无纺布膜临界通量及其在洗浴废水处理中的应用研究

以无纺布平板膜生物反应器为试验装置,采用通量阶梯式递增法的临界通量进行了测定,研究了混合液污泥浓度(MLSS)对无纺布膜临界通量的影响,考察了膜通量对无纺布平板膜生物反应器长期运行的影响。试验结果表明,无纺布膜的临界通量与MLSS浓度成反比,当MLSS的质量浓度从3 g/L增长到9 g/L时,无纺布膜临界通量从17 L/(m2·h)下降到13 L/(m2·h)。在MLSS的质量浓度控制为5 g/L,膜通量低于临界通量15 L/(m2·h)的条件下,无纺布平板膜生物反应器可连续稳定运行130 d,且反应器出水各项指标均可满足GB/T 18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准的要求。     

水力停留时间对聚乙烯醇膜生物反应器污水处理特性的影响

通过考察不同水力停留时间(HRT)下NH4+-N和COD去除率的变化规律,确定了聚乙烯醇一体式膜生物反应器的最佳HRT为6 h.在试验条件下,测得膜的临界通量约为14.0 L·h-1·m-2,在次临界通量10.0 L·h-1m-2运行有利于系统长期稳定的运行,当膜通量为20.5 L·h-1·m-2,大于膜的临界通量时,运行期间,过膜压差基本无稳定阶段,而是从开始运行便几乎呈直线性上升,表明发生不可逆污染现象.可见,为保证系统能够长期稳定运行,须操作在次临界通量以下.     

复合PVDF膜材料性能及其MBR处理城市污水的研究

研究了1种异质编织管增强型复合聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料的主要性能及其MBR处理低碳氮比城市污水的表现,并与传统PVDF膜材料作了比较。结果表明,复合PVDF膜单根膜丝可承受最大拉力为87N、弹性模量为200 MPa,复合PVDF膜组件纯水通量(在20 kPa下)和临界通量分别为85 L/(m2·h)和49~60 L/(m2·h),均明显高于传统PVDF膜。因此复合PVDF膜能承受高曝气量的冲刷并在高通量条件下运行。在处理低碳氮比城市污水时,复合PVDF膜MBR与传统PVDF膜MBR的出水水质相当。运行期间,复合PVDF膜和传统PVDF膜TMP增长率分别为0.65和0.73kPa/d,表明复合PVDF膜抗污染性能优于传统PVDF膜。     

超滤膜在饮用水处理中临界通量的影响因素研究

超滤膜在临界通量以下过滤可不产生膜污染或产生极轻的膜污染,针对超滤膜在饮用水处理中的临界通量的影响因素,系统考察曝气、过滤方式和混凝沉淀预处理等对浸没式超滤膜处理松花江水临界通量的影响.结果表明,曝气强度达到10 m3/(m2·h),连续曝气可将超滤膜的临界通量提高5 L/(m2·h),曝气强度达到40 m3/(m2·...     

膜生物流化床膜污染的影响因素研究

膜生物流化床(MB阳)是将传统生物流化床与膜生物反应器(MBR)有机结合的产物.试验采用恒定膜通量间歇出水方式,以跨膜压力(TMP)随时间的变化情况为考察指标,研究了膜通量、曝气强度、出水抽/停时间对MBFB膜污染的影响.结果表明,在次l临界通量条件下(3.2～8.2L·m·h-1),MBFB膜污染速率得到明显控制;曝气强度对TMP上升速率影响显著;连续抽吸时间对膜污染的影响比停抽时间更为明显.在总生物浓度为8.0 g·L-1左右时,膜通量为5 L·m-2·h-1,气水比为25:1、出水抽/停时间为5～7 min/3 min的条件下,可控制MBFB的膜污染始终保持在较低水平.     

A2/O-MBR处理高浓度有机废水的影响因素与效果

采用A2/O-MBR组合工艺处理高浓度有机废水,结果表明,系统对COD、NH3-N、SS的去除率分别达到97％、96.8％、95.3％.当系统污泥负荷为0.40～0.55 kg/(kg·d)时,COD去除率随污泥负荷升高而上升.当抽停时间分别为12、4 min时,系统能保持膜过滤性能的稳定.膜过滤阻力随运行时间的增加呈线性增长,在一定条件下,膜过滤阻力随膜通量增加而明显增大,膜通量为13.6 L/(m2·h)时的膜过滤阻力上升速率要远小于膜通量为22.1 L/(m2·h)时的情况.     

重力自流非织造布-生物反应器处理生活污水

针对膜生物反应器自身造价高的问题,研究开发了一种利用新型非织造布作为过滤组件的一体式MBR,并针对膜生物反应器能耗较高的问题,对该反应器进行了利用生物反应器内液位水头重力自流出水的研究.试验结果表明采用该反应器处理生活污水,反应器平均出水COD＜20 mg/L,氨氮质量浓度＜1.5mg/L,对于3 μm非织造布,重力自流出水条件下,临界通量为10L/(m2·h)左右,在活性污泥浓度为4 000 mg/L左右情况下,合适的曝气量为1.0m3/h,污染后的非织造布经过0.3%的NaClO浸泡清洗,通量可以恢复到新非织造布通量的96%.     

超滤膜技术处理滦河水系统参数优化中试研究

采用正交试验方法,对超滤膜处理滦河水系统运行参数进行优化,通过设计6因素3水平正交试验,对不同工况下膜系统ΔTMP进行分析,考察系统对浊度和有机物的去除效果。结果表明,不同运行参数对膜污染的影响由大至小排列为:膜通量>周期排空频率>过滤周期>反洗流量>反洗时间>气冲流量;膜系统参数的变化对膜出水水质的影响不显著。将正交试验与加权评分法相结合,综合考虑膜系统出水水质、稳定运行情况及产水率3方面判定因素,得出膜系统优化运行参数为:膜通量18 L/(m2.h),过滤周期90 min,5周期排空1次,反洗体积流量3.2 m3/h,反洗时间60 s,气冲体积流量4.8 m3/h。     

减压多效膜蒸馏过程试验研究

针对膜蒸馏(MD)过程能耗高、蒸汽冷凝耗水量大的问题,首次设计了减压多效膜蒸馏过程(MEMD)。其特征是在减压膜蒸馏(VMD)过程中设立特殊的多效蒸发区。其中的膜组件同时具有蒸汽的换热降温与原料液的升温蒸发双重作用,从而实现VMD过程蒸发潜热的高效回收利用。试验研究了主蒸发区膜组件面积、多效蒸发区组件管程的进液流量、多效蒸发区组件长度等参数对MEMD过程性能的影响。当主蒸发区膜组件面积为0.10 m2、多效蒸发区组件长度为868 mm、管程进液体积流量为4.0 L/h时,系统的当量膜通量最大(34.8 kg/(m2.h)),额外冷却水用量仅为传统VMD过程的30.8%(每L产水消耗17.2 L冷却水);增加多效蒸发区的组件长度,能显著提高蒸汽相变热回收率,但不能提高系统的当量膜通量。     

光照溴化诱导接枝聚合两步法对PAN/PSU共混膜的表面改性

采用表面光接枝改性方法对聚丙烯情/聚砜(PAN/PSU)共混膜进行改性,对PAN/PSU共混膜进行光照溴化和紫外诱导接枝聚合丙烯酸,测定了膜的红外光谱、水通量和牛血清蛋白(BAS)截留率.结果表明:紫外光照溴化3 b后,PAN/PSU膜的结构即破坏,膜表面产生了C-Br键;随溴化程度增加,膜的水通量从67 L/(m2·h)下降到48 L/(m2·h),膜的BAS截留率从85%上升到92%;紫外诱导接枝聚合丙烯酸过程中,仅有少量溴参与改性.处理时间小于1 h,膜的分离特性未有明显改变;延长改性时间,膜的水通量降低,截留率升高.     

头孢唑林酸废水的纳滤分离及技术经济分析

抗生素类制药废水污染物浓度高,微生物不易降解,处理难度大。采用纳滤膜分离方法处理头孢唑林酸废水,通过现场实验,确定了工艺参数:料液温度25～30℃,pH值4～5,膜平均通量3L/(m2·h),膜前流速7.14L/(m2·min),膜前压力3.0MPa。并得到头孢唑林酸回收率为90.3%～93.7%。通过经济分析,得出不到2年时间即可回收全部投资,因此认为纳滤膜分离技术在处理头孢唑林酸废水中的应用不仅技术上合理,在经济上也是可行的。     

无纺布膜生物反应器膜污染分析及其控制技术

利用自行开发的无纺布膜生物反应器（NWMBR）处理洗浴废水。结果表明,在有机负荷0.64 kgCOD/(m3?d)、污泥浓度5 g/L、水力停留时间6.3 h和膜通量13 L/(m2?h)条件下,出水可始终稳定在COD<20 mg/L,BOD5<3 mg/L,LAS<0.3 mg/L,NH3-N<0.5 mg/L以及浊度<0.5 NTU。在13 L/(m2?h)通量下膜表面形成松散的泥饼层,反应器稳定运行约50天后泥饼层泥量达到9.3 g/m2时导致膜污染的发生;当通量升至18 L/(m2?h)时迅速形成密实的泥饼层导致膜污染。经过分析发现,膜表面污染物主要由亲水有机物、羧酸类、多糖类、蛋白质类等有机物质组成,也存在少量的由Na、Ca、Si、Al等元素形成的无机污染。采用次氯酸钠反冲式清洗,可使无纺布膜的清水通量恢复率达98%,膜平均孔径可从8.25 μm恢复至47.2 μm。     

水解酸化-膜生物反应器处理化工综合废水

采用水解酸化-浸没式膜生物反应器工艺处理化工综合废水。小试结果表明:在进水CODCr的质量浓度为1500～2400mg/L,BOD5与CODCr的质量比为0.28～0.35,pH值为6～9,水解酸化、膜生物反应器HRT分别为12、18h,膜通量约16L/(m2.d),污泥负荷约为0.38[CODCr]/(kg[MLVSS].d)时,经该工艺处理,CODCr、挥发酚去除率分别达到92%、97%以上,且膜生物反应器出水浊度小于1NTU,未检测到SS。     

一体式膜生物反应器作为反渗透预处理技术的试验研究

为给某企业的反渗透系统提供稳定的优质进水,采用一体式膜生物反应器对某城市污水处理厂二级出水进行了深度处理中试试验。研究结果表明:在进水COD的质量浓度为7～15 mg/L时,色度为20～50度,浊度为0.70～3.57 NTU,膜通量10.0～13.75 L/(m2.h)、跨膜压差0.019～0.038 MPa、曝气量20 m3/h、制水时间40min、停机时间3 min、HRT 3.6～5.0 h条件下,MBR系统出水COD质量浓度小于10 mg/L,色度小于30度,浊度小于1 NTU,SDI15小于3,满足反渗透系统进水水质要求;MBR系统出水水质稳定,具有较强的耐冲击负荷能力。另外,探讨了MBR系统的跨膜压差与膜通量之间的关系。     

正渗透膜过程中临界通量的影响因素

临界通量是膜过程中一种重要的污染特性指标.采用阶梯汲取液浓度递增法测定不同污染物、架桥离子浓度及膜面流速对正渗透(FO)膜过程临界通量的影响.结果表明,海藻酸钠(SA)、腐殖酸(HA)及二氧化硅(SiO2)污染时FO膜临界通量值分别为29.32,46.35和32.17 L/(m2·h);随 Ca2+浓度由0 mmol/...     

膜技术在含钴浓盐水资源化中应用

采用陶瓷膜-二级纳滤-树脂-蒸发集成工艺对含钴高盐废水做处理研究,分析了膜通量随时间衰减变化趋势,确定了树脂吸附优化条件,核算了废水处理成本及收益。结果表明：50 nm陶瓷膜能有效去除水中悬浮颗粒,通量达到933 L/（m ²·h）;纳滤膜能有效实现氯化钴与氯化铵分离,二级平均钴去除率达到71.14%;树脂能深度净化氯化铵溶液,得到的氯化铵产品满足GB/T 2946—2018《氯化铵》。该工艺是一种经济可行的含钴废水处理工艺。     

混凝与AB法联用处理制革废水

针对制革废水SS、有机物、总Cr及色度较高的特点,采用混凝与AB法联合工艺处理。试验研究了混凝的条件和处理效果;分别研究了AB法的A、B两段HRT和有机负荷对处理效果的影响。研究结果表明:调节pH值为8.8～10.0,PAC的投加量为300～400 mg/L,混凝单元对制革废水的SS、色度、总Cr和CODCr的平均去除率分别为64.3%、69.2%、97.5%和23.5%;AB法的A段在HRT为50～55 min、DO质量浓度为0.8～1.2mg/L时,CODCr的去除率不小于48%,CODCr负荷达到15～17.8 kg/(m3.d);B段在HRT为8～10 h、DO质量浓度为2.5～3.0 mg/L时,CODCr的去除率不小于75%,CODCr负荷为0.55～0.75 kg/(m3.d)。制革废水经该工艺处理的出水达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准。     

Zirconia ultrafiltration membranes on silicon carbide substrate: microstructure and water flux

This study reported the preparation of ZrO₂/SiC ceramic membrane with silicon carbide as the substrate and intermediate layers and zirconia as the selective layer. The substrate and intermediate layers were sintered by evaporation-condensation process at 2200 and 1900 ℃, respectively. After sintering, the intermediate layer presented layer thickness of 50 μm, pore size of 0.87 μm and pure water permeability of 2140 L/(m²·h). The selective lay was deposited on the silicon carbide substrate by dip-coating method and then sintered in the temperature range from 800 to 1000 ℃. For the membrane coated by one dip-coating cycle and sintered at 800 ℃, it presented average pores of 82 nm and water flux of 850 L/(m²·h). Due to the exclusion of low-melting oxides during sintering, the ZrO₂/SiC ceramic membrane can satisfy the separation and purification of chemical corrosion and high temperature wastewater.