硫化氢制氢工艺中脱硫技术的对比实验研究

针对硫化氢制氢工艺中的脱硫技术,比较研究了死端过滤、错流过滤和旋流强化错流的过滤通量和过滤压力的变化以及反冲效果,分析比较了不同过滤方式以及操作参数对脱硫效果的影响。得出采用旋流过滤方式脱硫能够获得较好的分离效果,符合工艺要求,具有较好的应用前景。     

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.     

一体式平板膜-生物反应器处理水中污染物研究

研究了一体式平板膜-生物反应器对水中污染物的去除效果。试验结果表明：系统对COD、NH3-N、TN、阴离子表面活性剂（LAS）均有很好的处理效果。其中生物降解起主要去除作用,平板膜对污染物的进一步去除、稳定出水水质起到了重要的作用。     

平板膜生物反应器低氧条件创造的试验研究

平板膜生物反应器创造低氧条件过程中,先后尝试外部循环法、密封曝气法及敞开曝气法3种方法.在满足错流流速的条件下,经过改进试验方法和装置,敞开曝气法取得成功,使DO质量浓度处于0.12～1.39mg·L-1之间,平均为0.47 mg·L-1在该低氧条件下,SVI达到262～331 mL·g-1,产生污泥膨胀;有机物去除率达到81.9%～98.2%,说明污泥在膨胀状态下能达到良好的去除效果.根据显微镜观察和革蓝氏染色试验结果,确定反应器中的丝状菌是浮游球衣菌.     

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。     

聚氯乙烯中空纤维超滤膜生物反应器的研究

讨论了一体式超滤膜生物反应器 ( MBR)用于淀粉、乙醇、乙酸乙酯和生活废水的处理研究 ,膜组件采用聚氯乙烯的空纤维超滤膜 ,截留相对分子质量为 5万 ,生物单元为活性污泥鼓风曝气池。实验结果表明 :在 HRT为 1 0 h,COD负荷为 8～ 1 0 kg/( m3 · d)条件下 ,水通量可达 1 0 L/( m2·h·bar) ,MBR对废水的 COD、SS、浊度的去除率分别高于 95 % ,95 % t98%。MBR出水水质好 ,无色 ,无味 ,可以回用。     

陶瓷平板膜生物反应器处理煤化工废水研究

煤化工废水具有水量大和生物毒性高的特性,结合MBR高污泥浓度和陶瓷平板膜良好的抗有机物污染性能,使用浸没式陶瓷平板膜生物反应器处理粗酚模拟配制的煤化工废水,结果表明COD、氨氮和总酚的去除率分别达到94.91%、96.60%、97.92%以上。跨膜压差在曝气量为200 mL/min,抽停比为9:1时运行66 d达到40 kPa。对细菌群落结构分析发现,膜片上的生物群落较混合液中更加丰富,膜组件的加入提高了反应器中的物种多样性。     

膜生物反应器(MBR)浸没式膜元件及组件

常见的浸没式膜元件及组件是由微滤和超滤膜制造的,这些膜是由高分子材料制成的,对污染物主要起截留分离作用。膜的材料要求耐受化学、微生物腐蚀,有机物、胶体、固体物质污堵,水压周期性变化,湍流冲击、气体抖动。膜元件外形尺寸具有多样性,不同品牌膜互换难度大。膜组件由若干个膜元件并联组成。建议在膜生物反应器的应用中在考虑膜元件及组件性能的同时加强生物处理工艺研究。     

错流微过滤用于消毒饮用水的试验研究

错流微过滤能成功地用于饮用水消毒,其分离范围为0.02—10μm。本文利用实验室规模的微过滤装置研究了膜孔径、流速、操作压力、进水的大肠杆菌浓度等参数的影响。结果表明,选择合适的膜孔径、流速和操作压力是获得最佳效果的基本因素。     

无机膜与有机膜的材料特点与工艺性能对比分析

概述了无机膜和有机膜的概念类别、制备方法、应用领域、膜性能参数和膜清洗方法,通过对比分析可知,无机膜在装填密度、制作成本及工业化应用等方面有待优化,但在膜耐污能力、运行稳定性和膜再生性能等方面更具技术优势和应用前景.     

正渗透膜生物反应器膜过滤特性研究

以氯化钠为驱动溶质,采用正渗透膜生物反应器处理模拟生活污水,系统地考察了各因素对正渗透膜过滤性能的影响。结果表明,随着驱动液浓度增加,水通量和反向盐通量也随之增加;正渗透膜活性层朝向驱动液时(AL-DS)的水通量和反向盐通量较活性层朝向原料液(AL-FS)时大;水通量和反向盐通量与错流速率正相关,在错流速率较低时增加不明显;随着活性污泥浓度增加,水通量呈下降趋势,而反向盐通量呈上升趋势。     

聚间苯二甲酰间苯二胺平板膜的制备及其性能研究

以聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）为制膜原料,氯化锂（LiCl）、聚乙二醇（PEG-400）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为添加剂,通过非溶剂诱导相转化法制备了PMIA平板膜,系统考察了聚合物浓度、添加剂种类和含量对PMIA膜结构和性能的影响。结果表明,聚合物浓度和LiCl含量增加,铸膜液黏度增大,导致膜孔径减小,纯水通量降低。而PEG含量的增加,使得聚合物链呈现舒展状态,膜孔径增大,纯水通量升高,亲水性增强。随着PVP含量的增加,膜的纯水通量先升高后降低,膜的亲水性变差。当PMIA的质量分数为9%,LiCl的质量分数为2.8%,PVP的质量分数为1.2%时,膜的纯水通量高达1421.55 L·m^-2·h^-1·bar^-1,对牛血清蛋白（BSA）的截留率为80%,展现出较高的渗透性,为制备高性能膜材料提供了新的思路。     

聚间苯二甲酰间苯二胺平板膜的制备及其性能研究

以聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）为制膜原料,氯化锂（LiCl）、聚乙二醇（PEG-400）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为添加剂,通过非溶剂诱导相转化法制备了PMIA平板膜,系统考察了聚合物浓度、添加剂种类和含量对PMIA膜结构和性能的影响。结果表明,聚合物浓度和LiCl含量增加,铸膜液黏度增大,导致膜孔径减小,纯水通量降低。而PEG含量的增加,使得聚合物链呈现舒展状态,膜孔径增大,纯水通量升高,亲水性增强。随着PVP含量的增加,膜的纯水通量先升高后降低,膜的亲水性变差。当PMIA的质量分数为9%,LiCl的质量分数为2.8%,PVP的质量分数为1.2%时,膜的纯水通量高达1421.55 L·m^-2·h^-1·bar^-1,对牛血清蛋白（BSA）的截留率为80%,展现出较高的渗透性,为制备高性能膜材料提供了新的思路。     

膜生物反应器中PVDF中空纤维膜亲水性变化特征

为研究膜生物反应器(MBR)中PVDF中空纤维膜的亲水性变化特征,提出以接触角变化速率的绝对值(λ)表征亲水性的方法 ,按轴向长度将膜纤维划分为4个位置,考察过滤和清洗对膜亲水性的影响。结果表明:在MBR运行过程中,膜污染的加剧与膜的亲水性变化有关,膜纤维通量越高的位置,膜的亲水性越差。采用物理反洗和短时间的化学浸泡清洗,膜的亲水性能得到一定恢复,但效果有限。延长化学浸泡清洗时间发现,浸泡3 h膜纤维的亲水性最好。     

投加粉末活性炭对膜生物反应器性能的影响

采用两组膜生物反应器(反应器1未投加粉末活性炭,反应器2投加粉末活性炭量为500mg/L)研究了在相同的进水和运行条件下其混合液特性和膜过滤阻力的变化.研究发现:加入活性炭可有效延缓混合液的黏度,胞外聚合物(EPS)含量、微细颗粒的含量和膜过滤阻力的增加,而且黏度和EPS含量有较好的线性相关性.分析认为膜孔堵塞仅在很短的时间内(≤1 min)起作用,因此膜孔堵塞模型可并入膜本身阻力模型;大于膜孔径而小于1 μm的颗粒物是形成沉积层的主要物质,而沉积层阻力是膜过滤的主要阻力.     

两种膜生物反应器工艺在养殖废水处理中的运行效果

采用动态膜生物反应器（dynamic membrane bioreactor,DMBR）和膜生物反应器（membrane bioreactor,MBR）两种处理工艺,研究在相同条件下对养殖废水的处理效果和运行条件。结果表明,不同溶解氧（dissolve oxygen,DO）条件下,DMBR和MBR对CODMn的去除率可达95%以上。DO为0～1 mg/L条件下,DMBR和MBR的总氮平均去除率分别达到71.4%、75.8%;在DO为2～3 mg/L条件下,DMBR和MBR的总氮平均去除率分别为46.3%、44.1%。DMBR和MBR两种工艺均能达到较好的污染物去除效果。MBR的过滤压差明显高于DMBR,低DO条件下（0～1 mg/L）的运行周期约为5天,DMBR采用重力流出水,运行周期约为10天,过滤压差最高时仅为3.97 kPa,在一定程度上克服MBR成本高、易污染等缺点。     

一体式膜生物反应器膜污染研究

膜生物反应器(MBR)是一种新型污水处理器,对生活污水处理效果显著,在使用过程中不可避免地会产生污染。为此,对膜生物反应器处理模拟生活污水的膜污染和清洗方法进行了研究,通过红外光谱分析了活性污泥性质的变化,利用扫描电镜分析了中空纤维膜表观结构的变化,探讨了膜污染的机理。结果表明,细菌滋生和污泥沉积造成了膜污染,泥饼层阻力占膜总阻力的89.86%,是膜污染的主要组成部分,水力清洗结合化学清洗可以很好地恢复膜的比通量。     

多相流和湍流模型对平板膜生物反应器模拟的影响

相分布和速度场是浸没式MBR的流体力学特征的核心,这些特征能够通过CFD的多相流模型和湍流模型低成本、高精度地分析。因此,针对浸没式MBR优化结构、缓解膜污染和降低能耗的需求,以MBR流场的快速准确模拟为目标,以国内外3家主要商用浸没式平板MBR为对象,比较了不同多相流、湍流模型对浸没式平板MBR流场、相分布和计算成本的影响,并进行了模拟验证。结果表明,3家国内外浸没式平板MBR的空间构型多根据厂家推荐值设计,其长宽比为1.37±0.63,高径比为0.97±0.23。商用平板MBR的模拟与验证结果表明：①多相流模型对相分布、流场和速度分布的影响比湍流模型更显著,且VOF模型与standard k-ε的模型组合可更为快速准确地模拟浸没式平板MBR的流场特征;②多相流模型选择是计算成本至关重要的影响因素。6核计算时,VOF模型的CPU 时间为mixture模型的5.5~3.2倍,realizable k-ε的CPU 时间为standard k-ε的1.0~1.1倍。     

Heat transfer in the rectangular cross-flow flat-sheet membrane module for vacuum membrane distillation

This paper presents a study of heat transfer coefficients of boundary layers in a laboratory-scale rectangular cross-flow flat-sheet membrane module by using distilled water vacuum membrane distillation (VMD) experiments. Results show that the traditional heat transfer correlations, which are mostly employed in the membrane distillation literature, are not suitably used to predict the heat transfer process in the VMD system for the Reynolds numbers ranging from 300 to 1090. This study formulates a new semi-empirical heat transfer correlation by suggesting Knudsen-viscous mechanism governs the water vapour across the membrane. Compared to the feed flow rate, the feed temperature is the limit to the heat transfer. The heat transfer coefficients are strongly dependent on the physical properties of the feed solution, but less relied on the design of the membrane module.