膜生物反应器的膜清洗助剂优化

为了提高次氯酸钠的膜清洗效果,考察了几种表面活性剂、渗透剂和络合剂对次氯酸钠膜清洗效果的影响,并根据清洗效果和清洗剂成本优选膜清洗助剂。结果表明,表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)和十二烷基硫酸钠(SDS)对次氯酸钠的清洗效果没有明显影响,而表面活性剂雷米邦A和渗透剂JFC对次氯酸钠的膜清洗效果有一定改善,但清洗剂成本较高。渗透剂AEP和络合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠)不仅能提高次氯酸钠的膜清洗效果,而且药剂成本较低,适合作为膜清洗助剂。在相同的次氯酸钠浓度和体积下,投加150 mg/L AEP或100 mg/L EDTA二钠时,膜清洗效率分别提高了20%和19%,清洗剂成本仅分别增加0.10和0.13元/m2。     

浸没式膜工艺处理滦河水的膜污染清洗技术研究

对浸没式膜工艺处理滦河原水过程中采用的三种膜污染清洗技术进行了中试研究.试验结果表明,对膜定期进行反冲洗是防治膜污染的必要手段.EFM操作是防治膜污染的有效措施.EFM执行时间和清洗剂浓度对清洗效果有一定影响,在该试验工况下,EFM执行时间在45～60 min较为合适,清洗剂选择0.41%NaOH和800 mg/L NaClO为宜.化学清洗可使膜性能得到极大恢复,对于高温高藻期滦河水,碱洗效果要比酸洗效果好.操作优化试验表明,化学清洗前进行3次物理清洗可最大发挥物理清洗的强化作用;化学清洗后进行4次物理清洗可避免清洗残留液对正常过滤的出水水质造成影响.     

膜技术回收处理水厂生产废水试验研究

采用机械搅拌澄清池→保安过滤器→超滤膜过滤工艺对北京某水厂生产废水(沉淀池排泥水的上清液与煤砂滤池、活性炭滤池的反冲洗水的混合液)进行了回收利用的中试研究,并对比了不同种类混凝剂对膜过滤性能及除浊效果的影响,确定了聚铝的最佳投量为4 mg/L.中试结果表明,采用该工艺处理生产废水,产水各项指标均优于或达到<生活饮用水卫生标准>(GB5749-2006),水的回收率达到了95%.此外还对膜面上的污染物进行了能谱分析,确定了其清洗方法(化学清洗剂为盐酸和次氯酸钠,清洗周期为2个月).     

浸没式超滤膜净化西江水中试研究

分析了浸没式超滤膜处理西江水的净水效能及运行稳定性,探讨了超滤膜化学清洗的效果。结果表明,原水分别经过混凝沉淀—超滤和混凝沉淀—砂滤—超滤两种工艺处理后,出水水质均有很大提升,出水平均浊度分别为0.07、0.06 NTU;中试运行过程中,对COD_(Mn)的平均去除率为20%,略优于常规处理工艺;出水中均未检测到剑水蚤、红虫等微型动物。对超滤膜进行化学清洗后跨膜压差恢复显著,清洗后TMP_(20℃)由33 k Pa降至16 k Pa。两种工艺的TMP_(20℃)平均增长速率分别为0.33、0.10 k Pa/d,超滤膜系统的跨膜压差增长缓慢,运行相对稳定。     

华侨大学泉州校区水厂超滤系统化学清洗分析

分析了超滤系统化学清洗数据,对比分析了不同药剂对超滤系统的清洗效果,为超滤系统日常运行维护提出了指导与建议。结果表明,对超滤系统运行数据和膜污染物质进行分析,可以有效提高膜清洗效果;针对铁盐絮凝剂对超滤膜造成的污染,选用柠檬酸进行清洗效果较好;对超滤系统进行维护性清洗,可以有效抑制超滤膜内的微生物和有机物污染,提高超滤系统的运行稳定性。     

清洗工艺对中空纤维超滤膜污染的影响研究

采用连续式膜过滤(CMF)工艺流程评测清洗工艺对中空纤维超滤膜污染的影响,重点考察物理清洗和化学清洗对膜污染的去除效果。物理清洗采用反洗、曝气工艺,并确定了最佳物理清洗参数,即反洗流速为4.3~4.8 m~3/h、总反洗水量为0.04~0.05 m~3、曝气流速为15~18m~3/h、总曝气量为0.20~0.25 m~3,在日常维护清洗中,使用次氯酸钠清洗40 min即可满足清洗要求,在经过几次化学清洗周期后建议使用次氯酸钠+柠檬酸进行化学清洗。试验证明,最优工况下,膜产水水质优良并具有极高稳定性,吨水能耗明显低于其他工况。     

超滤膜污染EFM清洗效果研究及污染物成分分析

以长期运行后的受污染超滤膜为研究对象,考察了采用不同维护性化学清洗（EFM）方式对受污染膜组件的清洗效果,并采用扫描电镜（SEM）和能谱仪等对造成膜污染的污染物成分进行了分析.结果表明,EFM清洗的最佳方式为以柠檬酸清洗为主,间歇采用NaCLO清洗,最佳投药量均为200 mag/L;结合SEM和能谱仪的检测结果可以得出,含有Fe、Si等元素的无机污染物是造成膜污染的主要污染成分,而EFM清洗前有机物在膜表面的沉积相对较少.     

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。     

超滤处理东江水过程中反冲洗和化学清洗优化研究

采用超滤工艺处理东江水源水,通过炭泥回流超滤和直接超滤中试研究发现,尽管炭泥回流预处理可以减缓膜污染,但效果并不显著。反冲洗为缓解膜可逆污染的主要方法,通过对反冲洗的优化,可以有效缓解膜污染。通过正交实验对气洗强度,水洗强度,水反洗时间,气洗时间进行优化,确定最佳的气洗强度为48 m~3/(m~2·h)、水洗强度为80L/(m~2·h)、水反洗时间为5min、气洗时间为5min。对于不可逆污染,可以通过化学清洗来恢复超滤膜性能。采用NaOH和NaClO相结合的化学清洗方式对浸没式超滤膜的清洗效果最好,跨膜压差恢复率为94%。     

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。     

超滤深度处理河网地区湖泊水源水中试

针对河网地区微污染水源的水质问题,采用超滤深度处理江苏里下河高邮湖水源水。结果表明:膜出水浊度基本维持在0.1 NTU以下,粒径2μm的颗粒数平均为14个/mL,细菌未检测出。膜出水CODMn、UV254、DOC平均值分别为2.50 mg/L、0.079 cm-1和4.16 mg/L,平均去除率分别为43.97%、18%和24%。采用正冲+反冲+正冲的水力清洗方式可稳定超滤膜的运行,氢氧化钠、次氯酸钠和柠檬酸的复合化学清洗方式可使膜通量恢复率达98%。     

浸没式超滤膜中试装置直接处理北江水的研究

为了探讨短流程绿色水处理工艺的适用性,开展了浸没式超滤膜中试装置直接处理北江水的研究。考察了超滤膜通量和连续过滤时间两种工况条件对中试装置去除COD_Mn、UV₂₅₄、浊度、氨氮和亚硝酸盐氮的影响,并分析了它们对膜污染(跨膜压差和荧光性有机物)的影响。结果表明:浸没式超滤膜中试装置处理北江水连续运行69 d过程中,出水COD_Mn和浊度指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),但对原水中的氨氮和亚硝酸盐氮基本没有去除效果;增加超滤膜通量和延长连续过滤时间都会显著削弱COD_Mn和UV₂₅₄去除效果,但对浊度的去除率始终保持在99%以上,这归因于超滤膜强大的筛滤作用。中试装置的跨膜压差随着超滤膜通量的增加和连续过滤时间的延长呈现恶化趋势,表明超滤膜污染程度加剧。     

化学清洗对不同材质超滤膜的效能与膜污染的影响

探讨了不同材质超滤膜在化学清洗过程中膜老化的情况,并分析了膜老化过程对3种超滤膜的表面亲疏水特性、膜分离性能、机械稳定性和膜污染过程的影响。结果表明:随着化学清洗强度的增强,超滤膜的水接触角降低,亲水性能得到提升;纯水通量提高,但对腐殖酸的截留能力下降;膜的机械稳定性降低。PVDF膜表现出最佳的耐氧化性能,处理高负荷的天然水源水时,可以在多次化学清洗后维持膜性能的稳定。     

单胞藻浓缩液制备中超滤膜清洗方法的研究

研究了浓缩单细胞藻后超滤膜的几种清洗方法,探讨了物理法清洗的持续时间,比较了3种清洗剂(5.0 mL/L HCl、5.0 g/L NaOH和5.0 g/L NaClO溶液)的清洗效果,以及水温对5.0 mL/L HCl和5.0 g/LNaClO溶液清洗效果的影响。结果表明:过滤单细胞藻后,污染超滤膜的几种清洗方法的最佳清洗时间分别为,用物理法反冲洗30 min,用5.0 mL/L HCl溶液冲洗10 min,用5.0 g/L NaClO冲洗10 min。水温小于30℃时,采用5.0 g/L NaClO溶液清洗效果较好,膜恢复率为95.1%;大于30℃时,采用5.0 mL/LHCl溶液清洗效果较好,最高恢复率为95.9%。     

超滤膜深度处理长江原水的中试研究

采用混凝/沉淀/超滤组合工艺在低温、低浊期对长江原水进行深度处理,考察了超滤膜在低温、低浊期对污染物的去除效果.中试开始于上一个化学清洗周期结束时,此时跨膜压差较低,利于研究温度对跨膜压差的影响.中试结果表明,无论膜前水质如何,膜系统的出水浊度都在O.1 NTU以下,可见该膜工艺对原水水质具有良好的适应能力;该膜工艺对COD<,Mn>的总体去除率在20%左右,但其对UV<,254>的去除效果很不明显;膜系统对总铁的去除效果非常显著,且不管进水水质有多大波动,产水的总铁和锰含量都可长期保持在0.05 mg/L以下.采用沉淀出水作为超滤膜的进水,对减轻膜污染负担有一定的效果,从而减少了药剂清洗所带来的经济损耗.     

酸性清洗剂清洗陶瓷微滤膜在反渗透给水预处理中膜污染的试验研究

介绍了陶瓷微滤膜在反渗透给水预处理中产生的膜污染、主要的酸性清洗剂及盐酸、磷酸、柠檬酸三种清洗剂的清洗试验研究。     

外压式超滤装置用于反渗透海水淡化预处理的效果

采用外压式超滤装置作为海水反渗透淡化工艺的预处理工艺,直接以海水为超滤装置的进水,进行了为期80 d的中试,考察了超滤装置的预处理效果.结果表明,在控制膜通量为60L/(m2·h)的条件下,该超滤装置的产水浊度＜0.2 NTU、SDI15值＜3.0,且产水浊度不受进水浊度变化的影响;系统对胶体硅、总铁和CODMn的平均去除率分别约为70%、90%和50%,且基本滤除了海水中的细菌.整个中试期间,超滤膜的跨膜压差仅略有上升,适当的水洗反冲洗和气洗操作可使超滤装置的化学清洗周期超过2个月.     

地暖管水垢清洗剂的研究

采用物理(超声波)与化学清洗相结合的方法对水垢进行清理,通过配制不同的清洗剂配方对地暖管进行清洗,对比清洗效果。得到最佳清洗剂配方,即无机组分(盐酸、氟化钠)与有机组分(柠檬酸、草酸钠、EDTA二钠盐)按一定比例混合。此配方与物理方法(超声波)联合使用清洗效果更好,即先用清洗剂浸泡24 h,然后用超声波进行清洗。     

短流程超滤工艺在沙河市水厂的应用研究

以浸入式超滤膜为核心的短流程净水工艺,是将混凝预处理、超滤、污泥浓缩和排泥等工序整合在一个构筑物中运行的一项新技术。结合该工艺在河北省沙河市城区水厂的运行,分析了其净化效能及膜污染情况。短流程超滤工艺的出水浊度保持在0.1 NTU以下,对浊度、CODMn和DOC的平均去除率分别为95.3%、60.5%和26.2%,同时对微生物的去除效果显著,出水水质完全符合饮用水标准。通过扫描电镜和三维荧光对膜污染的形貌和组分进行分析,考察了不同清洗药剂的清洗效果。超滤膜经化学清洗之后跨膜压差明显降低,膜性能的恢复效果十分理想。     

MBR处理生活污水的膜污染特征及其清洗

膜生物反应器(MBR)技术已在市政污水和工业废水等领域得到广泛应用,但膜污染始终是制约其稳定运行的关键问题之一,且随运行季节变化,其膜面污染物组成不同,清洗剂类型及清洗方案也存在差异。以处理实际生活污水的MBR为研究对象,在采用X射线能谱分析仪(EDX)分析不同季节污染膜表面元素组成的基础上,重点考察了碱洗、酸洗及其清洗顺序对清洗效果的影响。在秋季污染膜表面元素组成最为复杂,为有机和无机复合污染,无机污染元素中铁占比最高,达2.92%;次氯酸钠可有效清除膜表面有机污染物,而草酸去除无机污染物的效果较好;与先碱洗后酸洗相比,先2%草酸后0.3%次氯酸钠清洗的效果较佳,清洗后膜通量和平均孔径均得到较好恢复,膜表面元素组成与新膜的基本一致,仅发现C和F两种元素。