磁絮凝膜过滤工艺中附加磁场强化清洗

基于磁强化絮凝膜过滤(MEFMF)工艺中磁絮体和含磁滤饼层的特性,设计了在线(on-line)和离线(off-line)磁强化清洗(MEC)工艺.在磁场和曝气剪切的协同作用下,含磁滤饼层脱离膜纤维表面,膜通量恢复率较常规物理清洗(RC)明显提高.在离线磁强化清洗时,设计反洗装置中心的磁感应强度为6 mT,曝气强度为500 L·m^-2·min^-1,控制清洗时间为5 min,维持反洗压力0.04 MPa,可达到最佳的膜清洗效果,通量恢复率达97%以上.在外加磁场强化清洗过程中,滤饼层中的磁种发生磁化作用,滤饼层表现出微弱的宏观磁性,在磁场的作用下向磁极运动,使得膜通量恢复率明显提高.此外,在MEFMF工艺中采用间歇磁强化清洗,可以更加有效地去除引起不可逆膜污染的胶体和有机物,降低膜污染速率,减缓膜污染.     

物理清洗方式与膜箱浊度对浸没式超滤膜的影响研究

采用浸没式超滤处理舟山海域的高浊度海水,研究空曝气作用、气水联合反冲洗过程的气量与水量、膜箱浊度等在膜清洗过程的影响作用。结果表明,一定时间范围内的空曝气对膜丝表面的滤饼层有较好的去除效果,气水联合反洗过程中,反洗水量与气量保持在合理的范围就可保持良好的清洗效果,曝气体积流量3 m3/h(标准状态),反洗水量为产水量的80%即为经济合理值,单独的上/下端进水反洗或先上/下端进水+下/上端进水的差异不大,膜箱浊度对膜污染有较大的影响作用,浸没式膜箱中浊度应保持在1 000 NTU以内。     

PVDF/PVP改进超滤膜用于城市污水再生时的膜清洗方式与调控试验研究

对城市污水二级处理水经混凝沉淀、砂滤预处理后,利用自主制备改进的PVDF/PVP超滤膜和开发的全自动膜分离装置进行再生处理,考察了不同水力清洗操作条件和加药反洗对抑制膜污染的效果及相关参数,并与国内外应用广泛的超滤膜作了比较。结果表明,(1)改变水力清洗条件时,反洗流量的改变可以在很大程度上减缓PVDF/PVP改性膜的膜污染,当反洗流量由产水流量的1.5倍逐渐扩大到2倍时,以跨膜压差增长率所表示的膜污染速率由0.387(kPa.m2)/d减少到0.085(kPa.m2)/d,膜污染速率减少78%;(2)最佳水力清洗方式下跨膜压差增长程度控制在1.11～1.37 kPa左右时,采用次氯酸钠溶液加药反洗可以使跨膜压差完全恢复,最佳水力清洗方式为反洗时间80 s、流量640 L/h,快洗时间60 s、流量800 L/h,加药反洗周期为120个过滤周期;(3)PVDF/PVP改进膜水力清洗与加药反洗时,清洗压力与耗水量较低于国内外一些主要超滤膜产品的运行参数,表明具有抗污染强、恢复效果好和能耗低的优点     

缺氧-平板膜生物反应器处理焦化废水的研究

采用缺氧(A)-平板膜生物反应器(A-MBR)中试设备于不同负荷下连续运行处理实际焦化废水,并与柳钢缺氧-好氧(A-O)活性污泥处理工艺的去除效果进行了对比。结果表明,运行期间A-MBR工艺的处理效果优于A-O工艺。随着运行负荷的不断提高,A-MBR工艺对COD去除率基本高于A-O工艺。A-MBR工艺对NH3-N、酚类和氰化物均有较高的去除率,化学在线清洗可有效缓解平板MBR膜污染。     

膜生物反应器处理生活污水中膜污染的研究

研究了一体式膜生物反应器膜污染的分类与阻力分布及膜污染的形成与控制。在操作压力0．020MPa,曝气量0．5m^3/h,MLSS稳定在6000mg／L左右的条件下,根据达西方程得出膜阻力分布：膜总阻力11．63×10^8m^-1、膜固有阻力1．69×10^8m^-1、污泥沉积层阻力6．35×10^8m^-1、浓差极化阻力1．8×10m^-1：采用临界压力0．020MPa恒压操作方式,低压恒流可以减缓膜污染的形成,但膜通量比较低,采用次临界恒通量12L／m^2·h的操作方法,可较为有效地控制膜污染的增长;通过对抽、停间歇操作对可逆污染的控制的研究确定了较理想操作方法,即抽吸时间13min和停抽时间2min;针对不可逆污染,探索了在线药洗的去除效果,用1％的NaClO浸泡2h,通量恢复效果较好。     

悬浮床光催化-膜分离反应器中膜污染的控制

悬浮床光催化—膜分离反应器中膜污染的主要因素是催化剂附着和有机物污染 ,采用“水洗 碱洗”的方法可以使膜阻力降低到清洁膜的水平。“间歇水逆洗 膜下曝气”的方法可有效控制膜的污染。在逆洗周期 /时间为 30min/ 2 .5min ,水逆洗强度 1.6 7× 10 5m/s,膜下曝气强度 4.17× 10 4 m/s的操作条件下 ,膜过滤阻力上升速率为 1.46× 10 6m-1·s-1。     

二沉池出水造成的超滤膜污染在NaClO溶液中化学清洗效能研究

二沉池出水中含有大量微生物代谢产物,这些物质在采用超滤膜对二沉池出水进行深度处理时会产生严重的膜污染,NaClO溶液常用于化学清洗有机物及微生物造成的膜污染。该研究采用NaClO溶液对二沉池出水造成的超滤膜污染进行化学清洗,结合膜通量、膜表面形貌、官能团、主要元素组成在NaClO溶液清洗前后的变化深入分析了NaClO化学清洗膜污染的效能及对膜特性的影响。结果表明NaClO溶液化学清洗可高效去除膜污染并恢复膜通量,但会改变膜表面形貌及元素组成;清洗温度、清洗时间、初始pH及NaClO浓度都会对清洗效能产生影响,在近中性、常温条件下,将污染膜浸泡在100 mg/L NaClO溶液内2 h即可有效去除膜污染,且过度清洗会导致膜损伤。因此,采用NaClO溶液化学清洗二沉池出水造成的膜污染时,需要严格控制清洗条件以实现膜污染高效去除并减少对膜结构特性的影响。     

膜生物反应器在城市中水回用中的应用

金桥电厂采用膜生物反应器(MBR)深度处理城市中水,获得较优质的电厂再生水.该工程对城市中水日处理量达到3万m3,是世界上最大规模的膜生物反应器再生水厂之一,符合国家节水技术政策大纲要求的"零排放"技术,达到了节水、环保的目的,实现了污水资源化.考察长期运行期间系统对去除污染物的效果和膜污染及清洗功效分析,结果表明,系统出水水质能达到循环冷却水补充水指标(GB 50335-2002),并且对水中的细菌、氨氮等的去除率达到99%以上;超滤膜运行过程中膜面形成的污染物,通过反洗和在线维护清洗分别能清除掉71.1%和87.5%的污染物,能很好的防治膜污染,并保证系统的稳定运行.     

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。     

用膜结构参数模型评价在线化学清洗对恒流模式超滤膜性能的恢复

采用切割分子量为80 kDa的中空纤维超滤膜,考察不同在线化学清洗方式对恒流模式跨膜压差恢复的影响,用膜结构参数模型评价了不同在线化学清洗方式对膜平均孔径和膜孔密度的影响.结果表明,引入在线化学清洗之后,超滤膜系统的跨膜压差增长速度变缓慢;药液反洗循环方式下系统的跨膜压差恢复率较高,药液反洗循环之前热水反冲洗会提高膜清洗效率;模型拟合参数值也显示出同样的趋势.     

Filtering surface water with a polyurethane-based hollow fiber membrane: effects of operating pressure on membrane fouling

Membrane fouling seriously restricts applications of membrane technology. A novel strategy was ap-plied in this study to retard membrane fouling by changing operating pressure with the pressure responsibility membrane. A polyurethane-based hollow fiber membrane was used to treat surface water for evaluating the effect of operating pressure on membrane fouling. Some bench-scale tests in dead-end mode were carried out. In the experi-ments without backwashing, as operating pressure increased, severe membrane fouling occurred on membrane sur-face, while the permeate quality was improved obviously, which is considered to be due to shrinkage deformation. The total resistance, irreversible resistance and reversible resistance under different backwash pressures were de-termined in filtration/backwashing test. With the increase of backwash pressure, the total resistance decreased, and more importantly, the irreversible resistance also decreased, which implies that small particles deposited inside membrane pores and cake layers on membrane surface are effectively removed. Similar results could be obtained in mass balance tests. The results of the present study indicate that the application of pressure responsibility membrane in surface water treatment may be an effective strategy for reducing membrane fouling.     

超滤组合工艺在线加氯化学清洗中试研究

试验采用次氯酸钠对组合工艺之超滤膜组件进行在线化学清洗,旨在研究膜污染状况与特点。试验结果表明,水力清洗可有效恢复膜通量,反洗水加氯可有效延缓膜污染。在水力清洗废水中,相对分子质量大于1 k的有机物占有机物总量的87.3%,表明膜截留的大分子有机物可通过水力清洗使其从膜表明剥离;而在化学清洗废水中,相对分子质量小于1 k的有机物含量是水力清洗废水的2.6倍,故小分子有机物需要进行化学清洗方可恢复膜运行通量。化学清洗废水中的中性亲水和极性亲水组分分别占总溶解性有机物的44.9%和40.8%,水力清洗废水中的强疏水和弱疏水组分分别占总溶解性有机物的50.9%和23.6%,表明亲水性组分是造成膜不可逆污染的主要因素,而膜截留的疏水性物质可通过水力清洗将其从膜表面清除。     

Effect of fouling reduction by ozone backwashing in a microfiltration system with advanced new membrane material

The effect of ozone back washing for membrane fouling reduction was experimentally investigated in a submerged metal membrane microfiltration system. A cleaning by intermittent ozone gas backwashing was effective in recovering the permeation flux. Intermittent ozone backwashing was highly effective than the air or permeates backwashing for flux recovery. Regarding the operational parameters, the increase of ozone gas flow rate was more effective than the increase of injection time under the conditions of same ozone dose. However, the backwashing cycle was longer, the effect of flux recovery by ozone backwashing decreased. Therefore, it is favorable to operate membrane cleaning before the foulant was consolidated on membrane surface.     

超滤过程膜污染控制技术研究进展

探讨了超滤过程中的浓差极化和膜污染形成的机理以及影响膜污染的因素 ,综述了预防和控制膜污染的各种技术 ,包括膜材及孔径的选择、膜组件的设计、原料的预处理、膜过程的强化及膜的清洗等技术。指出开发新型实用的耐污染膜和能耗少、寿命长、抗污染的膜组件 ,对膜过程工艺进行优化控制 ,开发高效的在线清洗技术和经济便利的离线清洗技术等是尚待攻克的课题。     

Cleaning of fouled ultrafiltration (UF) membrane by algae during reservoir water treatment

Ultrafiltration (UF) membrane fouling is often encountered in water treatment. Algae could be removed by UF membrane for its nominal pore size, and the algae cells deposited on the surface of UF membrane. The cells attach to the membrane, they start to release secretion and produce extracellular polymetric substances (EPS), which accumulate on the surface and cause the flux decline. This study examined the effects of hydraulic and chemical cleaning on fouled membrane by algae-rich reservoir water. Four kinds of hydraulic cleaning method were investigated, including forward flushing, backwashing, forward flushing followed by backwashing and backwashing followed by forward flushing. Backwashing followed by forward flushing was more effective for flux recovery, and 20 min duration were enough for the cleaning. To maximize flux recovery for the algae-fouled membrane, chemical cleaning was applied as enhanced cleaning strategies. NaOH, NaOCl, and citric acid were used for cleaning agents. The cleaning with the combination of NaOH (0.02 N) and NaOCl (100 mg/L) was effective than separate uses. And the cleaning duration was determined as 4 h.     

MBR污水处理工艺长期运行中的膜强化清洗方式

基于上海城镇污水处理厂AAO-MBR膜工艺长期运行中膜不可逆污染严重、离线化学清洗难以恢复理想通量的问题,对其清洗方式进行改进。在原清洗方式的基础上增加草酸二次清洗,探究污染膜产水能力恢复情况,并通过中试试验进行验证。结果表明：膜清洗方式改进后,离线清洗对膜污染物的去除更加彻底,清水通量可恢复至新膜的95.1%,较原清洗方式提高了27.2%。在相同通量下中试运行24 d后,膜运行压力比原清洗方式低18.2 kPa,膜污染速率明显减慢。研究通过改进MBR长期运行平板膜的污染物清洗方法,为今后MBR污水厂膜清洗提供参考,具有较好的工程指导意义。     

Fenton试剂协同预涂动态膜处理乳化油废水

为减低预涂动态膜处理乳化油废水过程中的在线膜污染阻力,对Fenton试剂协同高岭土预涂动态膜处理乳化油废水特性进行了研究,考察了Fe2+/H2O2配比、溶液pH值及操作温度对减缓膜污染程度的影响。研究结果表明：投加Fenton试剂可明显地降低在线膜污染阻力,有效去除溶液及动态膜表面的污染物,CH2O2/CFeSO4最佳配比为1,其稳态膜通量是未投加Fenton试剂的3倍以上;Fenton试剂在酸性条件下减缓膜污染的效果较好,其中pH值为3时的稳态膜通量最高;最佳工艺操作温度为312 K,温度过高时尽管初始膜通量非常高,但稳态膜通量较低;原料液中油浓度越高,Fenton试剂对在线膜污染阻力的削减程度越小,投加和未投加Fenton试剂时达到稳态时的截留率相差在1%以内。     

淹没式加压MBR膜污染机理及治理措施

研究了加压MBR膜通量衰减规律,膜污染阻力的分布;尝试了空曝、水反冲洗、压缩空气反冲洗、物化清洗四种膜清洗方式的膜通量恢复．研究结果表明：加压MBR膜通量衰减迅速,运行17d后膜通量衰减83．5％;膜污染阻力主要由凝胶极化阻力Rp和内部污染阻力Rif构成。     

膜生物反应器中曝气方式的比较及改进思路

膜生物反应器虽然已成功地应用于废水处理系统,但是膜污染限制了其进一步的推广和应用,因此,有效控制膜污染已成为影响该技术运用的首要因素。通过分析比较现有曝气方式均存在能耗高、氧传递速率低、以及容易导致膜污染等问题,提出了改进一体式膜生物反应器所采用的曝气方式,即采用射流曝气来解决这些问题的思路。