气升式陶瓷膜过滤装置处理油田含聚采出水

采用新型的气升式陶瓷膜过滤系统处理油田含聚采出水,通过气液两相流替代单一的液相流动,降低了陶瓷膜处理油田含聚采出水过程的能耗,系统考察了曝气孔大小、曝气量和跨膜压差对膜渗透通量的影响。结果表明,采用孔径为微米级的曝气头曝气使高压气体在多通道膜管内的分布更为均匀,进而有效抑制膜污染和浓差极化,延缓通量衰减。当曝气孔径为1 μm时,渗透通量达到最大,且曝气量从300 L·h^-1增加到600 L·h^-1时,通量显著增加。此外,跨膜压差对膜的渗透通量影响显著,当跨膜压差为0.4 MPa时,渗透通量最佳。陶瓷膜处理油田采出水的出水水质各方面指标数据较为稳定,达到5.1.1回注水标准。最后,计算讨论了气升式陶瓷膜过滤装置的吨水能耗。     

膜集成技术处理氯化法钛白后处理废水的研究

氯化法钛白无机包膜处理工序会产生大量中性废水,其中包含少量钛白粉和水溶性盐,现阶段企业多以外排为主。采用膜集成（陶瓷膜+反渗透膜+纳滤膜）技术对氯化法钛白后处理废水的处理进行研究。将氯化法钛白后处理废水用陶瓷膜过滤,分离回收二氧化钛;将陶瓷膜清液用反渗透膜浓缩,清水回收利用;将反渗透浓液用纳滤膜分离硫酸钠和氯化钠。结果表明：利用陶瓷膜处理氯化法钛白后处理废水,平均通量为650 L/（m ²·h）,浓液中钛白粉质量浓度达到90 g/L以上,清液中钛白粉质量浓度低于0.001 g/L;使用反渗透膜截留清液中的硫酸钠和氯化钠,硫酸钠和氯化钠的截留率为99.5%,浓水中的盐质量分数达到4%以上;浓水中的硫酸钠和氯化钠通过纳滤膜分离,纳滤膜对硫酸钠的截留率为97%,硫酸钠质量分数达到14%以上。     

抗污染膜在电镀废水回用中的应用

用抗污染超滤膜聚偏氟乙烯(PVDF)合金膜、高压纳滤膜(聚芳香酰胺膜)处理含Cr6+,Ni2+,Cu2+重金属离子的电镀废水.抗污染PVDF合金超滤膜在经过三次电镀废水处理后,膜通量由4.2 L/h降为3.6 L/h,透过液的透光率大于96.3%,可去除大部分有机物.超滤透过液经过纳滤处理后,纳滤透过量由1.8 L/h降低为1.7 L/h,并且在1.5 h后基本保持不变,对Cr6+,Ni2+,Cu2+的去除率达97%以上.电镀废水经抗污染超滤膜-高压纳滤组合工艺处理,可达电镀清洗水标准,回用率达到85%.     

臭氧-陶瓷膜生物反应器处理市政污水二级出水

以某大学生活污水二级处理出水为原水,考察了臭氧氧化耦合陶瓷膜生物反应器的污染物去除效果。结果表明,在陶瓷膜孔径为200 nm,跨膜压差为0.1 MPa,臭氧投加量为5 mg/L的工艺条件下,组合工艺对浊度、氨氮、亚硝态氮、CODMn和UV254的平均去除率分别为98.7%、97.3%、96.0%、41.2%和34.1%,对应的出水指标分别为0.08 NTU、0.07 mg/L、0.01 mg/L、2.50 mg/L和0.037 cm-1。相同运行周期内,直接使用陶瓷膜生物反应器过滤市政二级出水,膜通量下降26.7%;而臭氧-陶瓷膜组合工艺膜通量只减少了14.3%,说明臭氧-陶瓷膜生物反应器组合工艺可有效减轻膜污染,提高陶瓷膜使用效率。     

陶瓷膜在反渗透进水预处理中的应用研究

以自来水为原水对砂滤-陶瓷膜装置连续供水,考察了膜通量随时间变化情况。试验结果表明：与传统的预处理方式相比,采用砂滤-陶瓷膜工艺可以长时间在较高膜通量下连续运行,通量为80L/h,并且在去除浊度、总铁、细菌等方面具有较明显的优势,出水浊度低于0.1NTU,总铁的去除率达到90%,细菌的去除率接近100%。因此,采用砂滤-陶瓷膜工艺作为反渗透膜的预处理在技术上是可行的。     

气升式陶瓷膜过滤装置处理油田含聚采出水

采用新型的气升式陶瓷膜过滤系统处理油田含聚采出水,通过气液两相流替代单一的液相流动,降低了陶瓷膜处理油田含聚采出水过程的能耗,系统考察了曝气孔大小、曝气量和跨膜压差对膜渗透通量的影响。结果表明,采用孔径为微米级的曝气头曝气使高压气体在多通道膜管内的分布更为均匀,进而有效抑制膜污染和浓差极化,延缓通量衰减。当曝气孔径为1μm时,渗透通量达到最大,且曝气量从300 L·h~(-1)增加到600 L·h~(-1)时,通量显著增加。此外,跨膜压差对膜的渗透通量影响显著,当跨膜压差为0.4 MPa时,渗透通量最佳。陶瓷膜处理油田采出水的出水水质各方面指标数据较为稳定,达到5.1.1回注水标准。最后,计算讨论了气升式陶瓷膜过滤装置的吨水能耗。     

浸没式纳滤印染废水深度处理研究

采用自制的中空纤维复合纳滤膜及浸没式过滤工艺,对含甲基蓝的印染废水进行深度处理,研究了不同跨膜压差、不同浓缩倍率下,浸没式纳滤工艺处理印染废水过程的渗透通量、脱色性能、COD去除率及膜渗透阻力。结果表明,浸没式纳滤可有效实现对印染废水的深度处理,在跨膜压差为80 kPa、浓缩倍率为4.0下,浸没式纳滤过程的渗透通量为5.75 L/(m2.h),色度脱除率大于99%,COD去除率大于90%,膜通量水洗恢复率大于93%。     

陶瓷膜在高固含铝盐料液固液分离过程中的应用

本文对陶瓷膜在高固含铝盐料液固液分离工艺中的应用进行了研究。探讨了陶瓷膜对高固含铝盐料将固液分离效果、陶瓷膜过滤过程的膜通量、陶瓷膜是否截留铝盐料浆中铝离子、加水洗涤洗循环回收铝离子的效果等问题。研究结果表明:采用平均孔径为200 nm的陶瓷膜分离技术,可实现高固含铝盐料液固液分离目的 ;过滤过程平均膜通量为120 L/h·m~2,可以满足过滤要求;过滤过程不会截留铝离子;采用加水洗涤循环过滤方法,可以达到回收铝离子目的,铝离子回收率可达96.4%。     

陶瓷膜用于硫化碱液纯化除杂研究

采用陶瓷膜对硫化碱液进行纯化除杂研究,分析了膜通量随运行时间的衰减变化趋势,确定了恢复膜通量的方法,并比较了2种陶瓷膜管的不同分离效果。结果表明,50 nm陶瓷膜能有效截留硫化碱液中的杂质,过滤硫化碱液时平均通量达到330~340 L/(m2·h),碱回收率99%以上,清液ss低于6 mg/L,满足生产需要,提高了产品品质。     

箱体型正压式平板负离子抗菌陶瓷膜MBR在城市新鲜垃圾渗滤液处理应用实例

山东某垃圾焚烧厂中产生的新鲜垃圾渗滤液有机物和氨氮浓度高,同时含有多种重金属,属于难处理的废水。本工程采用气浮预处理+两级UASB+A/O+平板式MBR膜过滤+后续深度处理(纳滤+反渗透)工艺。厌氧处理阶段采用投加零价铁来提高处理效果。MBR工艺采用箱体型正压式优化结构,比传统的浸没式结构能提高膜通量和优化操作。MBR膜采用能抑菌杀菌的负离子抗菌平板陶瓷膜,具有膜通量大,缓解膜污染能力强的特点。工程运行表明,出水水质低于≤生活垃圾卫生填埋场污染控制标准≥(GB 16889-2008)表3中的标准要求,即COD≤60 mg/L,BOD₅≤20 mg/L,ρ(氨氮)≤8 mg/L,ρ(总氮)≤20 mg/L,ρ(SS)≤2.0 mg/L等。工程投资总成本500万左右。吨水成本将核算后为14.9元。     

NH4Cl改性活性炭脱除气态Hg0的特性分析

制备了原始活性炭与NH₄Cl改性活性炭,对其进行了物化特性表征,在固定床汞吸附实验台上考察了N₂气氛下颗粒粒径、NH₄Cl溶液浓度、SO₂、CO₂等因素对活性炭脱除Hg⁰性能的影响。研究结果表明：NH₄Cl浸渍改性没有造成活性炭孔隙结构的明显变化,但使得Cl元素成功担载到活性炭表面;随着颗粒粒径增大,活性炭吸附Hg⁰的外部传质速率、内部扩散速率均降低,较小的颗粒粒径有利于活性炭脱汞;由NH₄Cl改性在活性炭表面所产生的卤素官能团（AC-Cl）能够有效地氧化烟气中的Hg⁰,增强了活性炭对于Hg⁰的氧化吸附作用;SO₂能有限地促进原始活性炭的脱汞性能,对NH₄Cl改性活性炭脱汞性能则表现出先促进后抑制并主要体现抑制作用的现象,并且抑制作用随SO₂浓度的增大而增加;CO₂由于能在活性炭表面极化,且能与氨基官能团反应生成有利于吸附汞的羰基,促进了活性炭的脱汞性能。     

短程硝化过程中NO_2~-对NH_4~+及NH_2OH氧化产生N_2O的影响

N2O是一种强效的温室气体,而污水生物脱氮过程是N2O产生的一个主要人为来源。在本研究中,向生物处理出水中投加NH+4、NH2OH及NO-2,研究了NO-2对NH+4及NH2OH氧化过程中N2O产生的影响。试验结果表明,NH+4及NH2OH氧化过程的最初30 min内(总反应时间180 min)产生的N2O占总N2O产生量的25%以上。在NH4+或NH2OH氧化完成前的30 min内,N2O的净产生量仅有0.2 mg·L-1。NH2OH的氧化是短程硝化开始阶段产生N2O的途径,此后NH+4或NH2OH氧化为AOB提供还原NO-2电子,引起的反硝化作用是产生N2O的主要途径。在实际生活污水短程硝化试验过程中,由于部分COD的存在,在低氧条件下,可能会出现异养菌的反硝化作用。同时,由于氧气及NO-2对氧化亚氮还原酶(NOS)的抑制,使得在生活污水进行短程硝化时,N2O的净产量比上述出水试验时增加了17%以上,总产量最高达到了11.07 mg·L-1。这一途径对N2O产生的贡献也是不容忽视的。     

陶瓷膜冷凝器用于烟气脱白烟过程的中试研究

将平均孔径5、20和50 nm的管式陶瓷外膜制成膜冷凝器，并搭建膜面积0.3 m²的膜冷凝中试实验装置，开展陶瓷膜冷凝器在烟气水、余热资源回收及脱白烟领域的中试研究。对比采用不同排布方式的两级陶瓷膜冷凝器的水、热回收效果，考察进气相对湿度、进气温度、进气线速度等操作条件和不同孔径陶瓷膜的排布方式对膜冷凝器水通量及水回收率的影响。研究表明，在两级膜冷凝器中，烟气、冷却水均为串联流动时，可得到更高的水、热通量及回收率。过程水通量随进气相对湿度、进气温度、进气线速度的增加而增加；水回收率随进气相对湿度、进气温度的增加而增加，随着进气线速度的增加而降低。在三级膜冷凝器中，采用每级均填充平均孔径50 nm的管式陶瓷外膜的排布方式时，可获得最佳的水、热回收效果；不同孔径陶瓷膜的排布方式对膜冷凝器水回收效果影响明显，对热回收效果影响不大。在各实验工况下，三级膜冷凝器水通量及水回收率最高分别可达38.5 kg·m^–2·h^–1和50.6%。与传统换热器相比，陶瓷膜冷凝器不仅可实现水、余热的同时回收，且其总传热系数为415 W·m^–2·℃^–1，换热效果更佳，并能明显缓解“白色烟羽”等视觉污染。基于陶瓷膜的膜冷凝技术在中试实验阶段展现出良好的回收效果，在资源回收及脱白烟过程有广阔的应用前景。     

Biological treatment of high NH4+-N wastewater using an ammonia-tolerant photosynthetic bacteria strain (ISASWR2014)

Wastewaterwith high NH₄⁺-N is difficult to treat by traditional methods. So in this paper, a wild strain of photosynthetic bacteria was used for high NH₄⁺-N wastewater treatment together with biomass recovery. Isolation, identification, and characterization of the microorganism were carried out. The strain was inoculated to the biological wastewater treatment unit. The impacts of important factorswere examined, including temperature, dissolved oxygen, and light intensity. Results showed that photosynthetic bacteria could effectively treat high NH₄⁺- Nwastewater. Forwastewaterwith NH₄⁺-N of 2300 mg · L^-1, COD/N=1.0, 98.3% of COD was removed, and cell concentration increased by 43 times. The optimal conditions for the strain's cell growth and wastewater treatment were 30 ℃, dissolved oxygen of 0.5-1.5 mg · L^-1 and a light intensity of 4000 lx. Photosynthetic bacteria could bear a lower C/N ratio than bacteria in a traditionalwastewater treatment process, but the NH₄⁺-N removal was only 20%-40% because small molecule carbon source was used prior to NH₄⁺-N. Also, the use of photosynthetic bacteria in chickenmanurewastewater containingNH₄⁺-Nabout 7000mg· L^-1 proved that photosynthetic bacteria could remove NH₄⁺-N in a real case, finally, 83.2% of NH₄⁺-N was removed and 66.3% of COD was removed.     

富钙溶液中萃取与反应耦合强化CO2矿化过程

提出一种溶剂萃取与Ca²⁺碳酸化的耦合反应过程,以三丁胺为萃取剂将HCl从水相萃取到有机相,在固定CO₂的同时实现CaCl₂的碳酸化,副产碳酸钙与氯化铵。实验结果显示,超过98%的Ca²⁺在1400s内沉淀为碳酸钙,反应后有机相迅速与水相实现分层,并通过与氨水反应再生,三丁胺回收率约为98%。采用粒径分布与显微镜观察证明了Ca²⁺沉淀过程发生在油包水结构中。以15%浓度的CO₂作为碳源,反应时间为2700 s时,Ca²⁺沉淀率达到98.31%,显示该工艺将高成本的CO₂捕集过程和封存过程集成,可处理低浓度烟气中的CO₂。过程无须CO₂捕集费用以及热量输入,同时副产碳酸钙和氯化铵产品,有望缓解常规CO₂捕集封存技术高成本的难题。     

Ion-imprinted silica gel and its dynamic membrane for nickel ion removal from wastewaters

An ion-imprinted sorbent (IIP) was prepared by using Ni²⁺ as template, 3-[2-(2-aminoethylamino) ethylamino] propyl-trimethoxysilane as functional monomer, and silica gel as carrier. The adsorption performance of IIP towards Ni²⁺ was investigated. IIP showed a higher adsorption capacity than that of non-imprinted sorbent, and it also exhibited high selectivity for Ni²⁺ in the presence of Cu²⁺ and Zn²⁺ ions. Then, IIP was used to form a dynamic membrane onto the surface of ceramic membrane for treatment of electroplating wastewater containing Ni²⁺. Compared with ceramic membrane, IIP dynamic membrane had much higher steady membrane flux, and also rejected Ni²⁺ to obtain a lower concentration of Ni²⁺ in the permeate fluid. Perhaps it is suitable for future practice applications.     

298.2 K四元体系Li+， K+， NH4+ // Cl——H2O相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了298.2 K三元体系Li⁺,\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+} // Cl^--H₂O和四元体系Li⁺,K⁺,\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+} // Cl^--H₂O的相平衡。采用湿渣法和XRD测定了三元体系共饱点处平衡固相组成,发现固溶体(NH₄Cl) _x (LiCl·H₂O)_1-x 形成;采用XRD和SEM测定了四元体系共饱点处平衡固相组成,发现固溶体(NH₄Cl) _x (LiCl·H₂O)_1-x 、(NH₄Cl) _x (KCl)_1-x 和 （KCl) _x (NH₄Cl)_1-x 形成。研究发现：298.2 K下,三元体系相图由2个共饱点、3条单变量曲线和3个结晶相区组成,结晶区面积按照NH₄Cl > (NH₄Cl) _x (LiCl·H₂O)_1-x > LiCl·H₂O顺序依次减小;四元体系相图包含3个共饱点、8条单变量曲线和6个结晶相区,结晶区面积按 (KCl) _x (NH₄Cl)_1-x > NH₄Cl > KCl > (NH₄Cl) _x (KCl)_1-x > (NH₄Cl) _x （LiCl·H₂O)_1-x > LiCl·H₂O顺序依次减小。结果表明：298.2 K时,在氯化物体系中,锂铵和钾铵均可形成固溶体,且钾铵比锂铵更容易形成固溶体而大量析出,增加了锂钾铵氯化物的分离难度。     

298.2 K四元体系Li+， K+， NH4+ // Cl——H2O相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了298.2 K三元体系Li⁺,\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+} // Cl^--H₂O和四元体系Li⁺,K⁺,\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+} // Cl^--H₂O的相平衡。采用湿渣法和XRD测定了三元体系共饱点处平衡固相组成,发现固溶体(NH₄Cl) _x (LiCl·H₂O)_1-x 形成;采用XRD和SEM测定了四元体系共饱点处平衡固相组成,发现固溶体(NH₄Cl) _x (LiCl·H₂O)_1-x 、(NH₄Cl) _x (KCl)_1-x 和 （KCl) _x (NH₄Cl)_1-x 形成。研究发现：298.2 K下,三元体系相图由2个共饱点、3条单变量曲线和3个结晶相区组成,结晶区面积按照NH₄Cl > (NH₄Cl) _x (LiCl·H₂O)_1-x > LiCl·H₂O顺序依次减小;四元体系相图包含3个共饱点、8条单变量曲线和6个结晶相区,结晶区面积按 (KCl) _x (NH₄Cl)_1-x > NH₄Cl > KCl > (NH₄Cl) _x (KCl)_1-x > (NH₄Cl) _x （LiCl·H₂O)_1-x > LiCl·H₂O顺序依次减小。结果表明：298.2 K时,在氯化物体系中,锂铵和钾铵均可形成固溶体,且钾铵比锂铵更容易形成固溶体而大量析出,增加了锂钾铵氯化物的分离难度。     

核桃壳炭的制备及其对氨氮废水的吸附性能研究

为解决当前氨氮废水污染问题,以自制核桃壳炭为吸附剂,以NH4+为模型吸附分子,考察了核桃壳预处理方式、焙烧温度、焙烧时间和铵根离子初始浓度等对氨氮废水吸附的影响,并采用多种手段对核桃壳炭进行表征.研究结果表明:经H3PO4预处理后于700 ℃焙烧2h制备的核桃壳炭对低浓度的NH4+具有优异的吸附能力;当铵根离子初始质量...