五种预处理方式对超滤膜处理松花江水的效能比较

采用中试对比考察了不同预处理方式(包括混凝、砂滤、混凝-砂滤、高锰酸钾-混凝-砂滤、粉末活性炭)对超滤膜渗透性能及其对去除松花江水中污染物的影响.结果表明:以松花江水为原水,在超滤膜之前进行预处理是必要的.其中单独混凝会使膜通量降低,投加高锰酸钾使膜通量显著增加,并可延缓膜通量的下降速度,投加粉末活性炭对提高膜通量作用不大;不同预处理均能保证超滤膜出水浊度低于O.3 NTU,大于2 μm颗粒数少于10个/mL;此外,不同的预处理均能提高超滤膜对水中有机物的去除效果,高锰酸钾-混凝-砂滤-超滤对DOC、UV254的去除率分别为37.5%、28%.     

混凝改善超滤膜过滤性能的研究

研究有机物的特性如亲、疏水性以及相对分子质量的大小对超滤膜通量的影响.着重考察混凝对有机物特性的影响以及改善超滤膜通量的效果.试验表明,超滤膜直接过滤原水时,主要截留疏水性有机物,从而造成膜通量的下降.投加硫酸铝25 mg/L和100 mg/L时,虽然TOC去除率仅为18.4%和48.2%,但明显提高了膜通量,这是由于混凝有效地去除小分子疏水性有机物的缘故.研究表明,膜通量的下降与膜截留疏水性有机物的多少有密切关系.     

短流程浸没式超滤膜工艺的膜污染控制研究

为了确定短流程浸没式超滤膜运行的最佳条件及清洗参数,通过试验考察操作条件的变化对浸没式超滤膜污染程度的影响。试验根据黄河水的水质特点,通过考察运行过程中跨膜压差的变化,分析了混凝剂投加量、膜通量、排污周期及膜清洗等操作条件对膜污染控制的影响。试验结果表明:超滤膜污染速率最低时的最佳混凝剂投加量为6 mg/L,最佳通量为30~40 L/(m2·h),最佳排污周期为5 h/次;同时,为了恢复正常的膜通量,需60 min进行1次物理性清洗,7 d进行1次维护性清洗,当物理性及维护性清洗难以恢复膜原有的处理能力时,需要采用化学药剂清洗消除膜表面的不可逆污染物。     

超滤膜在水厂运行中分离性能变化及膜寿命评价

通过收集分析东北地区某大型超滤膜自来水厂长期运行中的出水水质和膜通量等数据,考察超滤膜长期运行过程中分离性能的变化规律,评价超滤膜寿命。结果表明,超滤膜处理出水的浊度、菌落总数、藻密度以及耗氧量(CODMn)等水质指标稳定;但是超滤膜的比通量在运行过程中逐渐降低,在刚开始运行的前2年降低比较缓慢,后2年减低速度明显加快;对影响膜比通量下降因素进行分析发现,比通量的变化与超滤膜的累积产水量、浊度累积截留量、菌落总数累积截留量、藻类累积截留量、CODMn累积截留量等相关性较大。建立了两种膜寿命评价方法,一种是采用超滤膜化学清洗前后比通量对比法,得到的膜寿命为1 570d;另一种是采用月均最小比通量法,得到的膜寿命为1 255d。     

浸没式超滤膜污染监测与清洗效果分析

佛山新城区优质水厂采用浸没式超滤膜处理工艺,设计规模为5 000 m3/d,2006年6月投产.分析了浸没式超滤膜跨膜压差(TMP)的变化特点,运行结果表明,浸没式超滤膜的膜通量稳定;介绍了超滤膜的物理清洗和化学清洗方法,清洗结果表明,气水反冲洗和化学清洗能够有效控制膜污染,酸洗和氯洗可有效清洗膜的污染物,跨膜压差恢复率为93%;讨论了温度对柠檬酸清洗和次氯酸钠清洗效果的影响,并提出了提高低温清洗效果的措施.     

研究生论文摘要

一体式膜生物反应器的结构优化处理城市污水中试研究研究生:王孟杰　教师:黄霞(清华大学环境科学与工程系100084)本文在对一体式膜生物反应的结构优化的操作条件优化的基础上,开展了处理城市污水的长期中试运行试验。通过对结构优化的一体式膜生物反应器水动力学特性的研究,得出了膜间上升流速和曝气强度之间的关系。随着曝气强度的增加,膜间上升流速呈现先逐渐增大后趋于稳定值的现象,说明对于特定的反应器结构,存在一个经济曝气强度。本反应器的经济曝气强度为96m3/(h·m2),对应的膜间上升流速为0.62m/s。采用“通量阶式递增法”测定了在经济曝气强度和不同     

浸没式超滤膜处理地表水的膜污染影响因素试验研究

采用中试考察浸没式膜处理地表水的膜污染影响因素,主要通过运行压力的变化,确定膜通量、混合液性质、膜材料对膜污染状况的影响.试验结果表明:膜通量高于临界膜通量越多,膜运行压力增长速度越快,试验用膜的临界膜通量为20 L/(m2·h);混合液的浊度及有机物含量越高,膜运行压力增长越快,膜污染越严重;温度升高可以减轻膜污染;对于相同的膜通量,PVDF超滤膜运行压力要低于PVC合金超滤膜,PVDF膜的抗污染能力要强于PVC合金膜.     

压力式和浸没式超滤膜在市政给水厂应用差异分析

对市政给水厂压力式超滤膜和浸没式超滤膜系统的应用差异进行了分析总结,着重讨论了膜通量、运行能耗、单组规模、回收率、适用性、占地面积、操作环境、化学清洗、换膜便利性等方面.以40万m3/d规模新建膜系统为例,进行了简要系统设计,并对比两者的投资估算和运行成本等.     

给水处理全流程工艺超滤中试运行效果评价

建立了膜性能评价体系，包括实验室检测与现场中试两大部分。通过现场中试研究，考察超滤膜系统对水质的提升效果，探究给水工艺应用超滤膜技术的必要性，结合跨膜压差、膜污染成分分析以及超滤膜一般性能表征，分析超滤膜抗污染能力以及超滤膜长期运行的稳定性。研究结果表明，全流程工艺增加超滤单元可以进一步提升供水水质；膜孔径分布不均将导致跨膜压差增幅较大，抗污染能力较弱；超滤膜长期运行后，膜亲水性将有所降低，但膜机械强度变化不明显。     

利用浸没式超滤膜处理热电厂冷却水的试验

依托甪直污水处理厂再生水回用工程,研究利用浸没式超滤膜处理热电厂冷却水回用作为印染工艺漂洗用水的可行性以及采用混凝沉淀预处理对超滤膜污染的影响。结果表明:①采用浸没式超滤膜处理电厂冷却水,对浊度、总铁和COD的平均去除率分别为98.2%、96.9%和43.2%,出水水质稳定,能够满足印染企业漂染用回用水的水质要求;②增加混凝沉淀的预处理程序,对水体中污染物有很好的去除效果,能减缓超滤膜表面的不可逆污染,减少超滤膜的化学清洗次数,改善超滤膜的过滤性能,提高超滤膜的过滤通量。     

MBR中平板膜和中空纤维膜的运行特性对比研究

通过MBR膜分离单元处理污水处理厂生物池混合液的中试,分析了平板膜和中空纤维膜的跨膜压差(TMP)与间歇出水时间、曝气强度、膜通量、污泥浓度等运行参数的关系,比较了两类膜的运行特性。结果表明,两类膜的TMP上升速率随抽停比的增加而增大,最佳抽停比均为9min∶1min,抽停比变化对平板膜TMP的影响更为明显;平板膜和中空纤维膜的适宜曝气强度分别为1.20m3/(m2·h)和0.60m3/(m2·h);两膜的临界通量介于20~25L/(m2·h),平板膜的临界通量稍低于中空纤维膜;在8 000~15 000mg/L的污泥浓度内,平板膜的最佳运行污泥浓度高于中空纤维膜。对于处理规模为1万m3/d的市政污水A2/O-MBR项目,采用平板膜时项目总投资为4 200万元、运行成本为1.36元/m3,采用中空纤维膜时项目总投资为3 900万元、运行成本为1.19元/m3。     

混凝/半沉淀-超滤组合工艺中超滤运行条件优化的中试研究

在水厂实际平流沉淀池中部取水作为浸没式超滤膜的进水,构建了新型的混凝/半沉淀—超滤组合工艺,在中试条件下对超滤膜的运行方式进行了优化研究。优化的参数主要包括膜通量、过滤时间、反冲洗时间、排泥周期及排泥模式。结果表明,当膜通量为40L/(m2獉h)、过滤时间为90min、反冲洗时间为60s、排泥周期为24h时,超滤膜可取得较高的产水效率和较低的跨膜压差增长速率。而排泥模式对膜污染的影响较小。在该优化工况下,超滤膜组合工艺对浊度、Al、Fe、CODMn和UV254的去除率分别达到99.6%、95.1%、99.2%、55.5%和37.5%,可满足高效制备优质饮用水的要求。     

两种污染物共存及不同过滤顺序对超滤膜的污染特性研究

研究了两种污染物共存及不同过滤顺序条件下对超滤膜比通量、不同污染层贡献及膜污染指数的影响。结果表明,高岭土与腐殖酸或海藻酸钠共存时会增大过滤液的膜污染指数,预过滤高岭土会降低腐殖酸、海藻酸钠对超滤膜的污染;但高岭土与蛋白质共存时反而会降低膜污染程度。高岭土与蛋白质、腐殖酸、海藻酸钠共存时,过滤液膜污染指数分别为620s/L2、4 567s/L2、32 341s/L2;高岭土的存在会减小腐殖酸、蛋白质类物质过滤液的膜污染指数,但会增大海藻酸钠污染液的膜污染指数。在高岭土与腐殖酸、蛋白质的系列试验中,共存及预过滤高岭土时不会引起超滤膜产生不可逆污染层,但高岭土与海藻酸钠共存时的协同效应反而会增加不可逆污染层对超滤膜比通量下降的贡献。     

操作条件对浸没式超滤膜污染影响的中试研究

采用混凝—沉淀—浸没式超滤工艺进行了处理滦河原水的中试研究,重点考察气水比、通量以及排泥方式对膜污染的影响。结果表明,在低温低浊期采用8:1～10:1的气水比、25L/(m2.h)的通量、每天排泥的工况能很好地延缓膜污染,同时在排泥前空曝气10min对膜污染也有一定的延缓作用。     

浸没式超滤膜在大型给水厂中的应用

低压膜过滤系统已经应用在给水厂的新建和升级改造中.介绍了低压膜过滤系统的特点,并对内压式和外压式、压力式和浸没式低压膜进行了深入的分析与比较.浸没式膜系统在大、中型给水厂应用的独特优势,决定了它将是大型低压膜系统的发展方向.探讨了浸没式超滤膜系统的组成部分和各组成设备的关键设计因素,并介绍了浸没式超滤膜的几个应用案例.     

聚砜超滤膜的制备及其去除腐植酸的实验研究

采用相转化法,分别用氯化锂(LiCl),纳米二氧化硅,甲基丙烯酸甲酯,甘油,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,以N,N二甲基乙酰胺为溶剂制备了聚砜超滤膜。通过水通量,膜接触角,扫描电镜图来评价添加剂对膜结构性能的影响。结果表明:加入纳米二氧化硅和氯化锂添加剂,改善了膜的结构形态,提高了膜的性能,孔径和孔隙率都有所增大,纳米二氧化硅很大程度地提高了膜的水通量和亲水性,氯化锂提高了膜对腐植酸的截留率。     

双室(层)曝气生物滤池充氧性能及流态特征

研究了双室 (层 )曝气生物滤池 (DBAF)的充氧性能和流态特征 ,结果表明氧传质系数与曝气强度成正比 ,加滤料前后氧传质系数的差别与曝气强度的大小有关 ,曝气强度较低时 ,两者相差4 0 % ,随着曝气强度的增加 ,两者逐渐接近。DBAF可用n值为 8～ 10阶式CSTR描述 ,流态接近推流式反应器。降低水力负荷和增大滤料高度时 ,DBAF的流态更趋近于推流式     

膜材料对阈通量的影响

超滤膜在城市净水工艺中的应用,选择合适的阈通量是其成功的关键之一.围绕这一关键点,使用4种膜材料(PVC、PVDF、PES和PS)过滤原水,比较分析不同膜材料对阈通量的影响.结果表明PVDF膜的抗污染性最高,所求不可逆阈通量大于30 L/(m2·h).PS膜由于相对较小的截留分子质量,导致污染最严重,不可逆阈通量最小.PVC和PES膜对污染比较敏感,可以测定多个阈通量.     

北江水源水混凝—沉淀—超滤工艺低通量中试研究

通过中试研究混凝—沉淀—超滤工艺处理珠江流域北江水源水低通量运行情况,并研究了天然有机物对超滤膜污染的情况。试验结果表明:混凝—沉淀—超滤工艺出水浊度在0.08NTU以下,膜滤后水2~10μm的颗粒变化在22~31个/mL,整个工艺对浊度、UV254、CODMn的去除率分别为99.3%~99.6%、12.5%~52.0%、30%~65%;当超滤膜通量21L/(m2·h),反洗周期8h,反洗时间1min时,跨膜压差每天增长0.32kPa,基本实现超滤膜长期运行较小不可逆污染通量;蛋白类和胞外聚合物是超滤膜污染的主要有机污染因素,部分腐殖质对不可逆污染也有贡献。     

浸没式超滤膜工艺应用中几个问题及调整

北京地区3座采用浸没式超滤膜工艺的净水厂在实际运行过程中出现了一些影响工艺运行的现象和问题,其中膜丝材料老化、膜孔变形甚至断丝等现象加剧了初滤水现象,并对出水水质产生了不利影响;膜池污染物富集则一定程度上加剧了膜污染和膜丝间积泥,导致膜组件断丝现象加剧及清洗困难。对于运行而言,低温造成的反冲洗压差增加比产水过程的通量下降和跨膜压差增加的影响更为直接和难以克服。此外,实际运行过程的膜出水中有相当数量的微生物检出,表明仍存在着生物泄漏的风险。