粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响

利用粉末活性炭-超滤(PAC-UF)组合工艺处理污水厂二级出水中腐殖酸(humic acid,HA)溶液,主要考察在不同的PAC投加量工况下对膜通量的影响、膜污染阻力变化、Hermia经典过滤堵塞模型拟合和膜污染趋势分析情况。结果表明,PAC颗粒本身几乎不会影响膜通量的下降,处理腐殖酸类有机溶液的PAC最佳投加量为20 mg/L;腐殖酸导致的膜污染以不可逆膜污染为主,其与滤饼层污染模型的拟合度最好;将超滤阶段分为初期黏附阶段与后期黏聚阶段,初期阶段导致的膜通量下降更加剧烈,后期阶段形成的滤饼层有效的拦截有机物避免直接接触超滤膜。     

PAN中空纤维超滤膜污染与膜阻力测定

对膜污染问题进行了研究,指出浓差极化、滤饼层形成和膜孔堵塞是造成膜污染的主要原因。同时测定了PAN膜阻力．试验结果表明,PAN膜超滤过程中主要阻力来源为膜孔吸附、凝胶层及浓差极化等引起的膜污染阻力,占总阻力的71．61％。膜自身阻力和不可逆阻力分别占与总阻力的28．39％和11．76％,所占与比例较小,有利于实际应用。     

腐殖酸对超滤膜污染特性的研究

对超滤膜受腐殖酸污染的特性进行了研究,比较了不同质量浓度的腐殖酸对膜通量的影响以及添加钙离子后对膜污染的综合影响,同时考查了在膜过滤过程中的UV254变化规律.结果表明,质量浓度为1、2、5、10 mg/L腐殖酸对50 ku的膜通量影响较显著,在相同的过滤时间内,膜通量分别下降了25.5%、32.7%、48.3%和56.1%.添加钙离子后,膜通量下降更严重,但膜滤出水的UV254明显降低,提高了对腐殖酸的去除率.     

吸附预处理对缓解超滤膜污染的试验研究

以鄱阳湖原水为研究对象,考察了PAC吸附预处理对超滤膜处理出水的水质、膜通量变化和膜截留性能的影响,并探讨了不同条件下引起膜污染的污染物种类。结果表明,吸附预处理可以提高膜通量,缓解膜污染,处理后的原水中TOC的去除率大约为40%,提高了吸附-超滤组合工艺对有机物的去除效果。当增加吸附预处理,膜通量下降幅度明显减小,相比鄱阳湖原水直接进行超滤处理时的膜通量,能提升20%以上。在最佳吸附预处理条件下,超滤膜主要截留了鄱阳湖原水中的色氨酸、溶解性微生物产物和一部分腐殖酸,说明类蛋白质是引起膜通量下降的主要污染物。因此,采用吸附-超滤组合工艺可以提高超滤膜过水通量,缓解膜污染。     

再絮凝预处理对超滤膜的污染控制研究

试验针对混凝-沉淀-再絮凝-超滤组合工艺对水中有机物的强化去除效果和膜污染的控制效能展开研究.结果表明:再絮凝-超滤组合工艺对有机物的单元去除率可达26%,远高于传统的超滤膜组合工艺;同时,该工艺对有机物的去除主要体现在对中性亲水性有机物和分子量分别大于10kDa和小于1kDa的有机物方面,与传统超滤膜工艺有较大区别.当采用硫酸铝作为再絮凝剂,其投加量达到6.0mg/L时,统一膜污染指数(UMFI)达到最小(0.061 3m2/L),表明再絮凝预处理工艺能够更为有效地控制超滤膜的污染.Zeta电位的测试结果表明:再絮凝过程可使沉后水中残余的胶体Zeta电位降至0,从而减轻了膜表面对污染物的吸附;而再絮凝过程中微小絮体的形成也使得沉后水中颗粒物粒径增大,防止了膜孔堵塞现象的发生并使得形成的滤饼层结构较为松散,从而取得良好的超滤膜污染控制效果.     

在线周期反冲洗超滤膜污染过程研究

采用切割分子量105Da的中空纤维超滤膜,对污水厂二沉池出水进行了不同频度周期反冲洗超滤试验,试验结果与膜污染过程的理论分析相一致.过滤膜阻与反冲洗次数或过滤时间的关系曲线可分为两段:起初的增长段为不可逆滤饼层的累积阶段,直线的斜率为各次反冲洗不可逆膜阻增量;后期的水平段为滤饼层累积与剥离达到相对平衡的阶段.增加在线反冲洗频度降低了不可逆膜阻增量,有效提高了净产水速率.扫描电镜分析结果表明,水力反冲洗去除了部分膜表面污染物,将滤饼层变得松散,一定程度上减轻了膜污染,经化学清洗后,膜表面的滤饼层基本被去除.     

有机物亲疏水特性对超滤膜污染的影响

以实验室配制的不同亲疏水性比例的水样,经超滤膜过滤,观察有机物亲疏水性对膜污染的影响．结果显示：过滤末期含疏水性最多的腐殖酸水样跨膜压差最高,疏水性有机物与亲水性有机物比例为3／7～1／2的水样跨膜压差最低．考察水样Zeta电位及粒径,发现疏水性有机物与亲水性有机物比例为3／7～1／2的水样Zeta电位值比其他水样低约40％,粒径比其他水样大约7％．结果表明：在疏水性组分较多时（大于60％）,疏水性有机物是造成膜污染的主要原因;在疏水性组分较少时（小于40％）,水样中胶团可压缩性是造成膜污染的主要原因．     

超滤膜技术处理电厂中水作为反渗透预处理的可行性研究

随着膜技术的发展,经反渗透、离子交换处理的中水满足电厂给水要求并得到广泛应用。但反渗透对进水水质要求很高,城市中水进入反渗透更要求有效的预处理。本中试采用内压式中空纤维超滤膜对城市二级污水深度处理的中水进行预处理试验,通过实验表明：经超滤处理后的产水水质满足反渗透的进水要求,且超滤技术较常规处理运行稳定,能耗低,易操作及环保,是反渗透预处理的理想方案。     

不同超滤膜深度处理印染废水试验研究

随着我国超滤膜材料的开发、膜制造技术．的日益成熟和膜清洗方法的不断改进,超滤膜因为其高效经济的集成化工艺、构筑物占地面积小、投资运行费用低,分离过程简单、投资费用和能耗低等特点,逐步替代了传统的常规印染废水深度处理技术,在印染废水深度处理中得到了越来越广泛的应用。实验采用不同规格和材料的超滤膜进行染整二级尾水分离实验,对比分析了污染前后膜面的接触角以及不同切割分子量对膜通量及出水水质的影响,对超滤膜的污染机理进行了初步研究,分别对三种膜聚醚（PES）膜、膜聚砜（PSF）、膜和聚醚酰亚胺（PEI）膜的结果及使用性得到了相应分析结果。     

超滤膜改性技术的研究进展

随着超滤膜技术的发展,人们对超滤膜提出了各种各样的特性要求,而解决膜污染问题也成为目前膜领域最为关注的问题．超滤膜改性,尤其是在膜表面引入亲水性基团是解决膜污染问题的关键．介绍了超滤膜改性技术方面的研究进展,探讨了未来超滤膜技术的发展方向．     

预处理工艺控制膜污染试验及其机理分析

探讨了3种不同预处理技术对延缓超滤膜污染的作用.试验表明,前臭氧+在线混凝+超滤(工艺1)、前臭氧+超滤(工艺2)、前臭氧+预氯化+超滤(工艺3)3种工艺超滤膜过滤的临界通量分别为86.5,59.8,68.1L·(m2·h)-1.其中工艺1临界通量最大,且其稳定运行的时间最长(约190h),能够在一定程度上控制膜污染,这主要是因为水中的有机污染物质通过"矾花"被吸附到胶体类颗粒物上,通过膜筛分截留,减缓了有机污染物质与膜表面的接触与相互作用.控制、缓解膜污染方面,工艺3效果最好,其原因是在NaClO作用下有机物分子特征改变,一方面降低膜的通量负荷,改变其亲疏水性,另一方面NaClO使得滤饼层的电负性增大,过滤截留物和溶解性有机物较易在水力冲洗中被冲掉,跨膜压差得到很好恢复.通过扫描电镜发现,超滤膜表面附着一层滤饼层,滤饼层较疏松,而膜孔已被污染物堵塞;红外光谱研究发现,超滤膜经过氧化预处理和化学清洗,膜表面的某些基团被氧化,膜表面特性被改变.     

木聚糖碱抽提液超滤过程中膜面污染及控制

研究了木聚糖碱抽提液超滤过程中膜面污染的形成和发展过程,以及膜面污染可逆性;分析了膜面清洗方法、反冲洗对溶剂透过率恢复的影响。结果表明:操作压力越低,进料速度越大,越有利于减轻膜面污染;膜面污染为部分可逆;4% NaOH溶液能有效地恢复溶剂透过率,而反冲洗只能部分地恢复溶剂透过率。     

L-赖氨酸在中空纤维膜和平板膜中的超滤动力学

分别在中空纤维膜和平板膜中考察了L-赖氨酸超滤动力学，结果表明：中空纤维膜的过滤通量大于平板膜，总过滤时间正相反；L-赖氨酸超滤动力学可以拟合为浓差极化-凝胶层模型，中空纤维膜较平板膜更符合此模型。     

使用铁盐混凝方法延缓膜污染

采用铁盐混凝方法延缓处理生活污水的膜生物反应器的膜污染.确定了铁盐的投加量,考察了铁盐投加对膜生物反应器中微生物的影响.在实际运行的膜生物反应器中加入混凝剂三氯化铁(以铁计20~60 mg/L),且在曝气约2 h后排泥,测得该膜生物反应器中的难降解有机物浓度降低,同时膜通量有所恢复,表明铁盐混凝方法可有效延缓膜污染.     

预膜法用于控制膜生物反应器膜污染

膜污染问题限制了膜生物反应器的大规模应用,故通过2个处理生活污水的平行膜生物反应器的对比实验,验证预膜法对于控制膜污染的作用．整个实验进行253d,分3个阶段,每个阶段开始时用氢氧化铁絮体对膜生物反应器A中的膜组件进行预膜,膜生物反应器B中的膜组件作为空白进行对比．实验结果表明,在稳定运行阶段,膜A的比通量高于膜B,并且膜生物反应器A的出水水质优于膜生物反应器B．研究证明了预膜对于控制膜生物反应器中的膜污染是有效的．     

MBR中中空纤维膜和板式膜不同的膜污染机理

分析了中空纤维膜和板式膜MBR在膜污染过程中表现出的不同特点,研究了2种膜不同的膜污染机理.平行实验表明,中空纤维膜的膜面附着物是污泥泥饼层,而板式膜的膜面附着物是一层二次动态膜,这导致两者的膜污染杌理有显著区别.泥饼层是中空纤维膜的主要污染因素,二次动态膜则可以缓解作为板式膜主要污染因素的膜孔堵塞污染;同时,由于泥饼层的作用,EPS与中空纤维膜的膜污染相关性良好,而在板式膜中,EPS与其膜污染相关性很差,并且二次动态膜显著降低了SMP与膜污染的相关性;在2种膜长期运行时,相比中空纤维膜过膜压力呈现2个阶段的变化,板式膜的过膜压力经历了3个阶段的变化,这是因为二次动态膜起到了初期缓解膜污染、后期加剧膜污染的作用.