加坡国立大学试验验证，明电舍的陶瓷膜*可以使出水达到饮用水级别。”科研人员说，“也向业界证实了明电舍的陶瓷膜经过严苛的测试，并*符合标准要求。”
化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。
测定方法：重铬酸盐法、*法、分光光度法、快速消解法、快速消解分光光度法。
水样在一定条件下，以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。

一般测量化学需氧量所用的氧化剂为*或重铬酸钾，使用不同的氧化剂得出的数值也不同，因此需要注明检测方法。为了统一具有可比性，各国都有一定的监测标准。根据所加强氧化剂的不同，分别成为重铬酸钾耗氧量（习惯上称为化学需氧量，chemical oxygen demand，简称cod ）和*耗氧量（习惯上称为耗氧量，chemical oxygen，简称oc，也称为高锰酸盐指数）。
化学需氧量还可与生化需氧量（BOD）比较，BOD/COD的比率反映出了污水的生物降解能力。生化需氧量分析花费时间较长，一般在20天以上水中生物方能基本消耗*，为便捷一般取五天时已耗氧约95%为环境监测数据，标志为BOD5。
1、水中微污染物的去除
高级氧化技术（AOP）是指使用臭氧或臭氧与过氧化氢联用的氧化技术，通常作为水处理工艺zui后的消毒环节。同时AOP对于去除各种新兴污染物也比较有效，这一点通过2011年赛莱默公司与PUB之间的研究就能得以体现。
在水处理中，往往会在AOP类的氧化工艺之后附加生物过滤工艺，以去除氧化过程中产生的同化有机碳（AOC）。从2013年起，赛莱默公司的研发人员同PUB一起展开研究，主要研究对象是氧化工艺和生物过滤工艺之间的协同效应。
从2011年的试验开始，科研人员在现有的臭氧氧化池旁新建了一座生物滤池（图1和图2）。该生物滤池试验系统集合了不同系统的配置与功能，包括空气冲洗，反冲洗，仪器仪表和自动化。生物滤池中的两个滤柱分别填充颗粒活性炭（GAC）和无烟煤，臭氧工艺出水直接作为滤柱进水。
在经历过前五个月的适应阶段之后，滤料性能得以稳定，科研人员开始对不同操作条件下的两个滤柱进行试验比较，包括对空床接触时间（EBCT）和上向流氧化工艺（臭氧或者高级氧化）的调整与优化。EBCT的优化至关重要，因为它会直接影响到未来工程实践中生物过滤工艺的设计。同时，对在AOC同化有机物去除率、生物量增长、异味去除等方面对过滤介质的性能进行连续监测。
研究结果表明，无烟煤和GAC（随着生物量的增加，过滤会逐渐转化为生物过滤）与臭氧结合，能够实现较高的AOC去除率。“然而，臭氧-GAC生物过滤结合工艺只是一种多屏障理念，”科研人员说。因为当某些情况下需要加大过氧化氢的投量而导致原水水质污染时，活性炭比无烟煤能更有效的去除水中残留的过氧化物。“GAC对于异味去除也比较有效。”科研人员补充道。

在未来，科研人员将把重点转移到系统优化上来，也希望这项研究可以解决一些关键问题，例如AOC被滤料中微生物机体去除的机理研究等。
2、污水循环中的水资源zui大化回收与利用
MBR系统在水处理中的使用越来越广泛，将MBR系统与RO系统相结合，出水可以达到NEWater的出水标准。大多数的RO系统的出水回收率大约为75%，也就是说，大约25%的系统出水被浪费掉。在GE水工艺研究所的一项研究中，如果将MBR工艺作为RO工艺的预处理工艺，可以在耗能更低的情况下将回收率提升至90%。
这项研究包括了小试规模与中试规模的试验，旨在通过反向电渗析（EDR）研发更经济的废水处理工艺。在这个工艺中，RO的浓水经EDR工艺处理为含盐量较低的淡水，在回流至RO工艺的进水端（图1）。这种工艺结构会大幅提高水的回用率。
自2014年9月起，在PUB的乌鲁班丹污水厂搭建起了一条中试线。试验采用不同种的离子交换膜和不同的膜间距设计，以设计出zui合理的EDR反应器（图2）。同样，试验也采用了不同种类的RO膜，通过多次对比试验以达到*水质。
另外，为了研究膜尺寸与膜污染对整个工艺的影响，新加坡国立大学的一个研究小组对此领域展开了小试试验。这些试验包括RO、EDR膜性能测试、TOC去除工艺测试（包括高级氧化与活性炭吸附工艺的结合）。该研究小组还得到了GE在水质分析和膜性能研究方面的技术支持。这个小试试验旨在通过对膜的研究来优化工艺，以达到*出水水质，并解决开展工程化应用前的一切问题。
“从目前的小试和中试结果来看，效果都还是不错的。”科研人员说，“今年，我们预计会完成工艺优化，并在模拟实际工况条件下，开始着力加强整套工艺的系统稳定性。”
科研人员相信，结合试验数据与工艺模型，将有助于NEWater工艺进一步提高废水回收率，并且降低生产成本。不同火力发电厂循环水系统的运行工况各有差异，引起铜管腐蚀和结垢的原因也不尽相同。但都应该有针对性地查找问题的原因，采取有效的措施，尽量保证循环水的正常运行，从而保证机组的正常运行，真正节省发电成本。