淹没式加压MBR膜污染机理及治理措施

研究了加压MBR膜通量衰减规律,膜污染阻力的分布;尝试了空曝、水反冲洗、压缩空气反冲洗、物化清洗四种膜清洗方式的膜通量恢复．研究结果表明：加压MBR膜通量衰减迅速,运行17d后膜通量衰减83．5％;膜污染阻力主要由凝胶极化阻力Rp和内部污染阻力Rif构成。     

一体式新型PVC材料膜生物反应器处理生活污水的研究

利用一套一体式新型PVC(Polyvinyl chloride)材料膜生物反应器,采用模拟生活污水,研究了该新型材料膜生物反应器长期的运行特性、膜污染阻力分布及膜污染清洗方法.结果表明,PVC新型材料膜生物反应器对主要污染物SS、COD、NH4+-N和浊度等有很好的去除效果,出水的去除率分别可以稳定在99%,90%、95%和99%以上,TN去除率稍有波动,但大部分时间稳定在70%以上,出水水质可达到城市杂用水水质标准(GB/T 18920-2002)的要求.通过质量分数0.2%次氯酸钠碱洗和质量分数1%柠檬酸洗可以有效清除膜污染,使膜通量恢复至新膜水平.膜阻力分布分析表明泥饼层阻力和浓差极化阻力是膜污染的主要组成部分,占总阻力的88.59%,而内部阻力仅占3.65%.     

膜生物反应器中膜的污染与清洗

通过不同清洗方法对膜通量恢复效果的评价以及对污染膜和各步清洗后对膜表面和断面形貌的观察，对膜生物反应器工艺中的膜污染特征和膜污染进行了研究。结果表明，清水冲洗能消除纤维膜之间淤积的污泥和膜表面松散的污染层，次氯酸钠可以清除膜表面的微生物和有机污染物，而硫酸和柠檬酸能清除膜上的无机物垢。在膜外表面的污染物主要为生物膜和凝胶层污染，而膜内表面的污染物主要为滋生的微生物和无机污染物。对应各步清洗后膜通量的恢复，可以推出，在试验的工艺条件下，无机物污染对膜过滤阻力的影响较大。在此基础上．为延缓膜污染对膜生物反应器提出三点建议．     

微生物固定化技术—膜生物反应器膜的清洗研究

对IMO-MBR处理生活污水的膜污染进行了酸洗、碱洗及酸洗加次氯酸钠清洗的试验研究。结果显示:酸洗加次氯酸钠清洗后,膜的通量可以烣复到原通量的94%,达到清洗的目的。     

新型聚芳醚砜酮超滤膜污染与膜阻力研究

采用新型聚芳醚砜酮(PPESK)超滤膜为分离介质,以炼油污水为研究对象,测定了膜污染和膜阻力.结果表明,PPESK超滤膜在100 kPa下的初始通量为480 L·m-2·h-1,自身阻力为0.78mm-1;在超滤膜运行过程中,溶液通量随运行时间呈指数衰减,通量衰减由60%增加到95%时,膜污染阻力由0.69nm-1增大到5.68 nm-1,膜污染阻力占总阻力的分数从43.95%增大到86.72%,其中不可逆膜污染阻力大小为0.20nm-1.PPESK超滤膜对迭标炼油污水过滤时,因膜污染造成通量衰减,经化学清洗能够得到较大程度的恢复.     

MBR处理微污染河水中PPCPs的效能及膜污染特性研究

采用一体式膜生物反应器处理微污染河水中的PPCPs(邻苯二甲酸二甲酯、布洛芬、卡马西平、壬基酚)。结果表明,在平均容积负荷为0.077kg/(m.3d)、平均PPCPs的质量浓度为50μg/L、DO的质量浓度>6 mg/L、HRT为3 h、温度为25℃、不排泥的条件下,邻苯二甲酸二甲酯、布洛芬、壬基酚的去除效果最优,平均去除率分别为94.6%、97.2%、93.6%;而卡马西平去除率低于5%。膜组件膜比通量变化大致可分为初期的缓慢下降、随后的快速下降阶段和最后的缓慢下降3个阶段;膜的不可逆阻力最大,浓差极化阻力最小,分别为膜总阻力的37.18%和15.5%,即膜污染主要由长期运行过程中膜孔被细小微粒阻塞所导致;经过清水清洗后,膜比通量恢复到初始膜比通量的47.5%,而后的酸洗和碱洗使膜比通量略有恢复,最后的氧化剂清洗,使得膜比通量恢复至原来的92.5%。     

MBR污水处理工艺长期运行中的膜强化清洗方式

基于上海城镇污水处理厂AAO-MBR膜工艺长期运行中膜不可逆污染严重、离线化学清洗难以恢复理想通量的问题,对其清洗方式进行改进.在原清洗方式的基础上增加草酸二次清洗,探究污染膜产水能力恢复情况,并通过中试试验进行验证.结果表明:膜清洗方式改进后,离线清洗对膜污染物的去除更加彻底,清水通量可恢复至新膜的95.1％,较原清...     

膜污染机理与化学清洗方式研究

膜污染是膜技术应用中面临的关键问题,其影响膜运行的稳定性,决定膜清洗周期以及膜的更换频率。因此,要使膜获得长期稳定的运行效果,必须研究其膜污染的机理与清洗方法。确定了膜污染机理,对于了解膜通量下降原因、预测膜通量、控制和消除膜污染具有指导意义。膜面形成污染层,会影响通量以及脱盐率,因此需定期进行膜清洗以恢复性能,但也有不可恢复的损失,造成运行成本提高。故文中总结了膜清洗的方式与污染机理以望对膜行业的发展有所促进作用。     

基于油水污染机理的动态膜清洗实验研究

制备α-Al_2O_3管状陶瓷膜基ZrO_2动态膜并将其用于油水乳化液的分离,对该过程的污染机理进行分析后,选择四种清洗剂对污染膜进行多方案清洗实验,通过理论分析确定了最佳清洗顺序,即"碱洗→吐温80→酸洗→柠檬酸"。单步清洗实验中,考察不同清洗剂浓度下的膜通量恢复率,确定各清洗剂的最佳清洗浓度与时间,清洗后渗透通量恢复情况为:氯化氢氢氧化钠柠檬酸吐温80;多步清洗试验表明,四步清洗效果最好,通量恢复率达到了79.8%;根据重复清洗试验结果,结合过滤阻力模型计算和红外测试分析,确定动态膜基膜能循环使用3~4次。研究结果对动态膜的清洗复用提供依据。     

双功能膜-序批式生物反应器中膜的污染与清洗

采用双功能膜-序批式生物反应器处理实际洗浴污水,考察了膜污染特征及清洗情况。通过实际清洗及对清洗前后膜组件表观观测,发现双功能膜-序批式生物反应器中的膜污染大多是可逆的;不同清洗顺序、化学药剂与膜接触时间不同对膜过滤性能恢复的效果不同;物理清洗可以有效去除膜表面淤积的污泥及颗粒沉积物,使膜的过滤性能恢复至新膜的60%～80%;用0.5%的NaClO和0.5%的H2SO4溶液进一步浸洗膜组件,可使膜过滤性能得到全面恢复,膜通量恢复到接近初始状态。     

气液两相流在膜技术中的应用

针对膜技术应用中的污染问题,从强化膜分离以及膜清洗两个方面,讨论气液两相流对膜污染的控制作用.两相流在膜组件内一般形成弹状流提高膜面剪切力,或通过增加反冲效果以有效控制膜污染.较系统地阐述了气液两相流在强化膜分离及膜清洗过程中的机理,以及在管式、平板式、中空纤维和卷式膜组件中的具体应用.总结了影响气液两相流效果的主要因素,以及在应用中的优势与不足.并对两相流在大分子物质分级中的应用,以及未来向高效、低能耗、优化膜组件结构等方向的发展做出展望.     

平板膜在中药废水处理MBR系统中的应用

采用平板膜MBR工艺处理高浓度中药废水,介绍了MBR膜系统的工艺设计参数和运行情况,近1 a半的实际运行结果表明,平板膜可以处理中药废水,出水水质达到设计要求。同时,通过分析膜池水质和膜垢情况后认为,膜垢主要由钙离子和多糖类物质组成。经试验确定先用盐酸,再用次氯酸钠对平板膜进行清洗,可以取得良好的效果。     

超滤组合工艺在线加氯化学清洗中试研究

试验采用次氯酸钠对组合工艺之超滤膜组件进行在线化学清洗,旨在研究膜污染状况与特点。试验结果表明,水力清洗可有效恢复膜通量,反洗水加氯可有效延缓膜污染。在水力清洗废水中,相对分子质量大于1 k的有机物占有机物总量的87.3%,表明膜截留的大分子有机物可通过水力清洗使其从膜表明剥离;而在化学清洗废水中,相对分子质量小于1 k的有机物含量是水力清洗废水的2.6倍,故小分子有机物需要进行化学清洗方可恢复膜运行通量。化学清洗废水中的中性亲水和极性亲水组分分别占总溶解性有机物的44.9%和40.8%,水力清洗废水中的强疏水和弱疏水组分分别占总溶解性有机物的50.9%和23.6%,表明亲水性组分是造成膜不可逆污染的主要因素,而膜截留的疏水性物质可通过水力清洗将其从膜表面清除。     

一种基于膜污染指数的超滤膜污染评价方法

利用浸没式中空纤维膜小试系统,基于膜污染指数（FI）建立超滤膜污染的评价和试验方法。通过试验考察超滤膜污染变化规律,以及运行周期对膜污染指数计算的影响,并确定计算膜污染指数的运行周期;并对膜污染指数评价方法的可重复性进行检验：对化学清洗前后膜污染指数进行比较。试验表明,在过滤初期,滤饼污染和吸附污染并存,所以初期水力不可逆膜污染指数（HIFI）增长较快;中期超滤膜的吸附能力不断减弱,膜污染主要是滤饼污染,所以膜污染较为稳定：后期跨膜压力过大,压缩滤饼层,减小滤饼孔隙率,增加滤饼阻力,所以HIFI有所增加。同时短期的膜污染试验可以用来反映长期的膜污染情况,该超滤膜污染的评价方法重复性好,污染后的超滤膜经过化学清洗后。可以重复利用。     

Self-doped sulfonated polyaniline ultrafiltration membranes with enhanced chlorine resistance and antifouling properties

Membranes heavily rely on chlorination to diminish (bio)fouling, but chlorination can also lead to membrane degradation. We developed sulfonated polyaniline (S-PANI) ultrafiltration (UF) membranes with improved chlorine resistance and intrinsic antifouling properties. The S-PANI membranes were synthesized through Non-solvent Induced Phase Separation (NIPS). Membrane performance was evaluated under harsh chlorine conditions (250 ppm sodium hypochlorite for 3 days under different pH conditions). The S-PANI membranes showed improved chlorine resistance including a stable performance without changes in model foulant BSA rejection. In contrast, PANI membranes suffered critical structural damage with complete leakage and commercial PES membranes showed a 76% increase in pure water flux and a noticeable change in BSA rejection. Small changes in S-PANI membrane performance could be linked to membrane structural changes with pH, as confirmed by SEM, IR spectroscopy, and contact angle measurements. Additionally, the S-PANI membranes showed better antifouling properties with a high flux recovery ratio in comparison to PANI membranes using alginic acid, humic acid, and BSA model foulants. Chemical cleaning by sodium hypochlorite re-instated the transport properties to its initial condition. Overall, the developed S-PANI membranes have a high chlorine tolerance and enhanced antifouling properties making them promising for a range of UF membrane applications.     

动态无机膜处理污泥后的清洗条件

对动态无机膜处理污泥混合液后的膜清洗进行了研究。实验先用涂膜后的无机膜管处理污泥混合液,在膜管污染后再进行清洗实验。清洗过程中测量了高速冲洗、反冲、碱洗、酸洗后的膜管通量的恢复率,主要考察了酸碱洗顺序、时间、浓度对清洗效果的影响,在选择的清洗条件下还进行了涂膜后的反复清洗实验和与未涂膜的对比实验。结果表明：最佳清洗工艺为：高速冲洗-自来水反冲-碱洗（0．2mol／LNaOH）1h-酸洗（0．1mol／LHCl）1h;反复清洗后,涂膜后的膜管通量恢复均在90％左右：对比实验证明,涂膜后的膜管通量恢复率更高。     

Fouling reduction of a poly(ether sulfone) hollow‐fiber membrane with a hydrophilic surfactant prepared via non‐solvent‐induced phase separation

Membrane fouling is still a crucial problem, especially in applications for water treatment. When fouling takes place on membrane surfaces, it causes flux decline, leading to an increase in production cost due to increased energy demand. The selection of the right membrane material and a special treatment of the membrane are required to avoid membrane fouling. This article reports the fouling resistance of a poly(ether sulfone) (PES) hollow‐fiber membrane modified with hydrophilic surfactant Tetronic 1307. Experiments on several methods of fouling were carried out to investigate the effect of the addition of nonionic surfactant Tetronic 1307 on membrane fouling. The effectiveness of a chemical agent [sodium hypochlorite (NaClO)] in the reduction of bovine serum albumin (BSA) deposition on the membrane surface was also evaluated. Permeation results showed that the fouling of a PES blend membrane with Tetronic 1307 was lower than that of the original PES membrane in the case of BSA filtration. A treatment with a 100 ppm NaClO solution was capable of removing BSA cake formation and effective at improving the relative permeability. The permeability of a PES blend membrane with Tetronic 1307 was almost 2 times higher than the original permeability when the membrane was treated with a 100 ppm NaClO solution because both BSA and Tetronic 1307 could be decomposed. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

超细TiO_2粉体洗涤过程中膜污染和再生方法研究

针对陶瓷膜洗涤超细TiO2粉体中Cl-的过程,确定了适合的跨膜压差和膜表面流速,并采用阻力系列模型分析膜污染机理,确定有效的膜再生方法。此过程渗透通量随跨膜压差和膜表面流速的增长而增长,但是增长幅度减缓。合适的跨膜压差和膜表面流速分别为0.10—0.15 MPa和2.0 m/s;主要的膜污染来自粉体在膜表面的沉积;单一的化学和物理清洗方法无法达到理想的清洗效果,采用纯水浸泡、超声波清洗和质量分数0.5%的HCl清洗可使纯水通量恢复至新膜的72%以上,且多次的清洗效果稳定。