操作条件对动态膜过滤含天然有机物废水的影响

对动态膜过滤含天然有机物废水性能进行了研究,考察了过滤方式、跨膜压差及错流速度对膜通量、污染物去除率的影响,结果表明:动态膜过滤的稳态膜通量及对溶液中UV254及UV436的截留率均高于基膜,分别达89.51%和98.61%;跨膜压差越高,稳态膜通量越高,低压力范围内增加跨膜压差的稳态膜通量增幅较高,跨膜压差从0.16MPa增至0.25MPa的稳态膜通量增幅不大,对污染物UV254及UV436的截留率随跨膜压差增高小幅降低。错流速度越高,稳态膜通量越高,动态膜对污染物UV254及色度物UV436的截留率越高。动态膜对UV254和UV436的截留率都在89%及98%以上。     

动态膜处理污水时阻力分布及污染机理

对高岭土动态膜处理污水过程中膜污染阻力分布及膜污染机理进行了研究。通过测定和计算得知不同操作条件下各部分阻力的比例及其变化情况。动态膜过滤污水的阻力主要由动态膜膜孔堵塞阻力和膜面污染层阻力所控制。随着错流速度的增大,总阻力减小,各部分阻力的比例有所变化,但动态膜膜孔堵塞阻力和膜面污染层阻力依然占主导地位。利用传统膜过滤时有关膜污染的堵塞模型和滤饼过滤模型对动态膜处理污水时的实验数据进行分析,结果表明,动态膜过滤污水过程中,过滤初期约10 min左右,污染以膜的微孔堵塞为主,此后,膜的污染情况因操作条件不同而有所差异,影响最显著因素为错流速度,当错流速度较小时,膜的污染以膜面沉积污染物为主,符合滤饼过滤模型。适当提高错流速度有利于减小过滤阻力。     

陶瓷膜管外壁预涂动态膜形成特性研究

以错流外压方式在陶瓷膜管外壁面制备高岭土预涂动态膜,讨论了跨膜压差、涂膜液浓度、错流速度及操作温度对膜通量、涂膜量及吸附层与动态膜层阻力比的影响。结果表明:高错流速度下形成的动态膜层较密实,适合处理含细小颗粒物的废水;高压跨膜差下涂膜容易造成基膜的污染;低跨膜压差及高涂膜液浓度下需要较长的涂膜时间,跨膜压差在0.15~0.25MPa范围内较适宜;低涂膜液浓度下形成的动态膜层较薄,抗污染性能较差,涂膜液质量浓度在0.3~0.4g/L下较合适;升高温度易使高岭土颗粒物向陶瓷膜管外壁面沉积和孔内扩散,其中较大高岭土颗粒物更容易向陶瓷管外壁面沉积,形成较松散的动态膜层。     

动态膜生物反应器运行及泥饼特性研究

选用孔径为74μm的不锈钢网作为动态膜支撑体组件,结合UCT工艺研究了动态膜生物反应器(DMBR)处理生活污水的运行效果及泥饼特性。结果表明,DMBR出水水质基本上可以满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级A排放标准;动态膜污染跨膜压差快速增长阶段的平均速率约为1.13 kPa/h;微生物胞外聚合物提取分析发现蛋白质类物质浓度大于多糖类物质浓度,其比值约3～5;动态膜泥饼层对大分子物质起到了很好的截留作用;泥饼层阻力是动态膜组件过滤阻力的主要部分,约占总阻力95.79%。动态膜膜污染易控制,且反冲洗容易,膜通量恢复率达到96.9%。红外光谱分析表明膜组件表面泥饼层的主要污染物为多糖和蛋白质类物质。     

错流速度对外置式MBR处理生活污水的影响

采用外置式管式膜生物反应器处理模拟生活污水,研究了系统对COD、NH4^+-N和浊度去除状况,考察了错流速度对污染物去除效果及膜污染影响。结果表明,COD和NH4^+-N去除率均达93%以上,且错流速度对系统出水水质影响较小,但较高的错流速度容易使出水浊度增加。错流速度由0.56 m/s增至2.20 m/s,膜污染周期由10 d增至20 d,化学清洗频次减少,膜临界通量由30~40 L/(m^2·h)增至70~80 L/(m^2·h)。错流速度会改变膜表面污染阻力构成,而较高的错流速度容易使膜表面发生不可逆污染,不利于膜长周期操作运行。     

陶瓷膜净化溶剂油的实验研究

研究了平均孔径0.2 mm的陶瓷膜对含杂质溶剂油的微滤过程,选用不加水和加0.5%(w)水2种料液,考察了操作时间、跨膜压差、错流速度、温度和铝粉含量对膜通量及铝粉截留率的影响,研究了反冲操作、浓缩和污染膜清洗过程. 结果表明,不加水较加水料液的膜通量明显增大;随操作时间延长,膜通量下降至稳定,铝粉截留率迅速增大至100%;跨膜压差增大或温度升高使稳定通量增大;错流速度增大,稳定通量先升高之后不变;铝粉含量越高,膜通量越低. 适宜的操作参数为跨膜压差0.16 MPa、错流流速3.9 m/s和温度40℃. 反冲操作能有效提高膜通量;浓缩过程中膜通量快速下降至平缓阶段再较快降低,净化溶剂油澄清透明;采用0.15%(w)洗洁精和0.25%(w)硝酸清洗可使通量恢复到新膜通量的94.9%.     

动态膜的形成机理及其水处理性能研究

以陶瓷管为载体,对高岭土动态膜的形成及其污水处理性能进行了详细的研究.实验中采用错流过滤方式涂膜,考查了跨膜压差、涂膜液浓度、错流速度及涂制时间等对动态膜形成的影响.通过对实验数据分析可知,动态膜形成初期10～13 min,膜的形成过程可用标准过滤模型描述,在此期间颗粒堵塞载体膜管孔道,致使渗透液通量急剧减小;之后,膜的形成过程符合滤饼过滤模型,这一阶段颗粒主要在载体膜管内壁面沉积,渗透液通量缓慢下降直至基本稳定.制备的动态膜可用于处理城市污水厂二级出水,动态膜对浊度去除率基本上为100%,对COD也有一定的去除作用.     

光催化协同TiO2动态膜去除水中腐植酸及膜污染特性

针对物理扰动模式控制动态膜污染使涂膜层脱落方面的局限性,提出光催化氧化技术协同动态膜降低膜污染,对比了陶瓷微滤膜、动态膜、光催化协同动态膜处理含腐植酸废水及含腐植酸/TiO₂混合废水过程中的膜通量、污染物去除率及膜污染阻力分布的变化趋势。结果表明:光催化协同作用可有效提高动态膜过滤腐植酸溶液过程中的膜通量、总有机碳(TOC)及UV₂₅₄的去除率,并同时降低可逆污染阻力及不可逆污染阻力,其中可逆污染阻力明显大于其他部分阻力,可逆污染是造成膜通量衰减的主要原因。光催化预处理时间越长,稳态膜通量、TOC及UV₂₅₄去除率增幅越显著,控制膜污染越有效。光催化预处理2h和8h再动态膜过滤时TOC去除率分别可达到80%和90%以上,UV₂₅₄去除率都可达95%以上。     

陶瓷膜微滤集成技术处理电镀废水的研究

研究了孔径分别为0.2、0.5μm的陶瓷膜对电镀废水的微滤行为,考察了温度、错流速度以及跨膜压差等因素对膜通量和镍截留率的影响。研究结果表明,当错流速度维持在3.0 m3/h,跨膜压差为1.2 MPa,温度为35℃时,能获得较好的膜通量和经济效益,此时镍离子的回收率为93.64%。     

预涂动态膜处理乳化油废水及膜的清洗研究

研究了预涂动态膜制备工艺条件对乳化油废水处理效果的影响及其清洗工艺。结果表明:用预涂动态膜处理乳化油废水具有较好的处理效果,较宽孔径范围的基膜都适合制备动态膜,最佳涂膜液质量浓度、跨膜压差和错流速度分别为0.4 g/L、0.2 MPa和1.5 m/s;若基膜纯水通量衰减率80%,重新涂膜时可不必清洗基膜,否则必须清洗基膜。采用氢氧化钠洗+盐酸洗+超声的清洗工艺,基膜纯水通量可恢复到98%以上。     

平板膜污泥浓缩工艺中污染膜的膜清洗方式

该文研究了平板膜污泥浓缩工艺中污染膜的清洗,分析了不同种类、不同浓度化学药剂的清洗效果,重点评估了膜通量恢复率、膜表面形态、临界通量等性能。结果表明Na Cl O为最有效清洗药剂,清洗后膜水通量恢复最显著,膜表面孔隙率恢复最高,Na OH药剂不适宜于该工艺中膜的清洗。此外,试验确定0.1%草酸和1%Na Cl O的组合清洗方式为污泥浓缩工艺中膜清洗的最佳清洗方式,经组合清洗后的膜表面形态基本完全恢复,临界通量可高达32~35 L/m2·h。     

膜生物反应器膜污染泥饼层剥落研究

膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的水处理技术。MBR具有出水水良好,效率高等特点,成为最受欢迎污水处理工艺之一。由于MBR膜分离单元易产生淤塞造成膜污染,阻碍了其发展。膜污染是指混合液中的微粒及溶质大分子与膜存在着物理、化学或生物作用而在膜表面或膜孔内部沉积,造成膜孔变小或堵塞,进而在膜面形成泥饼层,使得膜通量减小和TMP增加的现象。因此研究膜污染泥饼层的剥落机理对MBR有重要意义。通常MBR泥饼层剥落量取决于曝气量,曝气孔径,曝气时间等。本实验表明:曝气量小,泥饼层(SS)剥落量在膜上中下三部分相差不大;曝气量大,膜下方泥饼层SS剥落大,泥饼层厚度与SS剥落一致。而胞外聚合物(EPS)(mg/gvss)是冲刷后反而增加,因为曝气只能冲刷掉SS,而作为膜污染主要因素EPS则很难去除,即曝气的剥落作用对EPS的去除不明显,得出结论物理清洗并不能有效防止膜污染。     

Membrane Recovery in Liquid Membrane Separation Processes

Abstract

The use of conventional electrostatic coalescers with bare metal electrodes for the separation of rich water-in-oil emulsions often causes the formation of a sponge-like emulsion. This effect was eliminated by the use of insulated electrodes in a coalescer that allow the application of high electric fields at the oil/water interface, resulting in a clean separation of oil from water.     

Performance of Membrane Bio-Reactor Equipped with Air-Sparged Side-Stream Tubular Membrane: Treatment Efficiency and Membrane Fouling

We conducted a high-load operation of a baffled bio-reactor equipped with air-sparged side-stream tubular membrane modules for treating actual municipal wastewater at two different periods (high- and low-temperature). Although nitrogen removal efficiency slightly decreased at the low-temperature period, this baffled bio-reactor showed excellent nitrogen and phosphorus removal efficiencies. We also investigated the developments of both physically reversible and irreversible fouling during operation with two-phase flow (mixed-liquor and gas) at various gas velocities and the mixed-liquor velocity was fixed at 0.50 m/s. The membrane flux was fixed at 80 L/m²/hour throughout the experiments. Regardless of the difference in temperature, the trends in the development of these two types of membrane fouling caused by the difference in gas velocity were similar. For physically reversible fouling, an optimum gas velocity, in which the development of this type of fouling was minimized, was found to be around 0.42 m/s (corresponding void fraction was 0.45). A further increase in gas velocity resulted in more reversible fouling. On the other hand, the degree of physically irreversible fouling decreased as gas velocity increased. The results obtained in this study indicated the effect of gas velocity on fouling control differs depending on the type of membrane fouling.     

膜生物反应器中膜污染机理的研究

在采用膜生物反应器（MBR）处理染料废水的过程中,通过对活性污泥进行终端过滤来反映膜污染机理,着重考察了膜过滤的形式、膜通量变化和膜污染的形成。污泥的终端过滤过程严格符合沉积过滤定律;膜通量随过滤时间呈指数衰减趋势,并在几分钟内就达到相对稳定值;扫描电镜照片也证实了膜污染主要是膜面沉积层引起的。     

膜生物反应器中膜的清洗研究

对膜生物反应器处理柠檬酸酸洗废水中膜的清洗进行了研究，通过不同的清洗方法对膜通量的恢复程度进行评价。确定了反冲洗时间及反冲洗周期，经过试验研究与分析，在反冲洗的同时结合正洗的清洗方法，效果好于单纯的反冲洗方法；确定了化学清洗剂种类、清洗剂的用量以及化学清洗周期。采用物理清洗与化学清洗相结合的方法，清洗效果很好。保证了MBR的稳定运行。     

用于膜蒸馏的膜材料现状

综述了用于膜蒸馏的膜材料及其性能。阐述了聚四氟乙烯膜用于纯水及盐水物系的膜蒸馏性能。膜应用物系的广泛性及其截留性能；介绍了聚偏氟乙烯膜结构的非对称性，不同添加剂和非溶剂对其性能的影响；评述了聚丙烯平板膜及中空纤维膜的研制及应用现状，并比较了3种膜材料的性能及研制方法，同时对膜蒸馏膜材料的研究开发前景进行了展望。     

反渗透膜与超滤膜的过滤性能分析

以反渗透膜与超滤膜为研究对象,通过计算跨膜压差、膜通量、渗透系数,对这两种滤膜的过滤性能进行比较分析。     

Contribution of Particle-Induced Lysosomal Membrane Hyperpolarization to Lysosomal Membrane Permeabilization

Lysosomal membrane permeabilization (LMP) has been proposed to precede nanoparticle-induced macrophage injury and NLRP3 inflammasome activation; however, the underlying mechanism(s) of LMP is unknown. We propose that nanoparticle-induced lysosomal hyperpolarization triggers LMP. In this study, a rapid non-invasive method was used to measure changes in lysosomal membrane potential of murine alveolar macrophages (AM) in response to a series of nanoparticles (ZnO, TiO₂, and CeO₂). Crystalline SiO₂ (micron-sized) was used as a positive control. Changes in cytosolic potassium were measured using Asante potassium green 2. The results demonstrated that ZnO or SiO₂ hyperpolarized the lysosomal membrane and decreased cytosolic potassium, suggesting increased lysosome permeability to potassium. Time-course experiments revealed that lysosomal hyperpolarization was an early event leading to LMP, NLRP3 activation, and cell death. In contrast, TiO₂- or valinomycin-treated AM did not cause LMP unless high doses led to lysosomal hyperpolarization. Neither lysosomal hyperpolarization nor LMP was observed in CeO₂-treated AM. These results suggested that a threshold of lysosomal membrane potential must be exceeded to cause LMP. Furthermore, inhibition of lysosomal hyperpolarization with Bafilomycin A1 blocked LMP and NLRP3 activation, suggesting a causal relation between lysosomal hyperpolarization and LMP.     

油田污水膜法处理工艺优化及膜污染

科技的进步使得很多新的技术在现实中的应用不断扩展,从目前实际的情况来看,在对油田机械能开发与生产时,会产生很多污水,但是对这些污水并没有很好的处理方式,对其处理不当还会产生更大的污染,很多污水并没有得到有效的利用,而被剩余。这就需要使用一些技术对其进行改进,可以借助一些先进的设备对油田污水膜机理等进行详细的研究,确定膜污染主要的因素,以便为我国油田的开发与生产提供借鉴。