膜吸收法应用于氨氮废水净化的研究

在去除废水里氨氮的3种膜吸收方式中,吸收式膜吸收法能在最短时间内将水中氨氮降至较低水平.因此,它被认为是最有效的方法.研究表明,废水的pH是影响传质系数的最主要因素;氨氮浓度对膜通量影响较大,氨氮浓度越高,氨的膜通量越大;废水中氨氮或盐量较高时,能有效抑制水的渗透蒸馏通量,减弱对吸收液的稀释作用.通过运用吸收式膜吸收法对以无机污染物为主的高氨氮废水和以有机污染物为主的剩余氨水处理效果作对比研究,进而得出以下结论:膜吸收法适用于处理含盐量较高、中温、油性污染物含量较低的高氨氮废水.最后还初步探讨了膜的污染和再生情况.     

用于电镀废水处理的PVDF中空纤维更新液膜性能的评价

采用实验室自制疏水微孔聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件,以2-乙基己基磷酸(D2EHPA)为载体、磺化煤油为溶剂配制成萃取剂、以硫酸为反萃剂,研究了中空纤维更新液膜萃取过程对镍离子的去除效果。考察了油水相比、不同操作模式、液相温度等系统运行条件及中空纤维和膜组件结构参数对镍离子去除率的影响。3h实验结果表明,油水相比为1∶50,废水与萃取剂混合液流经组件管程的操作模式下镍离子去除率达32.1%;增大纤维内径、减小纤维壁厚利于加速传质;优化的组件装填密度为26.9%,去除率达46.2%,增加组件长度也有助于镍离子的去除。     

渗透膜蒸馏对液/液膜吸收过程的影响

在使用液／液膜吸收技术脱除废水中挥发性污染物的过程中发现，在挥发性污染物被脱除出废水的同时，大量(纯)水也由废水向吸收液迁移，导致了吸收液体积的迅速膨胀．这一现象说明，在液／液膜吸收过程中存在有伴生的渗透膜蒸馏过程．文章探讨了伴生渗透膜蒸馏的产生机理，渗透通量与吸收液浓度的关系，以及对液／液膜吸收过程的产品浓缩、系统操作和传质速率的影响等方面的问题．     

微藻-膜生物反应器处理劣五类水实验研究

将微藻添加到膜生物反应器中,构建微藻-膜生物反应器(A-MBR)污水处理系统。考查了系统对废水中有机污染物、N和P的去除效果以及微藻对膜污染的影响。结果表明:A-MBR系统对化学需氧量(COD)的去除效率大于90%,出水中COD含量低于50mg/L,达到一级A排放标准。A-MBR系统相比于传统膜生物反应器系统(SMBR)对总磷去除率平均高10.1%,对NH4+-N去除率也更高。同时,A-MBR系统过膜压力差(TMP)平均增长速率比S-MBR系统下降19.4%,表明微藻可有效缓解MBR系统膜污染。     

缠绕式中空纤维膜组件强化膜两侧传质过程

对缠绕式中空纤维膜组件强化管程及壳程的传质过程进行了实验研究,比较了缠绕式与平直式中空纤维膜组件的传质性能,并考察缠绕角对缠绕式膜组件传质系数的影响.结果表明:相同雷诺数Re时,缠绕式膜组件的传质系数,无论管程或壳程,均为平直式膜组件的2倍以上;缠绕角对缠绕式膜组件的传质性能有重要影响,缠绕角小于45°膜组件的传质效果优于缠绕角大于45°的膜组件.     

厌氧膜生物反应器在食品废水处理中的应用研究

分别采用小试规模(50 L/d)外置错流管式厌氧膜生物反应器和中试规模(20 t/d)浸没式厌氧旋转膜生物反应器进行了食品厂废水的处理实验研究.结果表明,加入超滤膜单元提高了厌氧系统的总有机物去除率及甲烷产量,使系统出水水质更加稳定;外置错流式超滤膜随运行时间的延长通量明显下降,而旋转式超滤膜可通过膜片旋转速度提高和保持膜通量;浸没式旋转膜组件的运行能耗较外置管式膜组件至少降低30%;但不同形式的厌氧膜生物反应器对氨氮和总磷去除能力有限,需进一步处理.     

脱除CO2的膜吸收过程研究

研究了用中空纤维膜组件脱除CO2的吸收过程,制备了一系列不同装填率的中空纤维膜组件．用这些膜组件进行实验,以不同浓度的单乙醇胺（MEA）溶液为吸收剂,研究了气液两相的流量和浓度、组件的装填率、吸收剂的循环使用等因素对CO2膜吸收过程的影响．实验结果表明：气、液相流量的增大和液相MEA浓度的增加都可使CO2的传质通量增大;气相CO2浓度的增加会使总传质系数减小;在组件进口气液流量和浓度相同的条件下,组件装填率（0．5％～21％）的变大有利于CO2的脱除;随着吸收液循环次数的增加,CO2的传质通量和其脱除率都会降低．     

膜接触器分离混合气中二氧化碳

以N-甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液为吸收剂,采用疏水性聚丙烯中空纤维膜组件（HFPPM）作为膜接触器,研究了膜接触器分离CO2/N2混合气传质性能,主要考察了吸收剂浓度,液速,吸收温度,原料气浓度和气速等因素对CO2吸收性能的影响,比较了同一膜组件不同流程和不同膜组件及膜形态对分离效果的影响,并对膜组件运行的稳定性进行了初步考察,实验结果表明,采用MDEA溶液和HFPPM膜接触器分离CO2/N2混合气具有较快的传质速率和较高的分离效率．     

孔隙率对中空纤维膜气体吸收过程影响的研究

以两种不同孔隙率的疏水性聚丙烯中空纤维膜组件研究了从CO2／空气混合气中用NaOH吸收CO2时传质系数的差异,分析了表面孔隙率对膜吸收过程传质性能的影响,并进一步讨论了膜孔隙率对膜吸收器设计的影响．     

中空纤维封闭/流动液膜提溴

以煤油为液膜相,与吸收液(0.4 mol/L甲酸钠溶液)和含溴原料液组成实验物系,利用聚丙烯单壳程一双管程中空纤维膜组件、聚砜中空纤维膜组件,分别实现封闭液膜和流动液膜体系,利用液膜分隔原料液和吸收液,考察含溴原料液、吸收液和煤油流量对提溴效果和传质系数的影响;讨论了两种液膜体系提溴过程的特点,并与气态膜法提溴过程进行了比较.     

中空纤维支撑液膜去除水中氨氮的传质行为研究

以聚丙烯(PP)中空纤维膜为支撑体,二(2-乙基己基)磷酸(简称D2EHPA)为载体,煤油为膜溶剂,探讨D2EHPA-煤油-H2SO4中空纤维支撑液膜(SLM)体系对水中氨氮的传质行为.以去除率为指标,考察了料液初始氨氮浓度及pH值、载体浓度、反萃剂浓度对传质效果的影响;并通过对比实验分析了导致传质速率降低的主要原因.结果表明:在反萃剂H2SO4浓度为2 mol/L,料液相pH值在8～13范围内,提高料液pH值、增大膜相中载体浓度,均能提高氨氮的去除率.D2EHPA-煤油-H2SO4体系对氨氮的传质能力随氨氮浓度降低而下降.料液中氨氮浓度下降和pH值降低是导致氨氮传质速率降低的主要原因,调节料液pH值可调控和提高氨氮的去除与传质效果.     

含铜废水的膜电解

采用膜电解技术脱除含铜废水和含铜污泥废水的中Cu2+.对于含铜废水在以氨水、NaOH、草酸为阴极液电解质时,废水中Cu2+去除率分别为90.1％、50.4％和82％;废水中Cu2+浓度分别为11.75 mg/L、55.4 mg/L和20.92 mg/L.对于含铜污泥废水在以氨水、NaOH、硫化钠为阴极液电解质时,废水中Cu2+去除率分别为20.75％、61.06％和40.28％.膜电解过程能实现废水中Cu2+的去除和回收,但废水组成对膜电解过程的效果有着重要的影响.     

膜接触器吸收二氧化碳过程中的膜润湿研究

自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜膜组件,采用二乙醇胺(DEA)溶液为吸收液进行二氧化碳吸收实验,研究了在膜接触器中的微孔膜润湿随操作时间的变化,以及吸收液浓度和温度对膜润湿的影响.实验结果表明,随着吸收过程的进行,膜润湿百分率逐渐增加;膜润湿随着DEA溶液浓度的增大而下降;升高温度促进了微孔膜的润湿.利用微孔膜渗入机理、Fick定律和膜孔径对数分布函数,我们提出了膜吸收过程中膜润湿百分率随时间变化的理论方程,并且对实验数据进行了拟合,得到了较好的拟合效果;同时理论上分析了膜润湿对总传质系数的影响.     

传统帘式和海藻式MBR法处理印染废水的研究

采用帘式与海藻式两种膜在一定的污泥条件下(如MLSS,pH,SV等),对印染废水各项污染物质的去除效果和膜运行过程进行研究,探索两种膜组件的各自优缺点.实验结果表明:帘式膜对污染物质的去除效果比藻式的好,而藻式膜的抗膜污染性则较好.     

PVDF膜接触器在电厂含氨废水处理中的应用研究

燃煤电厂含氨废水具有水量大、氨氮浓度高、水质波动大的特点,常规脱氨工艺处理困难.本文采用PVDF膜接触器处理燃煤电厂高浓含氨废水,考察了膜接触器类型、水侧流量、气侧真空度、气液接触面积、进水水质等因素对脱氮效率的影响.结果表明,基于PVDF膜接触器的气液分离工艺,能够将高浓含氨废水中的氨氮浓度由1 250 mg/L降至300 mg/L以下;外压式和内压式膜接触器都有理想的应用效果;提高膜接触器水侧流量、气侧真空度能够有效提高NH₃传质效率;增大传质膜面积能够显著提升循环液氨氮脱除率.提出了分离NH₃在燃煤电厂的多种资源化回用途径,为膜接触器的工程化应用提供参考.     

提升工艺控制膜污染及其优化研究

提出一种非曝气浸没式膜分离工艺.在膜过滤过程中,通过电机对膜组件的牵引,使膜组件在水体里移动,从而在膜丝表面之间、膜丝表面与水体之间产生摩擦,控制膜污染.运行提升工艺过滤污染模拟液,并在单因素实验的基础上,设计响应曲面实验,优化提升工艺参数.以最终跨膜压差为响应值,研究提升工艺膜丝纵向位移量、膜丝弯曲量、膜丝提升速度及组件横向位移量4个影响因素及其交互作用对跨膜压差的影响.结果表明,提升工艺最优工艺参数为:膜丝纵向位移量18cm、膜丝弯曲量10cm、膜丝提升速度10cm/s、组件横向位移量140mm,在此参数下运行提升工艺的跨膜压差为18.90kPa,说明提升工艺可以控制膜污染,是一种可行的浸没式膜分离工艺.     

基于生物膜反应器的作物青贮液处理研究

作物青贮渗出液属于高CODCr、高氨氮废水,对水环境质量影响不容忽视.采用沸石生物膜的方法处理奶牛养殖场玉米青贮渗出液,研究了对CODCr、氨氮的去除效果.结果表明,挂膜23 d后,CODCr的去除率可以稳定在70％,氨氮去除率可以稳定在80％以上,挂膜成熟后沸石生物膜反应器对CODCr和氨氮有较好的去除效果；当气水比为2∶1,水力停留时间为12h,生物膜活性达到最高,有机污染物的去除效果最好；当CODCr的质量浓度达到280 mg/L时,氨氮的去除率降为32.7％,显示出有机污染物的降解好氧严重抑制了硝化细菌的生长,有机负荷对氨氮去除效果影响较大.     

颗粒物质控制膜污染的增强型膜生物反应器工艺的研究

用于废水处理的膜生物反应器工艺(MBR),是指通过膜过滤实现活性污泥与产水的分离的新型生化法处理废水技术.由于MBR具有占地面积小和出水水质好的优点,膜生物反应器成功应用到废水处理中的案例正在迅速增加.膜污染是MBR废水处理工艺面临的主要问题之一.膜污染会导致膜的渗透性能降低,为此必须通过化学清洗才能恢复膜的性能.为了实现无化学清洗的MBR工艺,研究使用持续物理冲刷去除膜污染层的方法.在活性污泥中加入颗粒物质(粉料),通过这些颗粒物质的持续冲刷作用实现去除膜污染层的目的.经过8个多月的实验,膜组件的渗透性能保持不变,通量可以达到40 L/(m2.h)以上.系统安装了在线的浊度仪作为产水质量的检测,在试验过程中,浊度始终没有变化.作为对比,同时也进行了一个参照实验(MBR标准工艺,没有加入颗粒物质),实验结果表明,传统的MBR工艺的膜组件渗透性能会不断下降导致通量下降,需要进行化学清洗.新型MBR工艺高通量和无需化学清洗的优势,将极大地提高MBR工艺的成本效益.     

膜接触器除氧实验研究及其传质分析

采用疏水性聚丙烯中空纤维膜组件作为膜接触器,主要考察了水流量、真空度以及水温对水中溶解氧的去除效率友其传质性能的影响,同时考察了膜接触器长期运存后引起的膜污染问题并对此时的污染膜阻力及总传质阻力做了定量的计算.实验结果表明,在适当的操作条件下,膜接触器能得到较理想的除氧效果.除氧效率和膜传质系数变化规律具有良好的对应关系.     

溴化锂风冷垂直降膜吸收过程数值模拟

通过对溴化锂溶液在降膜吸收过程中传热、传质特性的分析,建立了垂直降膜吸收过程的数学模型。在这个模型中,考虑了对流及变膜厚等因素对传热、传质性能的影响。并对风冷垂直管降膜吸收过程进行了数值模拟。得出的结论对垂直降膜吸收器的设计和优化具有指导意义。