膜生物反应器净化微污染引黄水库水效能

为考察膜组合工艺处理微污染原水的可行性,研究膜生物反应器（MBR）与膜粉末活性炭生物反应器（PAC-MBR）对低温低浊微污染引黄水库水的处理效果及膜污染状况.两者对浑浊度均能保证稳定的去除效果,去除率保持在97%以上;对有机物去除能力依次为PAC-MBR〉MBR〉常规处理工艺〉单独的超滤膜（UF）;单独的超滤膜对氨氮几...     

不同截留分子量超滤膜污染过程分析

通过对膜过滤过程中有机污染物质的热重分析、截留液中悬浮颗粒的光学在线监测和膜孔以及膜面污染的扫描电镜分析,探讨了10K、50K、100K三种不同截留分子量超滤膜的污染过程.研究结果指出,截留分子量越小,膜表面污染物质重量越大.超滤膜截留液中颗粒物浓度在初始时刻增加显著,但随着截留分子量的增加,超滤膜截留液颗粒物浓度变化趋势逐渐减缓,说明在初始时刻的过滤过程中主要是形成滤饼层,滤饼层可进一步吸附截留水中污染物质,防止污染物质进入膜孔内部.但是对于截留分子量较大的超滤膜,由于膜孔相对较大,污染物质则相对容易进入膜孔内部,从而迅速造成膜孔内部污染,膜面污染物质则较少.     

UF膜组件的有机污染及清洗

近年来,超滤(UF)膜组件的污染问题主要集中在有机物污染的范围.利用几种化学药剂对聚砜超滤膜有机污染造成的堵塞的清洗方式进行了试验研究,研究了UF膜组件的有机污染行为及膜组件污染物的去除.实验证明NaClO、H2O2和NaOH对于UF膜的有机污染去除都有一定的效果,其中H2O2的去除效果最好.控制原水的PH值有利于减轻膜污染.同时,以NaOH/NaClO及NaOH/H2O2水溶液相结合的方式对于膜的蛋白质污染的去除也有很好的效果,能够使超滤膜的渗透水通量恢复到初始值.同时还对UF膜的有机污染形成基理进行了分析.     

过滤方式对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响

运行条件是影响超滤膜过滤性能的重要因素,针对这一问题,以东江水源水为研究对象,系统考察恒定水头和恒定通量2种过滤方式对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响.中试结果表明,恒定水头和恒定通量2种过滤条件下,超滤膜对颗粒物和有机物的去除效果相差不大.在长期运行过程中,恒定水头过滤引起的不可逆膜污染比恒定通量过滤条件下严重,通过选择合理的膜通量和清洗方式,采用恒定通量过滤可使膜系统在较长时间内保持稳定运行.     

含聚污水对离子交换膜污染的影响

试验借助于溶液电导率的测量,分别考察了聚合物、固体悬浮物和原油对离子交换膜的性能影响情况,并对污染后的离子交换膜进行扫描电镜和能谱分析.结果表明:聚合物分子链很长,远大于离子半径,虽然在膜表面聚集,但不能形成孔径<1 nm的致密层,从而不会对膜造成污染;对膜造成污染的主要物质是原油和悬浮物;原油在膜表面由于范得华力吸附形成致密的一层油膜,影响离子通过离子交换膜.固体悬浮物在水中带负电,在电场的作用下向阴膜迁移,从而对阴膜造成污染.     

浸没式超滤膜净化松花江水的集成工艺

目的 研究预处理与浸没式超滤膜集成工艺的出水水质以及预处理对膜污染的影响.方法 以松花江水源水为试验原水,用浸没式超滤膜对原水进行过滤,并采用多种分析手段对膜出水水质和膜污染进行分析.结果 混凝、PAC-混凝、污泥回流、炭泥回流四种膜前预处理均可提高超滤出水水质,炭泥回流对膜出水水质的改善作用最为明显,对原水中浊度、DOC、UV254、CODMn、BDOC和THMFP的去除率分别达到99.5%、40.7%、44.4%、55.9%、83.6%和59.5%.在长期的周期性膜过滤过程中,预处理不仅可以明显降低膜运行的TMP,而且可以降低不可逆膜污染,从而有效延缓膜污染.结论 四种预处理可在不同程度上提高膜出水水质和缓解膜污染,其中炭泥回流对膜出水水质的改善作用最为明显,且可以更好地减少不可逆膜污染.     

胞外聚合物及其对膜污染影响的研究进展

介绍了胞外聚合物(EPS)的提取方法,分析了运行条件对胞外聚合物组成和含量的影响,进一步解析了胞外聚合物对膜生物反应器膜污染的影响,提出通过合理设计和加强运行管理,能最大限度地避免膜污染.     

有机物极性对超滤膜过滤性能的影响

为研究有机物极性对超滤膜过滤性能的影响,用超滤膜过滤有机物含量相当,有机物极性成分不同的5种水样,基于滤饼堵塞过滤模型和中间堵塞过滤模型对试验结果拟合。研究表明,超滤膜对不同极性有机物去除率由高到低为:VHA>SHA>NEU>CHA,在膜的浓水、正冲水、反洗水及化学清洗废液中,疏水性有机物的比例也相对较高。疏水性有机物浓度由高到低的水样1、水样2、水样3、水样4和水样5,过滤结束时通量分别为起始通量的91%,80%,69%,56%和45%,滤饼层过滤阻力系数kp和膜孔吸附系数kc均随水样中疏水性有机物含量的升高而增大,说明疏水性有机物在膜表面沉积和在膜孔的吸附性能都比亲水性有机物强,疏水性有机物是造成超滤膜有机污染的主要因素。     

二级出水残留有机物对PVDF超滤膜污染行为研究

为进一步识别二级处理水中残留有机物对聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的优势污染物,采用DAX-8／XAD-4树脂将二级出水残留有机物分割成强疏水性、弱疏水性和亲水性组分,分别进行膜污染实验;使用原子力显微镜结合自制的PVDF膜材料探针和相应组分的污染物探针分别进行膜-污染物、污染物-污染物之间的黏附力测试,同时进行污染膜表面形貌分析．结果表明:使用微观作用力可有效预测膜污染行为;亲水性有机物与PVDF膜之间的作用力最大,弱疏水性有机物与PVDF膜之间的作用力最小;针对同一组分污染物,膜-污染物之间的作用力皆大于相应污染物-污染物之间的作用力,表明膜-污染物之间的作用力是控制PVDF超滤膜污染的关键因素,强疏水性组分之间的作用力是控制PVDF分离膜运行稳定期膜污染的关键因素;对二级处理水而言,减小亲水性组分与PVDF之间的作用力是控制PVDF超滤膜污染的重要手段．     

腐殖酸对超滤膜污染的研究进展

膜污染是限制超滤膜大规模应用的主要因素,腐殖酸严重造成超滤膜污染情况引起了国内外学者的广泛关注,参考国内外文献,对腐殖酸引起超滤膜污染的因素进行了综述,这其中包括膜本身因素及外界环境因素。     

连续过滤-超滤工艺处理松花江水中试研究

为探究以超滤为核心的短流程、低药剂的绿色净水工艺可行性,以连续过滤作为膜前预处理工艺,通过中试实验考察连续过滤-超滤工艺处理松花江水的处理效能和膜污染特性,并与直接超滤进行对比实验,考察连续过滤预处理在组合工艺中的作用.结果表明,连续过滤-超滤工艺对松花江水的浊度和氨氮均有良好的去除效果,去除率分别为99. 75%和70. 77%,但对有机物的去除效果较差,COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别为32. 21%和17. 12%.超滤膜前期污染较缓慢,15 d后污染速率加快,在第50天跨膜压差增长至50. 3 k Pa,达到膜污染上限.连续过滤对色氨酸类蛋白质有较好的去除效果,而超滤对溶解性生物代谢物、色氨酸类蛋白质、富里酸类有机物和腐殖酸类有机物均有一定的截留作用,其中腐殖酸类有机物和色氨酸类蛋白质是超滤膜的主要不可逆污染物.组合工艺对COD_(Mn)、UV_(254)和氨氮的去除率比直接过滤分别高出9. 97%,7. 02%和33. 84%,且膜污染速率远低于直接超滤.研究成果将推动超滤膜技术在微污染源水净化方面的广泛应用.     

混凝沉淀-浸没式超滤膜处理北江水中试研究

为考察混凝沉淀-浸没式超滤膜处理北江水的可行性,通过中试试验从净水效能和膜污染两方面对其进行研究,并与水厂现有常规处理工艺进行比较.结果表明,常规工艺砂滤出水浊度平均为0.176 NTU,而混凝沉淀-超滤组合工艺出水浊度平均为0.080 NTU,其对浊度的去除效果明显优于常规工艺;常规工艺对CODMn和UV254的平均去除率分别为47.3%和43.2%,而超滤组合工艺的去除率分别为50.6%和44.0%,略优于常规处理工艺.就膜污染而言,原水直接超滤时跨膜压差增长较快;而在混凝沉淀-超滤组合工艺中,混凝沉淀的预处理作用可有效去除水中的膜污染物质,超滤膜的跨膜压差增长缓慢,系统运行稳定.采用浸没式超滤替代砂滤形成混凝沉淀-超滤组合工艺可有效提高供水的安全性.     

有机物对聚酰胺复合纳滤膜硫酸钙结垢的影响

为揭示不同有机物形成的污染层对硫酸钙在纳滤膜面结垢行为的影响,选用牛血清蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)、海藻酸(SA)作为典型有机污染物对聚酰胺复合纳滤膜进行污染,之后进行硫酸钙结垢实验.利用扫描电镜(SEM)观察不同污染条件下的硫酸钙形态,采用原子力显微镜(AFM)结合自制的硫酸钙探针测定不同污染条件下膜-硫酸钙及硫酸钙-硫酸钙之间的作用力.结果表明:与新膜结垢相比,有机物吸附在纳滤膜上改变了膜面性质,影响硫酸钙晶体成核机理.3种有机污染条件下硫酸钙结垢污染程度为SAHABSA.这是因为SA与Ca~(2+)的相互作用可缩短硫酸钙晶体成核时间,增大晶体尺寸,导致纳滤膜通量迅速下降;HA与Ca~(2+)络合增大了结垢层的厚度和密实度,导致纳滤膜通量衰减较大;而BSA与Ca~(2+)的结合能力较弱,加上其特殊的心形分子结构,导致该情况下硫酸钙结垢程度弱于其他两种有机物条件.     

絮凝时间对混凝-超滤工艺的膜污染特性影响

为了考察混凝条件对混凝-超滤工艺中有机物去除效果和膜污染的影响,采用静态超滤试验装置对引黄水库水进行了试验研究。研究了絮凝时间对有机物去除效果、絮体特性和超滤膜过滤特性的影响,分析了膜污染的影响因素。试验结果表明：溶解性有机污染物质( DOC、UV254)的去除作用主要发生在快速混合和凝聚过程,后续的絮凝反应过程对溶解性有机污染物质的去除效果没有影响。絮凝反应时间对絮体特性和膜污染特性的影响显著,过短或过长的絮凝时间均会产生不利影响,絮凝时间10 min时絮凝指数处于最佳范围,絮体二维分形维数最小,膜比通量最大,膜总阻力最小,滤饼层阻力最小,膜孔阻力趋于稳定。混凝剂投加量为20 mg/L、絮凝10 min时,絮体特性和超滤膜过滤性能均达到最佳。欠投药和过投药都会对混凝效果、絮体特性和膜阻力特性产生显著影响。     

Investigation of organic fouling of microfiltration membrane

Because the natural organic matters (NOMs) and proteins are the principal foulants of microfiltration membranes in drinking water, the primaix aim of this paper is to obtain a better understanding of the interactions between those foulants and the microfiltration membrane from a novel view of coagulation. Based on reviewed literature and our own analysis, the authors consider that the behaviors of NOMs in the fouling of microfiltration membrane are like a form of clwstal growth, and we recognize that the extent of the membrane hvdrophobicity plays an essential role in NOMs fouling. However, proteins fouling is more affected by intermolecular interaction. Additionally, the effect of membrane surface chemistry is not as essential as it is in the situation of NOMs.     

载银活性炭/超滤组合技术去除溶解性有机物

为了强化水中溶解性有机物的去除效果,采用载银粉末活性炭与超滤( ultrafiltraction,UF)组合工艺处理微污染原水,研究了溶解性有机炭( dissolved organic carbon,DOC)和紫外吸光度( ultraviolet absorbance,UV254)的去除效果、三维荧光特性、影响因素以及膜污染控制的影响.研究结果表明：与常规粉末活性炭相比,载银活性炭对DOC和UV254的去除效果有较显著改善;在载银量0.10%、0.50%、1.00%和投炭量50、60、80、100 mg/L的条件下,随着活性炭载银量和投炭量的增加, DOC和UV254去除率呈现增加的趋势;单位质量的载银活性炭对UV254和DOC的去除率随投炭量的增加而下降,投炭量80 mg/L、载银量0.50%符合出水水质要求;载银粉末活性炭可以更有效地去除紫外区类腐殖质物质;吸附时间20 min时达到吸附平衡,活性炭在酸性条件下更有利于对有机物的吸附.载银活性炭对膜污染的控制较好,超滤膜经反洗后膜通量恢复较好,膜污染指数增长缓慢.     

粉末活性炭和超滤组合工艺处理低温低浊水试验研究

通过浸没式超滤试验考察了粉末活性炭和超滤组合工艺对低温低浊水的净水效能以及对膜污染的缓解作用,并对其机理进行探讨.试验结果表明,粉末活性炭和超滤组合工艺处理低温低浊水时,能够降低膜表面的负荷,对可逆污染和不可逆污染具有一定的缓解作用;粉末活性炭投加量为10mg/L时,粉末活性炭和超滤组合工艺出水的浊度低于0.06NTU,对CODMn,UV254的平均去除率分别为20.9%,25%,比单纯的超滤工艺的去除率分别提高了10%,15%.     

应用前表面三维荧光表征有机膜污染物质的方法

一直以来膜污染都是膜过滤技术中亟待解决的问题,新型的膜污染表征定量技术的开发有助于对膜污染过程的深入了解,并为膜污染控制提供参考.本研究开发了采用前表面荧光法对有机膜污染物质进行直接测量的表征方法.以牛血清蛋白(BSA)为标准污染物进行聚偏二氟乙烯膜(PVDF)的超滤实验,结合使用平行因子分析法,对超滤过程中膜表面累积的污染物进行定量,并评估其准确性.实验证实前表面三维荧光法能够准确地定量黏附在膜表面的BSA污染物,表征结果表明,在膜污染初期BSA的黏附相对较慢,随着过滤进行,膜表面形成滤饼层,黏附作用逐渐加快,造成膜阻力的增大也越来越快.用前表面三维荧光法定量有机膜污染物质,操作简便且准确直观,有望为膜污染的深入研究及膜污染的在线检测提供技术支撑.     

两种膜的前端处理技术减缓膜污染的试验研究

通过超滤膜过滤粉末活性炭预处理长江水和混凝沉淀预处理太湖水的上清液试验,比较各工艺中有机物极性含量的变化,结合膜的扫描电镜照片,探讨粉末活性炭和混凝沉淀预处理技术对膜污染的减缓作用。结果表明,疏水性有机物是造成膜污染的主要因素,亲水性有机物对膜污染的影响较小。超滤膜分别过滤经20mg/L投量的粉末活性炭预处理的长江水样和25mg/L投量的聚合氯化铝预处理的太湖水样时,相比直接过滤2种原水,超滤膜反洗后膜通量可有效恢复。粉末活性炭和混凝沉淀预处理后,膜表面形成的滤饼层较松散,易被周期性反洗排出膜组件,滤饼层可阻止疏水性有机物直接沉积在膜表面,减缓超滤膜污染,同时也可提高超滤膜出水的化学安全性。     

含氯水反冲洗对超滤膜污染的去除效能研究

构建一种新型膜污染控制技术——含氯水反冲洗工艺,以超滤膜分离技术为理论基础,考察加氯水反冲洗工艺对超滤膜压力变化情况,研究含氯水反冲洗对超滤膜污染的去除效能。结果表明:经过40个小时的运行超滤膜跨膜压差由初始时的39kPa增加至56kPa,增加了近80%。随着周期加氯反冲洗跨膜压差以及运行通量逐渐得到恢复,表明低浓度含氯水反冲洗对腐殖酸造成的膜污染具有明显的清洗效果。