微絮凝-金属膜净水组合工艺中膜污染机理探析

采用微絮凝-金属微滤膜组合工艺处理微污染水,借助X射线能谱、电镜扫描等微观表征以及动态膜污染数学模型等方法,对微絮凝-金属膜组合工艺运行方式与膜污染机理进行研究.试验结果表明组合工艺对微污染水的浑浊度、UV254以及CODMn平均去除效率分别为97.6%、80.0%和63.1%.选用0.3μm金属膜滤芯时,采用恒通量过滤模式,膜比通量随着通量的增加逐渐从44.44L·(m2·h·kPa)-1增至58.33L·(m2·h·kPa)-1;采用恒压过滤模式,膜比通量随着压力的增加逐渐从47.91L·(m2·h·kPa)-1降至17.63L·(m2·h·kPa)-1,金属膜在恒通量运行时的膜比通量高于恒压运行,说明恒通量运行时膜阻力增长较为缓慢.通过X射线能谱分析膜表面污染物中含有O、Al和Si等元素,推断膜表面主要污染物是硅酸铝盐;通过电镜扫描与动态膜污染数学模型模拟的结果表明,金属膜膜污染的主要形式为滤饼层污染.     

GO/PVDF超滤膜的表征及处理造纸废水的过滤特性

以氧化石墨烯(GO)掺杂聚偏氟乙烯(PVDF)制备的GO/PVDF平板膜为研究对象,研究膜的过滤特性和过滤阻力分布,并考察不同孔径的膜对造纸废水的处理效果。结果表明:随着GO掺量的增大,膜的亲水性以及抗污染性增强,膜的热稳定性增强。添加2%GO的膜的接触角为63.1°,纯水通量和牛血清蛋白(BSA)通量分别达到595和121 L/(m2·h),对BSA的截留率为74%;BSA溶液过滤过程中表面沉积阻力占主导,物理清洗后,膜的纯水通量恢复率低于55%;化学清洗后,膜的纯水通量恢复率大于96%。大孔径(1和2μm)膜处理造纸废水,因膜孔堵塞,通量迅速衰减,小孔径(0.15、0.3和0.55μm)膜的稳定通量随孔径的增大而增大。     

多通道TiO2超滤膜的制备及其在印染废水中的应用

以多通道α-Al2O3陶瓷微滤膜为支撑体,采用溶胶凝胶法制备完整TiO2超滤膜.通过扫描电镜(SEM)表征膜的形貌,采用错流过滤方式考察膜的纯水通量、截留相对分子质量及分离性能.结果表明:制备的多通道TiO2超滤膜,其膜层表面完整,无裂缝、针孔等缺陷且厚度均匀,纯水通量为1.08×10-3L/(m2·h·Pa),截留相对分子质量为9000.对直接黑OB染料及退浆废水中聚乙烯醇(PVA)的截留率均达到99%以上,截留效果显著.     

阳极氧化铝膜过滤BSA溶液过程中的污染分析

采用阳极氧化铝膜过滤牛血清蛋白溶液,考察了孔径20、100、200nm 3种膜的过滤通量随时间的变化关系,在相同的操作条件下孔径20 nm的膜具有较高的渗透通量(400L/(m2·h))和较小的过滤阻力(8.3×1011/m).还考察了蛋白质浓度、泵送时间及清洗对膜污染情况的影响.结果表明,在实验的范围和条件下,随蛋白质浓度的增大,膜污染加重,稳定通量增大;泵送时间增长,膜污染速度加快,通量增大;通过纯水清洗加超声清洗的方法去除可逆污染,清洗后膜与新膜过滤通量相当.     

多巴胺改性PVDF中空纤维内衬膜及其在A/O-MBR过程中的抗污染效果

采用浸没涂覆的方式,以盐酸多巴胺(DA)对聚偏氟乙烯(PVDF)内衬膜进行亲水改性,研究其抗污染性能及对缺氧/好氧膜生物反应器(A/O-MBR)过程中的影响。通过表面电镜、牛血清白蛋白(BSA)渗透通量、孔径、接触角等表征手段对改性前后膜进行性能分析,确定涂覆条件,对过滤过程中的膜污染行为进行分析。结果表明,最佳的多巴胺涂覆质量浓度为0.5 g/L左右,随着涂覆质量浓度的提高,纯水通量的损失逐步增大,BSA污染后的稳定通量逐步降低。在BSA溶液的膜污染实验中,原膜通量迅速衰减,而0.5 g/L DA改性膜的通量衰减减缓,稳定通量高于原膜。在模拟市政污水应用过程中,改性膜跨膜压差达到30 kPa的时间较原膜延长了30 h。     

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。     

膜分离技术在霉酚酸提取中的应用

利用陶瓷膜和纳滤膜的组合分离技术代替板框对霉酚酸发酵液的过滤,对霉酚酸发酵液进行澄清和浓缩实验.采用陶瓷膜(0.1μm)和S-372纳滤膜技术对霉酚酸发酵液进行研究,研究了膜系统的通量、加水倍数和浓缩倍数等因素对膜分离性能的影响.在陶瓷膜加水4倍时,霉酚酸的收率可达96.5%,平均通量可达160~180 L/(m2·h);纳滤对霉酚酸的截留率和收率均达到98%,霉酚酸效价可浓缩到21 g/L,通量为25 L/(m2·h)左右,与板框滤液效价相比,提高了3.5倍.结果表明:陶瓷膜和纳滤膜的组合工艺在产品收率及产品质量方面都明显优于传统的板框过滤,具有良好的应用潜力.     

无纺布-膜生物反应器在生活污水处理中应用

应用过滤膜组件为无纺布一体式中空纤维膜生物反应器进行了生活污水处理实验,分别考查了在同一反应条件下,不同过滤孔径(3 μm和5 μm)的无纺布-膜生物反应器处理生活污水的效果. 实验结果证明,无纺布-膜生物反应器处理生活污水出水水质平均ρCOD<20 mg/L,ρTOC<5 mg/L,ρBOD5<10 mg/L,ρNH 4-N<2.5 mg/L. 3 μm无纺布-膜生物反应器的无纺布污染情况要轻于5 μm无纺布-膜生物反应器.     

二次膜射流乳化法制备单分散乳液模板的研究

乳液模板法是一种制备高度有序多孔材料的重要方法,而膜乳化法则是一种新型的通过膜结构制备乳液的方法.文中提出了一种采用二次膜射流乳化制备单分散乳液模板的方法,平均孔径为0.16 μm和1.5 μm的陶瓷膜分别被作为两次乳化的乳化介质.采用异辛烷/甲酰胺体系为研究对象,嵌段高分子聚(乙二醇)聚(丙二醇)聚(乙二醇)作为乳化剂.实验表明一级膜乳化过程的通量为75.4 L/(m2·h) ,二级膜乳化过程的通量可达到169.9 L/(m2·h).所得单分散乳液模板的平均粒径为1.8 μm,且在10 h内能保持较好的稳定性.     

电凝聚膜生物反应器膜过滤特性

以模拟印染废水为研究对象,考察了ECMBR和MBR系统中的膜污染和污泥混合液特性.结果表明:两系统膜过滤阻力均以沉积阻力为主,MBR和ECMBR中沉积阻力分占总阻力的99%和9334%,但ECMBR总阻力仅为普通MBR污泥总阻力的1/4,电凝聚可有效降低沉积层阻力.对比分析两系统中的混合液特性,ECMBR中污泥平均粒径大,Zeta电位绝对值小,胞外聚合物和溶解性微生物产物浓度低,污泥相对疏水性较高.电凝聚通过改变混合液特性,从而有效改善膜生物反应器过滤性能,增加膜通量,减少膜过滤阻力.     

不同曝气强度下MBR污泥混合液可滤性分析

研究了曝气强度对膜-生物反应器（MBRs）污泥混合液的可滤性的影响．2套MBRs采用曝气强度分别为500L/h及100L／h恒流出水模式连续运行60d,应用污泥混合液过滤装置测定污泥混合液的可滤性．结果表明：过高的曝气强度将恶化污泥混合液的可滤性,增加膜污染速率;曝气强度的增加将导致污泥混合液上清液中相对分子质量大于10000的溶解性微生物代谢产物（SMP）浓度增加,此部分大分子有机物浓度的增加恶化了污泥混合液的可滤性;曝气强度大于500L／d也将导致污泥絮体中1～10um细小颗粒和胞外聚合物（EPS）含量的增加．     

无机陶瓷膜分离沙枣多糖的研究

以沙枣多糖的回收率、浓缩效率、膜污染率和膜通量为指标,优化了无机陶瓷膜分离沙枣多糖的工艺参数及膜的清洗方案。在操作压力0.1 MPa,温度30℃,料液比1∶60的条件下分离沙枣多糖提取液,多糖的回收率、浓缩效率、膜污染率和膜通量分别为98.6%、28.4 L//m2·h、11.6%和46 8L//m2·h;采用不同化学清洗方法对陶瓷膜清洗效果进行分析,结果表明用0.5%的HNO3清洗效果最好,可使膜通量的恢复率达到92%。该研究表明利用陶瓷膜分离沙枣多糖是可行的,并且为膜分离多糖的研究提供一定的技术依据。     

精对苯二甲酸生产污水的深度处理和回用

将膜工艺与传统污水处理工艺相结合对精对苯二甲酸生产污水进行了深度处理．基本工况为超滤系统采用全量过滤方式,内压式超滤运行通量稳定在40—60L·m^-2·h^-1,低污染反渗透膜运行通量稳定在15～20L·m^-·h^-1,系统回收率为70％．工程运行结果表明,该工艺对精对苯二甲酸达标废水深度回用处理运行稳定,产水水质可靠．经深度处理的污水的各项指标满足回用要求．     

三氯化铁混凝作用提高膜生物反应器混合液可滤性

探讨了投加三氯化铁对膜生物反应器（MBR）膜污染减缓的影响,比较了复合式膜生物反应器（HMBR）和传统膜生物反应器（CMBR）污泥混合液的可滤性．结果表明：当Fe（Ⅲ）的投加量为1．2mmol／L时,能最大程度地提高污泥混合液的可滤性;稳定阶段的HMBR膜污染速率大约是CMBR的40％;Fe（Ⅲ）强化去除了上清液中分子质量（MW）〉10kDa的溶解性微生物产物（SMP）;上清液中大分子有机物的去除有助于提高污泥混合液的可滤性．污泥絮体中胞外聚合物（EPS）的元素分析表明,Fe（Ⅲ）与EPS中的负电官能团相互结合,增大了污泥颗粒．     

超滤运行条件对跨膜压差影响的试验研究

为优化超滤运行工况,降低膜污染和提高超滤产水率,对超滤的水力反洗方式及运行参数进行试验研究．结果表明：超滤以75L／（m^2·h）恒流过滤45min后进行水力反洗,“正洗＋反洗＋正洗”为最佳水力反洗方式,第1次正洗4s,反洗8s和第2次正洗8s时,冲洗水中粒径2μm以上的颗粒数达到峰值．超滤运行适宜的正洗1、反洗和正洗2的时间分别为10,10和25s．水力反洗趋于稳定时,冲洗水中2μm以上的颗粒数为472mL^（-1）,其中15／μm以上的颗粒数仅为9mL^（-1）．反洗流量和超滤过滤流量的比值k应在2．0～2．5之间,超滤过滤时间与反洗时间的比值r控制在67．5以内,超滤水力反洗后跨膜压差可有效恢复．     

曝气强度对MBR活性污泥性质和膜污染的影响

本研究深入探讨了在浸没式生物膜反应器（MBR）中不同曝气强度下活性污泥性质的变化和膜污染问题。试验结果表明：MBR膜污染可分为2个阶段,运行前20dMBR-B（曝气量为0.6m3/h）的膜污染较MBR-A（曝气量为0.2m3/h）严重,而20d后MBR-A的膜污染速率高于MBR-B;曝气强度的差异导致了活性污泥粘度的不同,但污泥粘度与膜污染的相关性不显著;2个MBR污泥浓度差异很小,曝气强度对污泥浓度基本没有影响;曝气强度主要影响着结合态胞外聚合物（EPS）外层（LB-EPS）的变化,对结合态EPS内层（TB-EPS）的影响较小,LB-EPS和蛋白质类LB在整个运行期间与膜污染速率呈现显著正相关,蛋白质是膜污染的主要污染物。     

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。     

悬浮填料控制MBR膜污染效能研究

以聚丙烯无纺布为膜组件,向浸渍式膜生物反应器中投加软质多孔、悬浮填料处理人工废水。分析测定膜污染阻力（Rf）、滤饼层阻力（Rc）、膜通量（FLUX）、跨膜压力（TMP）及处理水浊度和CODCr的变化,研究软质悬浮填料控制膜生物反应器膜污染的效能。实验结果表明,投加软质悬浮填料能有效降低膜污染阻力、滤饼层阻力和跨膜压力,增加膜通量,有利于延缓膜污染,提高膜组件的过滤性能;MBR中投加软质悬浮填料能提高CODCr的生物去除效率,但是降低了膜组件对微小悬浮固体的截留效能,增加了出水浊度和CODCr浓度。     

混凝土防渗渠道措施探讨

本文总结了渠道混凝土防渗衬砌形式,对混凝土防渗渠道特点进行了分析,根据工程实际运用情况,说明渠道防渗由单一材料向复合材料、单一结构向复合结构发展的趋势。     

Ce（NH4）2（NO3）6对玉米种子萌发和幼苗根系活力的影响

用不同浓度Ce（NH4）2（NO3）6对玉米种子浸种,探讨了外源Ce（NH4）2（NO3）6对种子萌发、幼苗根系活力、脯氨酸含量及细胞膜透性的影响.结果表明：用10-20 mg/L Ce（NH4）2（NO3）6浸种24 h,可增强玉米种子在萌发时的α-淀粉酶活性,提高种子活力、萌发率及幼苗根系活力,脯氨酸含量增加,幼苗细胞膜相对透性降低;用50-100 mg/L Ce（NH4）2（NO3）6浸种后,发现种子活力、脯氨酸含量及幼苗根系活力下降,幼苗细胞膜相对透性增加.