基于逻辑斯谛方程对纳滤膜污染预测的建模分析

为了解决目前应用较广泛的膜种纳滤膜的膜污染极大地限制了纳滤膜工艺发展的问题,从而在错流过滤条件下更好地预测纳滤膜污染的过程,对减缓纳滤膜污染进行指导,基于逻辑斯谛方程,对纳滤膜通量衰减曲线进行拟合,建立逻辑斯谛纳滤膜污染预测模型;利用所建立模型对不同型号纳滤膜的膜通量衰减曲线进行拟合,考察污染物种类、纳滤膜型号、跨膜压差、错流速率、水力条件等关键因素对纳滤膜通量衰减速率的影响。结果表明：所建立模型通过了显著性检验,实验数据与所建立模型拟合数据的拟合度较高,决定系数R²大于0.95;纳滤膜通量衰减速率越小,则过滤稳定后的纳滤膜通量累积衰减率越大,进而通过调整运行条件和原水质条件等因素,达到调整纳滤膜通量衰减速率,减少纳滤膜污染的目的。     

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。     

管式膜处理高悬浮物高浊度污水的中试研究

根据污水高悬浮物、高浊度的水质特点,采用管式超滤膜系统对污水进行处理,对管式超滤膜系统处理效果、膜通量及化学清洗效果、清洗方法等指标等进行综合验证评估。中试结果表明,管式超滤膜系统具有操作稳定可靠,膜平均渗透通量为46L/(m2.h);对悬浮物、浊度去除率均高于95%,COD去除率可达30%;在碱性条件下,使用十二烷基苯磺酸钠和TX-10混合物为清洗剂,可使膜通量完全恢复。     

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。     

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.     

超滤膜处理P-RC APMP制浆废水

研究影响超滤膜处理预处理盘磨化学处理碱性过氧化氢机械浆(P-RC APMP)制浆废水的各种因素,得出截留分子质量(MWCO)为2万～5万超滤膜的最佳操作条件.在确定的条件下,MWCO 2万～5万的超滤膜浓缩1 m3废水,耗电量为12.88 kW.h,平均膜通量为7.23 L/(m2.h),CODCr去除率为29.01%,BOD5去除率为9.09%,截留率为15.17%,浓缩液最大总固形物含量为12.11%,体积浓缩比为40.0.超滤后P-RC APMP制浆废水的可生化性得到改善.     

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.     

操作条件及膜材质对膜生物反应器的影响

采用正交实验的方法对比曝气量、产水通量和温度等操作条件对气升陶瓷膜和聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜构成的膜生物反应器运行过程及膜污染的影响,为膜生物反应器设计提供实验数据.实验设计了3因素3水平正交实验,以跨膜压差平均增长率为考察指标,并通过极差大小判断了3种因素对于PVDF膜影响由大到小顺序为:曝气量、产水通量、温度;对陶瓷膜影响由大到小顺序为:产水通量、温度、曝气量.实验结果表明:由于膜材料和构型的差异,陶瓷膜比PVDF膜可以在更高的通量下运行,并具有较强的抗污染性能,而且陶瓷膜更容易有效降低曝气量,从而降低系统运行的能耗.     

两亲聚合物改性聚偏氟乙烯膜及其渗透性能

采用大分子单体法合成了含有聚氨酯丙烯酸酯链段和聚甲基丙烯酸甲酯链段的两亲聚合物。将两亲聚合物添加到聚偏氟乙烯(PVDF)原材料中通过相转化法制得聚合物分离膜。通过红外光谱(FT-IR)表征了大分子单体的结构,用凝胶渗透色谱(GPC)仪测定了两亲聚合物的分子量;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜表面形貌;研究了超滤膜的纯水渗透通量、截留性能、膜表面亲水性和耐污染性等性能。研究表明,随着两亲聚合物含量从0增加到15%,纯水渗透通量由纯PVDF膜的23 L/(m2.h)提高到122 L/(m2.h),膜表面水接触角下降,膜渗透通量衰减实验表明膜的耐污染性得到提高。     

超滤膜表面预沉积吸附剂对膜污染的缓解作用研究

选择三种含铁吸附剂FeO_xH_y、Fe_3O_4和MnFe_2O_4,分别预沉积到超滤膜表面的方式,通过对比3种蛋白质引起的膜通量变化;并分析超滤膜表明形态,探究超滤过程中蛋白质对膜污染的作用以及吸附剂对缓解膜污染的效果。试验结果表明:鸡卵白蛋白(ovalbumin,OVA)造成的膜污染最严重;预沉积MnFe_2O_4的对OVA的吸附效果,预沉积Fe_3O_4对OVA的吸附效果较差,对膜污染没有缓解作用。     

PVDF 疏水膜的制备及其在苦咸水脱盐中的应用

采用相转化法以无机盐氯化锂(LiCl)和水溶性聚合物聚乙二醇(PEG)为添加剂, 制备了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜, 所制得的膜具有较高的盐截留率, 膜通量可达40. 5 kg/ ( m²?h) 。以自制的 PVDF 疏水膜进行了直接接触式膜蒸馏(DCMD) 苦咸水脱盐应用试验研究。实际苦咸水淡化过程 中, 随着浓缩倍率的提高在进料侧会产生 CaCO₃ 沉淀造成膜组件堵塞、疏水膜受到污染, 致使膜渗透通量下降、产水电导率升高。酸化预处理可以消除沉淀物对膜蒸馏过程的影响, 酸化后整个膜蒸馏过程中膜渗透通量保持稳定, 产水水质 良好, 其电导率不超过10μS/ cm。     

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.     

超滤和纳滤集成膜技术纯化蒸汽爆破秸秆木 聚糖酶酶解液

为掌握蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液的超滤脱色和纳滤浓缩的集成膜技术,研究了两支不同截留相对分子质量的超滤膜脱除色素的工艺,测定了膜通量数据并取样检测色值和还原糖含量,得到脱色率和还原糖回收率,优选一支超滤膜用于脱色;采用截留相对分子质量为150的纳滤膜浓缩超滤工艺的透过液,提高糖液浓度.集成膜工艺的脱色率达到63.6%(对原料液的色值),总还原糖回收率达到92.1%(对原料液的还原糖),说明超滤和纳滤集成膜技术可以脱除蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液内的色素,提高糖液的浓度,并且膜通量较高.     

Dynamic Membrane for Cross-flow Micro-filtration in Treating Activated Sludge

Mixed liquid of activated sludge （AS） were micro- filtrated by dynamic membrane （DM） made of 6 000 mesh kaolin. The results illustrated that the permeate quality and flux with DM filtration were superior to that with direct filtration in treating AS. The experiments of membrane washing showed that DM could abate the internal fouling of membranes efficiently, and the permeate flux of renewed membrane reached 90% of that of new membranes. The denser the mixed liquid suspended solids （MLSS） were, the lower the permeate flux was. Increasing of both flow velocity over the membrane surface and trans-membrane pressure （TMP） could lead to some enhancement of permeate flux, while the former approach could be carried out more economically. The feasibility of application of the DM to membrane bioreactor （MBR） has been ascertained.     

一种新型纤维膜生化器的制备及其在废水处理中的应用

主要对装备新型纤维膜的生物反应器在不同的操作模式下对渗透通量的影响进行研究.结果表明,配备新型纤维膜的MBR,可以减少阻力,提高渗透通量,降低的总阻力从9.649下降为5.962,渗透通量增加15~20 L/m2h.同时,间歇运行模式的渗透通量好于连续运行模式,其渗透通量的值高达20 L/m2h和25 L/m2h,可消除由于结块效应和浓度极化效应所产生的可逆堵塞所产生的影响.     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染原水试验研究

采用粉末活性炭-超滤膜工艺对微污染原水进行处理.试验主要研究该工艺对有机物的去除效果,粉末炭改善膜通量以及防止膜污染的效果.投加粉末活性炭能有效地提高膜通量,通过反冲洗,膜通量能得到很好的恢复,说明粉末炭能防止膜污染.由于粉末炭去除小分子量的有机物效果良好,因此,该工艺能有效地去除有机物和消毒副产物.     

Pilot Study on Drinking Water Advanced Treatment by GAC-MF System

The pilot pedomance of the combined GAC-MF membrane process for drinking water advanced treatment was described. In the process of GAC adsorption, under the conditions of 20min HRT and 6 m/h filtration rate, the removal efficiencies of UV254 and trichloromethane could reach 40% and 50% respectively and the UV254 and trichloromethane in system effluent was less than 0.015cm^-1 and 5 μg/L respectively. Inthe post MF membrane process, MF membrane effectively retained the particles and bacteria in raw water. The effluentturbidity was less than 0.2 NTU and no bacteria were detectedat all in permeate. A computer-controlled system was employedto control this system. The mcmlrane operating parameters of backwash interval, dtration and flux were studied. The backwash interval of 10-min, 20-min and 60-min wasresearched respectively, and the variation of trans-membrane pressure was also analyzed. Comequently short backwash interval was recommended under the same water consume.     

膜法分离纯化葛根素的实验研究

采用陶瓷膜技术过滤粗葛根素溶液,渗透通量为200~350 L.h-1.m-2。采用GH4040型超滤膜处理微滤渗透液,在37℃和1.50 MPa下超滤渗透通量可以达到13.02 L.h-1.m-2,葛根素的截留率约为87%。采用膜技术分离纯化葛根素具有良好的发展前景。     

大豆蛋白废水超滤中水力冲洗技术研究

对大豆蛋白废水超滤中膜的水力冲洗进行了中试试验研究.探讨了不同冲洗水的冲洗效果,冲洗时间、温度、压力、方式以及冲洗周期等因素对冲洗效果的影响,研究成果对于通过水力冲洗减轻超滤膜污染,提高超滤效率具有一定的参考价值.     

超滤膜间歇处理处理含油废水的实验效果

本实验采用不同截留分子量的聚乙烯超滤膜在间歇式操作条件下处理含油液废水,实验考查了压力、温度对透水率和CODCr去除率的影响.结果表明：在间歇式操作条件下超滤膜处理乳化液废水的透水率受操作压力和温度的影响,对于截留分子量为8 000的超滤膜应选择0.3～0.7　MPa的操作压力,而对于截留分子量为2　500的超滤膜选择0.7～1.0　MPa的压力,同时,超滤膜的温度范围选择为25～32　℃,采用截留分子量为2　500的聚乙烯超滤膜间歇含油废水CODCr去除率可达93%左右.