混凝/膜过滤过程中泥饼层对膜污染的影响研究

混凝/膜过滤过程可以分离、浓缩污水中有机物,有望实现生活污水的直接处理。但混凝/膜过滤过程中形成的化学泥饼层对膜污染的影响复杂。通过超滤杯过滤试验,证实了混凝/膜过滤过程中形成的化学泥饼层可以提高膜通量,并能增强有机物截留效果,减缓膜的不可逆污染。在泥饼层过滤模式下,四次过滤后膜通量能够恢复到初始通量的85%,这对设计有自动水力清洗设备的膜混凝反应器的长期运行具有现实意义。     

超声波技术清洗陶瓷微滤膜的试验研究

采用超声波技术清洗受深度污染且膜孔径为0.2μm的陶瓷微滤膜。结果表明:在超声波频率为20 kHz,超声波功率为2 000 W,超声波清洗时间为35 min,清洗液温度为40℃时,单根膜的渗透通量恢复率可以达到18.0%,膜渗透通量增加率达到250.0%,说明超声波技术对受污染陶瓷微滤膜具有较好的清洗效果。     

MBR处理印染废水的膜污染及清洗研究

膜生物反应器（MBR）是一种新型反应器，处理印染废水时除污效果很显著，但长时间的运行会造成膜的严重污染，为此对A／OMBR（厌氧—膜生物反应器）处理印染废水时的膜污染情况和清洗效果做了研究。结果表明，膜污染主要是由膜表面凝胶层造成的；化学清洗的效果优于物理清洗（化学清洗能恢复膜通量约90％以上，而物理清洗仅能恢复膜通量约70％）；NaOH的清洗效果优于NaOCl。     

压力对膜处理的影响因素研究

采用超滤法处理大豆蛋白废水,研究了压力对膜通量、膜污染以及反冲洗和化学清洗效果的影响.结果表明,增大膜压差(TMP)能提高膜的初始通量,合适的TMP应为0.15 MPa;TMP越大则膜表面沉积的污染物越多;反冲压力越大则膜通量恢复率就越高;TMP对化学清洗的效果基本上没有影响.     

陶瓷平板膜与PVDF中空纤维膜在MBR中的应用

通过搭建MBR膜性能评价平台,开展膜组件性能评估,以新型陶瓷平板膜为主体,与国内主导型膜材料产品进行性能对比研究,监测长期运行过程中膜通量变化、在线清洗频率、膜曝气强度、离线清洗周期等参数,并对膜的抗污染性能及陶瓷平板膜的清洗方式进行了分析。结果显示,在维持定期在线反冲洗、在线化学清洗的情况下,陶瓷平板膜的离线清洗周期大于6个月,形成的膜污染主要以对NaClO溶液更为敏感的有机物污染为主,而酸性清洗剂较易洗脱的无机物污染少;较高的清洗液温度、较长的浸渍时间,均有利于膜通量的恢复。将陶瓷平板膜用于实际工程中发现,出水COD和石油类物质均能达到回用水水质标准。     

超滤膜过滤乳化油废水的试验研究

用聚砜膜制成的中空纤维超滤器，对不同浓度乳化油废水进行过滤。该膜对低浓度（１０ｍｇ／Ｌ左右）乳化油废水过滤时产水量大，极化阻力很小，膜阻力为１１．１３×１０１３（ｍ－１）；对高浓度（２００ｍｇ／Ｌ）乳化油废水过滤时产水量小，膜表面凝胶层形成很快，并得到膜过滤通量与膜两侧压力差之间的函数关系。用表面活性剂清洗后的膜性能与新膜基本相同     

臭氧对陶瓷膜去除地表水中有机物的影响研究

采用臭氧氧化技术改善陶瓷膜对钱塘江原水的处理效果,基于臭氧对膜出水中有机物的氧化作用,探讨不同的臭氧投加方式对陶瓷膜过滤特性的影响。结果表明,臭氧可较好地去除有机物,提高膜过滤通量。当臭氧投加量为5 mg/L时,对DOC和UV254的去除率可由未投加臭氧时的34%和22. 5%提高到44. 6%和40%;臭氧可有效提高陶瓷膜的膜通量,且随臭氧投加量的增加而逐步提高,臭氧投加量为5 mg/L时,膜比通量较未投加臭氧时提高了18. 3%;膜的化学清洗液的分析结果表明,臭氧氧化了污染陶瓷膜的一些有机物质,从而减少了膜污染,提高了膜通量。     

MBR在净水工艺中的膜污染特征及清洗

采用悬浮生长型和两种附着生长型膜生物反应器(MBR)处理微污染源水,考察了各种MBR的膜污染特征及清洗情况。通过电镜观察污染膜表面,发现不同MBR的膜外表面污染特征不同,而膜内表面均无明显污染。对污染膜进行物理和化学清洗试验表明,常规物理清洗可使滤饼层大部分脱落,但对膜过滤性能的恢复效果较差;碱洗对膜过滤性能的恢复作用显著,有机污染对膜阻力的“贡献”最大。附着生长型MBR的污染膜表面粘性较大,常规物理清洗效果差,采用超声波清洗可使膜过滤性能恢复约30％,与超声波结合的化学清洗效果优于常规化学清洗。对膜污染化学洗脱液成分的分析表明,MBR中的膜污染与混凝一微滤膜组合工艺(C—MF)相比,有机污染物合量较高,Ca元素合量较低,腐殖质组分略高。两种工艺条件下洗脱液中溶解性有机污染物均以小分子有机物为主;与C—MF相比,NBR的膜污染洗脱液中大分子有机物增多,推测与反应器内微生物代谢产物的产生有关。     

厌氧旋转膜生物反应器处理畜禽养殖废水

采用厌氧旋转膜生物反应器(AnRMBR)处理畜禽养殖废水(以养猪废水为代表),考察了其除污效果及膜过滤性能。在容积负荷为5. 68 kgCOD/(m~3·d)条件下,AnRMBR系统对养猪废水的COD平均去除率为94. 7%,平均容积产气率为1. 4 m~3/(m~3·d)。当膜通量为25. 0 L/(m~2·h)时,膜过滤阻力可控制在3. 3×10~(12)m~(-1)以下。可见,AnRMBR系统对养猪废水的处理效果较好,且膜过滤性能较优。同时,在AnRMBR系统运行的中后期,污泥浓度上升,颗粒粒径减小,对膜过滤性能造成潜在威胁,这在一定程度上限制了系统膜通量的提高。     

强化混凝/超滤组合工艺膜清洗技术的研究

强化混凝/超滤技术在去除浊度及有机物等方面具有一定优势,但膜污染造成的性能下降阻碍了其进一步发展。膜清洗能够在一定程度上缓解膜污染、提高膜通量、恢复膜的过滤性能。以湖水为原水,进行强化混凝/超滤试验,考察了物理清洗和化学清洗对膜污染的去除效果。物理清洗以清洗时间为变量,采用先气冲、后水冲的方式;化学清洗以草酸和NaOH为清洗剂,比较不同的组合及清洗条件下的清洗效果。试验结果表明:水力清洗能在一定程度上改善及维持膜通量,清洗后通量上升的比例为50.6%;延长水力清洗时间及在过滤和清洗过程中增加曝气,均有助于通量的恢复。化学清洗后扫描电镜(SEM)的分析结果表明,当以三氯化铁为混凝剂时,采用2%的草酸溶液浸泡40 min后,对膜表面污染的去除效果较好,而先采用2%的草酸溶液浸泡40 m in,再用2%的NaOH溶液反冲30 min,对膜孔内污染的清洗效果相对较好。     

新型陶瓷膜过滤去除水中藻类的研究

分别针对高藻水和低藻水进行过滤试验,所用陶瓷膜的孔径分别为200和50 nm,操作压力分别为0.1、0.2和0.3 MPa,研究了新型陶瓷膜在不同孔径和操作压力下对藻细胞及叶绿素a的去除效果。结果表明,无论是高藻水还是低藻水,藻细胞都能得到完全去除,对叶绿素a的平均去除率约为96%。采用陶瓷膜过滤对浊度的去除效果良好,出水浊度稳定在0.12 NTU以下;对COD Mn的去除率为10%~20%。原水藻类含量会显著影响陶瓷膜单独过滤的通量,投加一定浓度的次氯酸钠则能控制膜污染、改善膜通量。预加氯和陶瓷膜过滤组合工艺更加适合实际情况,具有良好的应用前景。     

微滤膜处理微污染原水研究

采用0．1μm的微滤膜处理微污染原水，出水浊度＜1NTU，对高锰酸盐指数（OC）的去除率为20％左右，运行稳定后对UV24去除率＞40％。通过考察膜过滤阻力在膜油－停周期内的变化来选择充分的曝气时间。在连续运行中发现，膜过滤性能由于膜的污染而先有一快速降低段，之后随时间缓慢下降。通过对膜的清洗的长期运行试验发现，曝气清洗不能完全清除膜污染，而用次氯酸钠和盐酸清洗则较为有效。     

草酸在浸没式MBR膜化学清洗中的应用与分析

如何通过各种清洗手段尽可能地去除膜污染、恢复膜通量,是膜厂家以及膜使用方共同探索的课题.通过两例以草酸为酸洗化学药剂的清洗案例,并与常规酸洗药剂(柠檬酸)进行对比,揭示了在工业组分含量较高的城镇污水处理厂的膜清洗过程中,草酸对膜表面富集的工业性无机组分和金属Fe有较好的去除效果,采用草酸方案清洗后膜通量恢复显著.     

板式MBR处理螺旋霉素废水的膜组件性能比较

采用MBR处理螺旋霉素废水,通过120 d的试验比较了两种平板膜组件的性能。在试验前期(0～80 d)平板膜Ⅱ的通量和膜比通量均高于平板膜Ⅰ;在后期(81～120 d)膜Ⅱ发生了不可逆污染,膜通量和膜比通量均低于膜Ⅰ,且不稳定。平板膜Ⅰ对COD、蛋白质和多糖的平均截留率分别为30.50%、14.03%和39.51%,膜Ⅱ的平均截留率分别为29.81%、11.12%和37.36%,二者对有机物的去除效果无显著差异(p=0.05);并且这两种平板膜出水中的有机物表观分子质量分布及浊度亦无显著区别。对化学清洗后溶液成分的分析结果显示,两种平板膜均以有机污染为主。综合考虑技术和经济因素,平板膜Ⅰ更适合于螺旋霉素废水的处理。     

浸入式中空纤维膜处理净水厂沉淀池排泥试验研究

首次采用浸入式中空纤维膜处理净水厂沉淀池排泥,对膜通量、过滤后水质及膜污染的清洗等问题进行了现场试验、分析和探讨。     

一体式膜生物反应器处理生活污水的试验研究

采用一体式聚丙烯中空纤维膜生物反应器处理模拟生活污水，考察了其处理效果，研究了运行条件对膜污染的影响和不同清洗方法对受污染膜的清洗效果。结果表明，在进水COD为172～331mg／L、NH3-N为23～27mg／L的条件下，稳定运行时系统对COD和NH3-N的去除率均大于90％。抽停比越小则膜通量的衰减越缓慢；抽吸压力越大则初始膜通量越大；试验中确定的最佳抽停比为8：2，临界抽吸压力为30kPa。对已污染的膜采用空曝气、水洗、水洗＋碱洗、水洗＋酸洗、水洗＋碱洗＋酸洗的方法进行清洗，可使膜通量分别恢复至新膜通量的30％、46．3％、86．54％、82．36％、92％。     

活性炭/超滤复合工艺中膜污染特征的研究

分别从物理清洗、化学清洗和污染物等方面研究了活性炭/超滤复合工艺中超滤膜的污染情况。结果表明,跨膜压差(TMP)从运行初期的20 kPa上升到35 kPa,提高了75%;比通量从3.8~4.6 L/(m2.h.kPa)下降到1.8 L/(m2.h.kPa),下降了50%左右。物理清洗对不可逆污染物的去除效果较差,随着运行时间的延长,比通量下降至70%左右,跨膜压差升高幅度达100%。经过化学清洗后TMP和比通量的恢复率分别为82%~100%和86%~100%。超滤膜污染是由有机物、微生物和金属离子共同所致的综合性污染,包括Fe、A l等高价金属离子,Ca、Mg等二价离子,以及烷烃和芳香烃等小分子有机物。有机物不仅沉积在膜表面,而且也造成了膜孔堵塞;Fe、A l等高价金属离子主要吸附、沉积在膜内壁,而Ca、Mg等二价离子在膜内壁表面以及膜过滤孔隙中都有吸附、沉积。     

化学强化反冲洗对超滤组合工艺的膜特性影响

化学清洗是解决膜污染的有效手段,但是化学强化在线清洗对膜运行的影响和对膜污染的缓解机理有待进一步研究。采用臭氧/硫酸铝/超滤(Ozone/Al/UF)和臭氧/活性炭/超滤(Ozone/PAC/UF)组合工艺对实施预处理过程和化学强化反冲洗(CEB)后超滤膜系统的响应情况进行考察,研究膜表面性质的变化情况,从而解析不同组合工艺对膜污染的影响机理。两种组合工艺相较于单纯的超滤工艺在有机物去除率方面有明显提高。臭氧预氧化降低了膜表面接触角和膜粗糙度,使膜过滤性能得到改善。组合工艺系统经过CEB后,跨膜压差增长速率均有明显降低,同时膜接触角和膜粗糙度下降,说明CEB可以有效缓解膜污染,提高膜过滤性能。     

过滤模式和条件对PVC中空纤维膜过滤性能的影响

考察了PVC中空纤维膜用于自来水、腐殖酸、聚合氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺溶液过滤时死端过滤、平行流过滤、垂直流过滤3种过滤模式下通量的衰减规律,比较了不同清洗方式对污染膜的清洗效果,分析了流速对膜平衡通量造成的影响,并用指数模型对试验数据进行了拟合,探讨以上溶液在不同过滤模式下对过滤膜组件造成的污染动力学规律。结果表明,对上述污染物而言,碱洗效果要优于水洗效果,中空纤维膜死端过滤时通量衰减最快,平行流过滤次之,垂直流过滤对膜造成的污染最小,并且提高流速能有效减轻膜污染,增加膜的平衡通量。     

MBR/PAC工艺处理微污染源水的膜污染机理及控制

采用膜生物反应器(MBR)与粉末活性炭(PAC)的组合工艺(MBR/PAC)处理微污染源水,考察了膜污染的机理与特征,探讨了控制膜污染的措施。结果表明:MBR/PAC工艺处理微污染源水时的膜污染发展速度较快;膜污染以滤饼层沉积和有机物膜孔污染为主,同时伴随着少量的无机物污染;膜固有阻力、滤饼层阻力、凝胶层与膜孔堵塞阻力分别占膜总阻力的15%、43%和42%。只用清水冲洗膜表面可使膜过滤性能恢复35.7%~38.5%;而用0.3%~0.5%的NaClO浸泡足够时间后,膜过滤性能基本得到恢复;在碱洗后增加稀酸清洗,可进一步提高清洗效果。