颗粒悬浮填料复合式膜生物反应器的过滤性能研究

介绍了颗粒填料复合式膜生物反应器(HMBR)在工业废水处理中的应用.在运行条件一致的情况下,对普通膜生物反应器(MBR)和颗粒填料复合式膜生物反应器(HMBR)进行了对比实验,着重研究了颗粒填料在膜污染控制方面的作用.结果表明:由于投加填料颗粒,HMBR的沉积层阻力减少了86%,临界通量增长了约20%;在长期运行过程中MBR的膜污染速率是HMBR的3.3倍.在膜生物反应器中投加颗粒填料可以有效地改善其过滤性能,减缓膜通量的下降.     

一体式膜-生物反应器经济曝气量的试验研究

增大曝气量一方面可提高膜面液体循环流速,从而减缓污泥在膜表面的沉积,降低膜污染形成速率;另一方面曝气量的增加也造成污泥粒径分布的变化,使混合液中细小污泥颗粒增多,从而导致膜孔堵塞,引起膜污染速率增加.一定污泥浓度下存在一个经济的曝气量,使得污泥絮体不大量在膜表面沉积,同时也不会产生更多的细小污泥粒子.实验考察了一体式膜-生物反应器在不同污泥浓度、不同曝气量下膜污染的发展趋势.实验结果:在污泥浓度为3,6,8和10g/L下的经济曝气量分别为36,72,84,120m3/(m2·h),经济曝气量随污泥浓度的增大而增加.     

膜-生物反应器处理高浓度有机废水膜污染影响因素的研究

以膜传质阻力的变化来表征膜污染的状况,在一体式膜-生物反应器处理高浓度有机废水的条件下,分别考察了抽吸时间、膜通量和混合液性质对膜传质阻力的影响,并分析了SS浓度和上清液溶解性有机物浓度(COD)与膜传质阻力之间的关系.结果表明,在曝气量相同,污泥浓度稳定在13g/L左右,停抽时间为3min时,适宜的抽吸时间为10min,膜通量为10L/(m2·h);膜传质20min的阻力R20与SS浓度和上清液COD浓度的定量关系式为R20=9.129E(+9) COD0.4497SS1.0189;膜外表面污泥层的迅速沉积和膜内表面微生物的滋生是高微生物浓度条件下膜-生物反应器膜污染的主要原因.     

好氧颗粒污泥膜生物反应器的研究进展

好氧颗粒污泥膜生物反应器(AGMBR)是一种将好氧颗粒污泥与膜技术相结合的复合式膜生物反应器(MBR)工艺,具有高质出水和低膜污染的特点.综述了AGMBR的典型构型和好氧颗粒污泥(AGS)的特性研究、AGMBR对有机物与营养元素的去除效能、膜污染的控制以及运行参数优化等方面的研究进展,并展望了AGMBR的应用前景和面临的挑战.     

膜生物反应器操作条件对EPS含量及膜污染的影响

通过3组平行膜生物反应(MBR)的长期实验,考察了不同污泥负荷和曝气强度下,膜污染状况、EPS浓度及其组分含量之间的关系.结果表明:污泥负荷越高,混合液中所含溶解性EPS含量越高,被污染膜片所粘附的多糖也越多,膜污染速率越快;MBR混合液的可过滤性与溶解性EPS,特别是多糖有较好的线性关系,这表明多糖是重要的膜污染物质.当污泥负荷在0.08 kgCOD/(kgMLVSS·d)左右时,反应器能较长时间稳定运行.在稳定运行的系统中,曝气强度对EPS浓度影响不明显.     

膜生物反应器中临界通量理论的研究

膜污染是影响膜生物反应器大规模化应用的重要因素之一,而膜生物反应器在低于临界通量运行时能有效减缓膜污染.介绍了临界通量理论的概念、测定方法、产生机理和影响因素,并对各影响因素间的相互关系做了探讨.其中临界通量概念有强弱两种形式,膜生物反应器工艺应用的主要为弱形式的临界通量;临界通量的测定方法主要包括流量阶梯法、压力阶梯法和滞后效应法等;临界通量存在的机理可归结于活性污泥粒子所受的趋向于膜表面的拖曳力与粒子的返混作用达到了平衡,而拖曳力与返混力的大小主要与膜与膜组件特性、混合液性质及操作条件有关,且各个因素间相互影响.     

用MPE延缓MBR工艺中膜污染

通过平行对比试验研究了投加MPE(抗污染增效剂)前后膜生物反应器的膜污染速率和出水水质,结果表明,MPE能延缓膜污染和改善水质,用单位膜面积通过单位体积水量时过膜压力(TMP)的增长速率来表征膜污染速率,未投加MPE、投加100 mg/L和300 mg/LMPE的k值分别为0.993 kPa/m、0.751 kPa/m和0.728 kPa/m.结合TMP变化探讨了MPE延缓膜污染的机理.MPE能絮凝混合液中的胞外聚合物(EPS),使污泥粒径变大,改善混合液特性,从而延缓TMP增长和维持膜通量.     

群体感应信号分子对MBR自养脱氮系统膜污染的影响研究

基于膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)的自养脱氮工艺是近年来发展起来的一种新型生物脱氮技术,具有曝气能耗小、无需消耗有机碳源及去除负荷高的优势.然而,持续的抽吸出水使得膜丝表面微生物生长进而堵塞膜孔形成膜污染,出水通量的严重下降限制了该工艺的发展及应用.本文利用微生物的自身调控机制,考察了不同浓度的信号分子C_8-HSL(2,5,6μmol/L)对MBR自养脱氮系统膜污染速率、脱氮性能及污泥分泌胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)和溶解性微生物产物的影响规律.结果表明,随着信号分子浓度的增加,膜污染速率减缓,膜污染周期分别从14天延长到20、23、25天.在停止添加信号分子后,膜污染周期再次缩短到12天.氨氮去除率随着信号分子浓度的增加而升高,但6μmol/L的信号分子诱导了亚硝酸盐氧化细菌的活性,不利于自养脱氮.研究表明,5μmol/L的信号分子既可有效减缓膜污染,降低膜面EPS,同时可促进氨氮去除,该结果为解决MBR膜污染提供了新的途径,有助于促进MBR自养脱氮工艺的应用.     

基于跨膜压差变化特征的膜生物反应器曝气条件的优化

采用膜生物反应器对石化废水进行处理,在300L/h,150L/h及75L/h三个曝气量下,研究跨膜压差及单周期跨膜压差变化率(K)的变化特征.试验结果表明:跨膜压差呈指数型曲线变化,跨膜压差与运行时间的关系式为:ΔP=Aebt.不同曝气量下,单周期跨膜压差变化率K的变化范围为0~2.5Pa/s,曝气量的改变并不能改变K值增大的趋势.但是,曝气量对K值变化特征有影响,在提高曝气量的条件下,K上升的速率较缓.可依据单周期跨膜压差变化率K的变化趋势,对膜生物反应器的曝气进行过程控制,并同步减缓膜污染的进程.     

光催化陶瓷平板膜反应器临界通量运行膜分离性能

针对光催化膜反应器中膜污染特性,采用通量阶式递增法测定了不同催化剂浓度及光照强度下光催化陶瓷平板膜反应器中临界膜通量的大小,对比了临界和超临界通量运行中膜分离性能.研究结果表明:当催化剂浓度为0.3g/L时,光照强度越高,临界通量越高.在临界通量为75L/(m~2·h)下运行相比超临界通量而言,其稳定运行周期更长,渗透出的滤液体积更多.临界通量运行过程中膜污染首先经历缓慢增长过程,随后变为加速膜污染过程.临界及超临界通量运行对UV254及UV436污染物总去除率均可以达到92%及98%以上,对DOC总去除率分别为72%及76.2%.临界通量运行时的总阻力、可逆污染阻力及不可逆污染阻力都低于超临界通量下对应的阻力,临界通量运行可有效提高光催化膜反应器中膜分离性能.     

科研用平板刮膜机

推荐一种科研用小型平板刮膜机 .介绍了该机的开发背景及其构造和性能 .用此刮膜机进行了刮膜实验 ,所制膜的重复性好 ,能将所研制膜的参数和工艺条件准确地定量控制 ,从而为膜的研制提供了必要的工具     

聚丙烯中空纤维微孔膜减压膜蒸馏

研究了聚丙烯中空纤维微孔膜（PPHM）减压膜蒸馏（VMD）对0．51mol／LNaCl水溶液的分离性能．实验表明,在40～65℃盐水温度范围内,两个膜组件的脱盐效率接近100％,蒸馏通量J随盐水温度的升高而增大,J与膜两侧的蒸汽压差△p成线性关系．PPHM的装填密度不同时,器件的蒸馏系数Km没有明显差别,但装填密度较低时膜两侧的△p较大,使得J较大,表明渗透过蒸汽在膜下游的传质对蒸馏通量有很大影响．     

纳米复合滤膜

介绍了纳米复合滤膜的优异性能．综述了纳米复合滤膜的发展现状．     

动态法制备复合膜的研究进展

介绍了动态膜的特点、分类、膜材料和载体、成膜过程和研究现状,重点阐述了采用动态法制备的三种复合膜:动态预涂膜、原液形成膜和动态聚离子复合膜的成膜过程和分离特性.通过对研究现状的总结分析,指出动态成膜具有广泛的应用前景,并展望了对于动态成膜的研究,今后应该关注的一些方面.     

CVD法在氧化铝微滤膜上制备氧化锌抑菌膜

以高纯氧化铝膜管为基体，以金属锌粉为原料，在高温下，用热CVD法在基体表面沉积形成了良好抑茵性能的氧化锌膜．反应温度和时间会影响表面氧化锌晶粒的生长，在1000℃的合适CVD温度下，反应时间为5min时，在氧化铝多孔膜管的内表面形成了一层膜厚约20～30μm的氧化锌膜层，氧化锌晶粒沿着与基体表面垂直的方向规则地生长．实验发现负载氧化锌膜的高纯氧化铝膜管有良好的抑制细菌繁殖的作用．     

TiO_2动态改性膜应用于MBR的研究

采用二氧化钛(TiO_2)纳米粒子对聚偏氟乙烯中空纤维膜微滤膜(PVDF MF,0.1μm)和实验室自制聚砜中空纤维膜超滤膜(PSF UF,0.05μm)进行表面亲水改性,以期提高膜的抗污染能力.采用膜接触角、纯水通量、出水TOC、膜压差和扫描电子显微镜(SEM)进行表征了TiO_2动态膜的性能.将TiO_2纳米颗粒改性后的PVDF MF和PSF UF膜应用于膜生物反应器(MBR)处理模拟焦化废水(TOC=500 mg/L),考察了其对MBR过滤性能的影响.实验结果表明,改性后膜的水接触角明显减小,亲水性增强,TMP升高速率明显降低,模拟焦化废水,TOC的去除率平均可达95%,经返洗及次氯酸钠清洗后膜表面TiO_2层外观没有明显变化.改性后的膜组件较显著地增加了MBR的膜抗污染的优势,且具有一定的稳定性.因此,将TiO_2动态改性耐污染膜应用于MBR是可行的.     

膜萃取器设计及应用研究进展

简要阐述了膜萃取的特点和基本类型;重点介绍了轴对称、纤维、片状等３种膜器的设计原理、特征以及膜过程设计．总结了膜萃取技术在金属离子分离、旋光化合物的分离、发酵萃取、医药萃取等方面的应用现状和最新进展;展望了膜萃取技术的发展趋势。     

渗透汽化膜反应器

反应蒸馏通过去除一产物可以使反应平衡向正方向移动,因而在工业生产中得到广泛应用.但是,它是一种非常耗能的操作而且还不能用来处理热敏性的化学品和生物酶.渗透汽化膜反应器由于具有节能和高效的特性,正成为比反应蒸馏更具竞争潜力的操作单元.综合国内外的研究工作,介绍了渗透汽化膜反应器中各种亲水膜的应用概况及该类反应器应用于酯化等可逆反应中的优势,并总结了膜反应器中酯化反应的动力学模型研究.     

用于膜蒸馏苦咸水淡化的PTFE疏水膜实验研究

利用目前国内生产的PTFE疏水膜,以自来水、盐水溶液作工质进行了多层并接气隙式膜蒸馏实验,比较了几种膜的分离性能,研究了料液温度、料液流量、浓度对膜渗透通量的影响,各种膜的通量稳定性及污染情况.实验结果表明:4#膜在长期自来水、盐水实验中通量、电导率都较稳定,特别是在后期实验中,通量最大;而孔径大、涂层薄的1#膜在前期实验中通量较大,而随运行时间增长,通量有所下降,特别是盐水实验中,截留率低,电导率高,因此不适合淡化苦咸水用,综合来看4#膜性能较好.实验后各种膜表面的污染情况较严重,都有黄色沉积物.     

微孔膜的可压缩性及参数变化对膜蒸馏跨膜传质速率的影响

针对两种聚四氟乙烯膜在膜两侧压差为10～100kPa范围内进行了气体渗透实验,结果表明：实验用膜具有一定的可压缩性,随膜两侧压差的增大,膜孔径r减小,而膜孔隙率与有效厚度的比值ε／τδ是增大的,且其变化幅度随膜厚度的增大而增大,通过求解数学模型方程得到了不同膜参数时直接接触式膜蒸馏和真空膜蒸馏跨膜传质速率的预测值,与相同条件下的膜蒸馏实验测定的传质速率进行对比,结果表明：由膜的可压缩性带来的膜参数变化能够使跨膜传质速率有所增长,采用相近压差下气体渗透实验测定的膜参数能够较准确地预测膜蒸馏的跨膜传质速率。