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。     

混凝-超滤处理受污染原水的试验研究

进行了混凝-超滤组合工艺对受污染原水的试验,研究了混凝改善膜通量和防止膜污染的效果.结果表明,投加混凝剂20 mg/L(以Al2(S04)3计)后对不同季节原水的膜通量影响差别较大,在常温20℃和在低温5℃时,混凝后在经过0.45μm膜过滤后的水样对膜通量的影响最大,通量分别下降了39.6%和48.3%.而混凝后直接过...     

应用于电镀废水处理的反渗透膜的化学清洗

反渗透在污水深度处理与回用方面应用前景广阔,膜污染的控制问题是该项技术发展的限制因素.化学清洗是控制膜污染的主要方法之一.对应用于电镀废水处理的反渗透装置,首先采用1%盐酸酸洗去除重金属污染,再采用1%NaOH和0.025%十二烷基苯磺酸钠(SDS)混合清洗液进行碱洗去除膜面的有机污染物,最后采用浓度为50 mg/L的非氧化性杀菌剂2,2-双溴代-3-次氮基-丙酰胺(DBNPA)清洗生物污染.清洗后,该装置在0.5 MPa下的膜通量由清洗前的13.9L/m2·h提高到28.3 L/m2·h,膜通量恢复到初期的89.4%;清洗过程的监测结果表明反渗透处理电镀废水时,重金属离子易吸附(沉积)是膜污染最主要因素.     

混凝/吸附预处理对超滤膜过滤特性的影响

采用混凝和吸附两种方法预处理模拟微污染地表水,研究了不同水样的污染物指标与超滤膜污染的关系,分析了颗粒物特性对超滤膜通量的影响. 试验结果表明:粉末活性炭吸附能够有效降低水中有机物浓度,但是对于浊度去除效果不明显;混凝对于有机物去除效果较差,但能明显降低水中浊度. 混凝预处理能够有效提高膜通量,但吸附对膜通量没有影响. 不同水样的膜污染指数与浊度及溶解性有机物（DOC）的相关性拟合表明,膜污染指数与浊度性相关性较好,与DOC相关性较差,水中浊度物质是试验条件下膜污染的主要物质;0.01~1.20μm的胶体和颗粒物是造成膜通量下降的主要因素,同时,浊度物质造成的膜污染指数具有良好的累积性.      

浸没板式膜MBR处理生活污水的试验研究

采用浸没板式膜生物反应器(MBR)中试系统针对学生宿舍与食堂混合排水进行处理.系统采用A/O工艺,日处理污水4 m3.当进水BOD5和CODCr分别为90~450 mg.L-1,120~900 mg.L-1时,出水BOD5和CODCr分别为5~25 mg.L-1,8~45 mg.L-1,均得到了90%以上的去除率.同时对出水色度去除以及膜污染进行了全面实验研究,采用活性炭吸附可有效去除处理水色度,被污染的膜采用机械及药物方法清洗后可有效恢复通量.研究结果认为浸没板式膜生物反应器适用于中小规模的生活及产业有机废水的处理,具有广阔的应用前景.     

南美白对虾养殖海水陶瓷膜超滤和絮凝超滤研究

以渤海黄骅地区南美白对虾养殖用海水为研究对象,通过陶瓷膜超滤和絮凝超滤处理研究,摸索出陶瓷膜超滤养殖用海水工艺条件.①对于普通汪子砂滤海水(TOC=18.55～20.05 mg/L),保持膜通量134 L·m~(-2)·h~(-1)时超滤,20 min恒流运行,跨膜压差0.04～0.062 MPa;当膜通量保持223 L·m~(-2)·h~(-1),跨膜压差0.10～0.12 MPa,12 s反洗可以恢复膜通量.经陶瓷膜超滤后TOC去除率47.16%,UV254去除率1.10%,弧菌去除率100%.②对于有机物丰富汪子砂滤海水(TOC=55.0～59.16 mg/L),超滤处理时,保持膜通量31 L·m~(-2)·h~(-1),10 min恒流运行,跨膜压差从0.14 MPa迅速升至0.20～0.21 MPa.经陶瓷膜超滤后TOC去除率74.49%,UV254去除率32.80%,弧菌去除率100%.③有机物丰富汪子砂滤海水,通过PAC絮凝预处理,PAC添加量45 mg/L,搅拌絮凝时间20 min.保持膜通量105 L·m~(-2)·h~(-1),20 min恒流量运行、12 s反洗,跨膜压差0.05～0.056 MPa;保持膜通量200 L·m~(-2)·h~(-1),跨膜压差0.11～0.13 MPa.絮凝预处理有效减缓膜污染和提高了膜通量.     

混凝-超滤处理低温低浊受污染水试验研究

以某市江水为研究对象,考察混凝-超滤组合工艺处理低温低浊受污染水的效果,比较不同混凝预处理形式对超滤膜膜通量的影响以及膜滤出水水质的变化.结果表明,混凝预处理可以减缓膜污染,改善膜通量,可将出水的浊度控制在0.2 ntu以下,提高了组合工艺对有机物的去除效果.当混凝剂投加量为30 mg/L时,混凝-超滤组合工艺对UV254和DOC的总去除率分别达到56.5%和39.0%.混凝后直接膜滤对超滤膜膜通量的影响最小,在60 m in内通量下降了11.5%,对UV254和DOC去除率效果最好,平均去除率为37.5%和32.9%.因此采用在线混凝-UF组合工艺可以更明显地改善低温低浊水的处理效果.     

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.     

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。     

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.     

超滤膜处理地表原水膜阻力特性研究

从实际应用角度考虑,把膜阻力分为构造阻力、滤饼层阻力和吸附阻力,并将后两种阻力与水力冲洗强度联系起来,具有实用性.在过滤地表水源且当水中有机物含量变化不大时,吸附膜比阻力与过滤时间呈线形性增加.原水浊度较高时,吸附膜比阻力较小,反之较高.在过滤初期,吸附膜比阻力与原水UV254相关,原水UV254较高时,初始吸附膜比阻力较高,反之较低.滤饼层阻力随过滤时间呈线性下降.浊度较高的原水,滤饼层膜比阻力较小,且下降速率减缓,亦即由滤饼层阻力转化为吸附阻力的部分减少.因此,原水浊度适当提高,可降低总的膜阻力,增加透水通量.     

煅烧温度对硅藻土净化焦化废水效能的影响

选用临江硅藻土和张家口硅藻土进行焦化废水的吸附净化,作为焦化废水预处理和后处理的手段．考察了不同温度煅烧对硅藻土自身性质和对焦化废水净化效能的影响,探讨了硅藻土作为焦化废水净化手段的可行性．能谱分析表明原始张家口硅藻土中有机质含量偏高．煅烧前后两种硅藻土的形貌、晶型并未发生明显变化;煅烧后两种硅藻土中碳含量有所减少．无论煅烧与否,临江硅藻土在254nm和269nm处色度去除方面都明显优于张家口硅藻土．500℃煅烧的临江硅藻土对化学需氧量的去除率达到61．8％,而张家口硅藻土仅达到30．3％;500℃煅烧的临江硅藻土对氨氮的去除率达到50．4％．实验结果证明硅藻土可以作为焦化废水的预处理和后处理手段．     

Effects of coagulation on submerged ultrafiltration membrane fouling caused by particles and natural organic matter （NOM）

Natural organic matter (NOM) and particles in source water are responsible for the majority of ultrafiltration (UF) membrane fouling that occurs during drinking water treatment. This study was conducted to (1) understand the UF membrane fouling phenomena caused by NOM and turbidity-causing particles and (2) investigate the effect of coagulation pretreatment on the alleviation of membrane fouling. In this study, kaolinite and humic acid (HA) were used to simulate the particles and NOM present in source water. The results revealed that the particles contributed to reversible fouling due to cake layer formation on the membrane surface, but that could be effectively reduced by increasing the frequency of physical backwashing. The results of the molecular weight (MW) distribution measurements, resin fractionation, SEM and FTIR analyses showed that HA primarily contributed to irreversible fouling. Taken together, the results of this study imply that the particles and NOM compounds present in source water may have different fouling behavior, and that particles may mitigate the irreversible fouling caused by HA. The addition of coagulant can lead to a higher rate of removal of large-sized hydrophobic compounds. Coagulation pretreatment can improve membrane performance and postpone membrane fouling development effectively, as well as retard the implementation of membrane chemical cleaning.     

悬浮载体复合膜生物反应器过滤特性及滤饼层微结构特征

为研究悬浮载体复合式膜生物反应器(SCMBR)的膜过滤特性和膜表面滤饼层的微观结构特征,对SCMBR和传统膜生物反应器(CMBR)膜污染表面进行了对比分析.阻力构成分析表明,SCMBR滤饼层阻力所占总阻力比率在相同运行时间(15%,10 kPa,34 h)和跨膜压力(45%,30 kPa,89 h)下均小于CMBR(63.33%,34 h,30 kPa).污染膜表面扫描电镜分析表明,SCMBR反应器内膜表面滤饼层结构较疏松,孔隙较大.通过ISA3D软件对共聚焦显微镜图像进行分析,确定了滤饼层微观结构参数,结合Carman-Kozeny方程研究了SCMBR滤饼层阻力减小的机理.     

粉末活性炭-超滤膜组合工艺处理二级出水的膜污染特性

采用粉末活性炭(PAC)-超滤膜(UF)组合工艺对某城市二级出水进行深度处理,研究了不同PAC投加量下组合工艺的膜渗透性能,并对其膜污染性能进行分析。研究结果发现:在最佳膜通量投加量下(PAC为10 mg/L),膜通量和不可逆膜污染阻力达到最低值;组合工艺对不同分子量的去处效果较直接超滤都有所提高,其中小分子量(3k～10 k Da和3kDa)有机物的去除率提高最大;组合工艺以滤饼层和中间堵塞模型为主,而发生完全堵塞模型的概率相对较小。投加PAC能够有效提高去除效果,降低膜污染。     

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。     

电凝聚控制MBR膜污染的研究

试验考察了SECMBR的膜过滤特性,探讨了电凝聚对控制MBR膜污染的作用及机理.试验结果表明:胞外聚合物(EPS)、溶解性代谢产物(SMP)、ζ电位和污泥颗粒粒径等是膜污染的重要影响因素.SECM BR的膜污染远小于SM BR;SECM BR原位溶出铁离子与EPS结合,絮凝性增强,滤饼层污染减轻;SECM BR中电凝聚可降低单位容积活性污泥分泌的SM P与EPS,减轻膜污染;SECM BR降低EPS和SM P中主要污染物蛋白质的比例,减轻膜污染;ζ电位与Rc之间呈负相关,在SMBR与SECMBR中相关度分别为-0.798 8和-0.557 4.SECM BR在电场与铁粒子作用下降低了ζ电位绝对值,减轻了膜污染.     

油田钻井废水的物化组合处理技术

对化学混凝-膜分离、化学混凝-活性碳吸附组合工艺处理油田钻井废水进行了试验研究。通过对4种混凝剂混凝对比试验，确定最佳混凝剂为聚合氯化铁(PFC)。在pH=8.1，助凝剂聚丙烯酰胺(PAM，质量分数0.5%)投加量w(PAM)为10mL·L^-1，PFC(质量分数10%)投加量w(KC-87)为10mL·L^-1的条件下，化学需氧量（COD）去除率达95.3%。混凝出水经膜分离深度处理后，没有达到排放要求。混凝出水经活性炭深度处理获得了较好的效果。在选取的4种活性炭中，KC-87粉末状果壳活性炭的吸附效果最好，在吸附时间为1h、投加量w(KC-87)为3g·L^-1的条件下，可使混凝出水中COD的去除率达75.3%。经PFC化学混凝和KC-87活性炭吸附组合工艺处理后，废水COD总去除率达到97.4%，其他污染物也得到了明显的去除，使得最终出水达到了国家废水综合排放标准一级水平。