膜法在某核电站海水淡化系统中的设计应用

海水淡化技术是解决核电站淡水资源缺乏的一个重要途径。针对某核电站10 000 m³/d海水淡化系统的要求,采用“原水预处理(混凝沉淀+V型滤池)+反渗透预处理(超滤)+脱盐(两级反渗透)+后处理(矿化处理)”的处理工艺。其中混凝沉淀池总处理水量为1 800 m³/h;V型滤池滤速为9 m/h;超滤系统平均膜通量为72.9 L/(m²·h),回收率≥92%;一级反渗透系统平均膜通量为13.79 L/(m²·h),回收率45%,脱盐率≥99.3%;二级反渗透系统A平均膜通量为29.31 L/(m²·h),回收率85%,脱盐率≥97%;二级反渗透系统B平均膜通量为27.18 L/(m²·h),回收率85%,脱盐率≥97%;反渗透产水经过矿化设备,产水水质稳定能满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求。该系统其运行成本为4.57元/m³。     

钢铁废水近零排放工程设计案例

江苏某钢铁企业废水深度处理设计进水规模为 1.5×10⁴ m³/d,采用“超滤+反渗透+钠床”组合工艺,反渗透浓水再经浓水反渗透后进一步回收产水。超滤设计膜通量为 50 L/（m²·h）,回收率≥90%,反渗透设计通量 19 L/（m²·h）,回收率≥75%,浓水反渗透设计通量 16 L/（m²·h）,回收率≥75%。出水经多级回用分质供水,系统产水的浓盐水送至高炉冲渣,实现了全厂无废水外排。膜系统设备投资1 600万元,成本为1.23元/m³进水。     

正渗透策略和化学清洗海水淡化反渗透膜

为解决海水淡化过程中反渗透膜的污染问题,研究了基于正渗透策略的反渗透产水、模拟反渗透浓水、模拟海水不同的组合清洗和清洗时间对膜通量和截留率的影响。针对不可逆污染,研究了不同化学清洗药剂、浸泡时间、浓度对膜通量和截留率的影响。结果表明,正渗透策略清洗方式中,淡水/模拟反渗透浓水的组合清洗方式效果最佳,其归一化通量从9.48 L/(m²·h·MPa)提升至13.6 L/(m²·h·MPa),截留率从80.59%提升至92.80%。此外,经质量分数为2%的柠檬酸溶液浸泡2 h后,再使用质量分数为1%的乙二胺四乙酸四钠盐和0.3%的三聚磷酸钠溶液浸泡1.5 h,其归一化通量从9.48 L/(m²·h·MPa)提升至14.3 L/(m²·h·MPa),截留率从80.59%提升至96.27%。从SEM和AFM图可以看出,正渗透清洗策略并未对膜表面选择层造成损坏,且可以清洗膜表面的有机污染物和无机污染物,因此,应用这种方法对污染的反渗透膜进行清洗,可延长化学清洗周期,减少化学清洗剂用量,具有一定的工业应用前景。     

新型MBR柔性超滤平板膜在城镇污水处理中的应用

芜湖市某城镇污水处理厂三期工程设计处理规模为11.5万m³/d,是目前国内投入运行的最大处理规模和最低吨水运行能耗的MBR平板膜工艺污水处理厂。文中介绍了新型MBR柔性超滤平板膜分离技术结合传统AAO生物脱氮除磷工艺在该城镇污水处理厂三期工程中的应用情况,并重点分析了其对水质指标的去除效果和吨水能耗数据。从2020年12月投运以来,数据表明采用“AAO+MBR柔性超滤平板膜”组合工艺处理效果明显、安全可靠,瞬时膜通量不超过25 L/(m²·h)条件下,跨膜压差稳定在12 kPa以下,且能够保证出水水质指标稳定优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准,平均出水COD_Cr、氨氮、TN、TP质量浓度分别为11.71、0.23、9.56、0.31 mg/L,平均去除率分别为94.6%、98.5%、58.4%、86.1%,出水浑浊度也稳定在0.10 NTU以下,满负荷运行时全厂吨水能耗低至0.32 kW·h。     

超声波在线清洗MBR膜的试验研究

通过超声波清洗技术的原理和优势,以及对沣河污水厂MBR膜的在线清洗试验,研究超声波清洗对于MBR膜通量的恢复效果。试验表明,超声波功率2000 W,频率40 kHz、清洗时间20 min,是沣河污水厂MBR膜清洗的最适参数,膜通量恢复率在92.3%以上,结合化学碱洗,膜通量恢复率为97.8%,清洗效果理想,MBR膜通量得到基本恢复,同时NaClO反洗投加量由4 L/m²降至1 L/m²,节约3/4的药剂成本。对于采用MBR工艺的污水处理厂,具有实际的研究价值。     

基于海水淡化中试的超滤膜清洗工艺及机理

为了对海水淡化过程中的超滤膜进行清洗,利用超滤中试设备研究了反洗水和清洗药剂对超滤膜清洗的效果。分别研究了不同的反洗用水对于跨膜压差的影响,结果表明,清洗效果：淡水（自来水）>超滤产水>反渗透浓水。另选用不同的酸性清洗剂与碱性清洗剂进行清洗,结果表明,清洗效果：柠檬酸>草酸>盐酸>次氯酸钠>氢氧化钠,柠檬酸清洗效果最好,纯水透过速率可从283.24 L/(m²·h)恢复至571.56 L/(m²·h)。此外,实验证明碱洗+酸洗效果优于单独清洗效果,先用氢氧化钠清洗,再用柠檬酸清洗,纯水透过速率可从283.24 L/(m²·h)恢复至818.81 L/(m²·h)。本研究成果对于海水淡化过程中超滤膜的维护具有较好的应用前景。     

某填埋厂垃圾渗滤液“化学软化+TUF+板框压滤”的应用研究

某填埋场圾渗滤液采用“预处理+卷式物料膜+DTRO/STRO+MTRO”工艺,为减低各工艺单元的结垢风险,采用“化学软化+管式超滤膜设备(TUF)+板框压滤”工艺进行预处理,并考察泥饼成型效果。通过小试及中试实验,探究最优化学加药方案、除硬效果、COD 去除率、TUF 运行参数、膜污染的种类以及回流管路优化。结果表明,化学软化的最优加药方案为投加 5 000 mg/L 的 Ca(OH)₂、4 000 mg/L 的 Na₂CO₃,其中总硬、Ca²⁺、Mg²⁺、COD 的去除率为51.7%、85.7%、20.0%、30%;TUF 运行时控制 83.3% 的回收率,稳定膜通量为 75～85 L/(m²·h),污染周期大于 3.2 d,超滤膜污染主要为有机物污染,其超滤膜外排的浓缩液能有效通过板框压滤形成泥饼,残渣量为15.0 kg/t水;污泥罐上清液回流至 TUF 进料罐会加速膜通量衰减,板框滤液回流至 TUF 进料罐能提高膜通量。该研究结果可为垃圾渗滤液预处理...     

陶瓷膜超滤精细处理气田凝析油生产污水试验研究

针对海上平台凝析油生产污水现有处理工艺无法满足出水水质稳定达标的难题,通过陶瓷膜进行超滤精细处理。本文首先考察了进水水质和进水温度对装置运行效果的影响,当进水油含量低于100 mg/L,悬浮物含量低于150 mg/L情况下,通过陶瓷膜超滤处理后的出水油含量低于3 mg/L,悬浮物含量低于0.8 mg/L,悬浮物的粒径中值低于1μm,满足低渗透油田的回注水水质SY/T 5329—2012中“5.1.1”标准。装置稳定运行200 d,并且清洗周期保持在25 d以上,清洗后膜的出水通量可以恢复到95%以上。     

混凝-超滤短流程工艺膜污染特性及防治研究

针对混凝-超滤短流程工艺在特大洪水发生后出现的超滤膜堵塞问题,采用强化混凝、预氧化以及高效膜清洗等工艺,以跨膜压差TMP和膜比通量SF等为参数,研究控制膜污染的优化运行条件。结果表明,优化工艺条件为:混凝剂聚合氯化铝的投加量为7 mg/L,混凝时间为15 min;预氧化剂选用质量浓度1.5 mg/L的次氯酸钠;物理清洗周期为30 min;维护性化学清洗采用质量浓度400 mg/L的次氯酸钠溶液,清洗时间设为80 min;离线性化学清洗分为碱洗(氢氧化钠)和酸洗(盐酸)。该工艺可有效缓解混凝-超滤短流程运行过程中膜污染的情况,可为水厂工艺提标改造提供技术指导。     

一种新型荷电纳滤膜的制备及其在镁锂分离中的应用

以N,N-双(3-氨丙基)甲胺和均苯三甲酰氯为两相单体，通过调节水相添加剂及后处理PEI涂覆工艺制备了具有高性能的荷正电复合纳滤膜。在0.5 MPa,2 000 mg/L氯化镁进料液的条件下，该纳滤膜对氯化镁的截留率为98.6%，通量为63.5 L/(m²·h)。采用荷正电纳滤膜对模拟卤水进行测试，纳滤膜对Mg²⁺和Li⁺的截留率为93.8%和5.2%，渗透通量为52.3 L/(m²·h)，分离因子S_Mg,Li为0.065，表现出极佳的选择分离性。     

无机炭膜在处理含油污水中的应用研究

采用无机炭膜处理油田采出水,解决油田采出水处理后达标回注的问题,研究了水的回收率、温度、膜的反洗方式和频率对跨膜压差的影响。结果表明,含油量25～30 mg/L,悬浮物含量15～35 mg/L的含油污水,在装置的膜面积1.6 m²、进水流量4.5 m2、进水流量4.5 m³/h、水温20～25℃、水的回收率75%的条件下,经过0.04μm孔径无机炭膜处理后,含油量≤3.0mg/L,悬浮物≤1.0 mg/L,水质能够满足低渗透油田回注水水质标准;反冲洗及脉冲反洗有助于膜通量的恢复,反洗周期30 min。     

某化工企业中水回用工程设计及运行实例

以某化工企业生化处理后的生产废水为原水，设计了1套处理量为1 000 m³/d的中水回用系统，整体工艺采用超滤-反渗透双膜法。工程运行结果表明，超滤产水浊度低于0.2 NTU，反渗透产水电导率低于150μS/cm，整体水回收率达到71%，综合运行成本为1.31元/m³；此外，针对工程运行中保安滤芯堵塞、超滤膜清洗等问题，进行了详细分析并提出了解决方案。     

曝气生物滤池在高标准污水处理厂提标改造中的应用

江苏某市由于区域污染物排放总量的限制，当污水排放量增长后需降低污染物的排放浓度，该市某污水厂因此要进行提标改造，建设规模为1.7×10⁵ m³/d,出水水质由一级A提高至地表“类Ⅲ类水标准”。文中总结了该污水厂提标的设计经验，设计采用“硝化+反硝化+滤布过滤+臭氧-生物活性炭(O₃-BAC)+超滤”处理工艺，脱氮处理构筑物采用曝气生物滤池，抗冲击负荷强，运行管理简单，滤池平均36～48 h反冲洗一次，硝化滤池各级出水设置导流板后，反硝化滤池进水溶解氧质量浓度可稳定在4～6 mg/L。单位用地面积为0.15 m²/(m³·d^-1)。根据2020年—2021年的运行数据，当进水COD_Cr、BOD₅、SS、氨氮、TN、TP质量浓度为12～26、3.8～7.1、1～6、0.22～2.22、5.34～11.60、0.15～0.40 mg/L时，各污染物平均去除率分别为29%、23%、44%、57%、52%、68%,通过该工...     

惠州市某地下式污水处理厂工艺设计案例

惠州市陈江街道办二号污水处理厂设计规模为10万m³/d,采用全地下形式,设计出水水质指标执行地表“准Ⅳ类”(除TN外,其余常规指标均达到地表Ⅳ类水标准)。设计采用“粗细格栅+曝气沉砂池+膜格栅+AA O-MBR+紫外线消毒”处理工艺,膜格栅采用内进流式网板格栅,栅条间隙为1 mm;AAO生物池总停留时间为9.6 h,有效水深为6.0 m,曝气管采用膜管式微孔曝气器,气水比为4.71:1;MBR膜类型为中空纤维膜,膜孔径≤0.1μm,平均运行通量为12.50 L/(m²·h)。操作层分为9个防火分区,每个防火分区均设置自动喷淋系统,且面积不大于2 000 m²;管廊层区域为水池或检修平台,且同时使用人数小于10人,不计防火分区。试运行期间平均进水量为2.5万～3.5万m³/d,出水稳定达标。     

某工业园区中水回用废水零排放工艺实验研究

中水回用废水水质较差，离子含量高，远达不到零排放标准。为此，采用超滤、反渗透与液碱软化工艺对其进行处理，并探究工艺最优化条件。试验结果表明：废水经过两次反渗透膜浓缩，浓水的TDS可达49 221 mg/L，后续可进行蒸发分盐处理，清液水质达到所要求的水质标准；超滤膜的平均通量可设定在50 kg/m²·h，在40 kg/m²·h左右可进行反冲洗操作；一级反渗透在通量为18 L/m²·h，回收率为75%的情况下，最佳压力设定为12 bar；二级反渗透在通量为15 L/m²·h，回收率为75%的情况下，最佳压力设定为20 bar；选用液碱-纯碱软化法对一级反渗透浓液进行软化，在两者加药量分别为303.53 mg/L和67.41 mg/L时，处理后出水Ca²⁺、Mg²⁺分别为7.20 mg/L和18.00mg/L，达到了反渗透进水要求。     

餐厨厂除臭工程设计及应用

介绍了餐厨垃圾臭气的特点,将预处理的213 000 m³/h臭源分为2条高浓度点源和1条低浓度面源,高浓度线采用“酸洗+碱洗+生物滤池+碱洗+应急活性炭”的处理工艺,低浓度线采用“酸洗+碱洗+生物滤池+碱洗”的处理工艺,最终NH₃质量浓度<4.36 mg/m³、H₂S质量浓度<0.03 mg/m³、CH₄S质量浓度<0.01 mg/m³、臭气为浓度977,浓度排放及定量排放均满足上海地标。     

AC/PMS去除饮用水中Cd2+及膜污染控制机理的研究

研究了活性炭(AC)耦合过硫酸氢盐(PMS)预处理与超滤工艺联合使用,目的是去除水体内的有机物及Cd²⁺来保障饮用水安全及缓解膜污染。实验配制了含10 mg/L的腐殖酸与30 μg/L的Cd²⁺混合水样并采用AC/PMS进行预处理实验,研究表明：当 AC 和 PMS 投加量为分别为 40 mg/L 和 100 μM,预处理时间为 60 min 时,UV₂₅₄、DOC 和 Cd²⁺的去除率分别为94.3%、59.1%和91.7%;过滤实验中膜比通量恢复了105.26%;XDLVO理论预测模型发现,混合微污染物的接触角由71.2°降低到了43.3°,胶粒-膜相互作用的总界面能降低了81.51%,超滤膜污染的问题得到了有效地缓解。     

膜法去除海上气田乙二醇富液中二价阳离子的研究

为了解决海上气田乙二醇富液中 Ca²⁺、Mg²⁺ 难以去除的技术难题,本文采用陶瓷无机超滤膜对高含盐的乙二醇富液进行分离处理,考察了工艺条件对处理效果的影响。结果表明,在跨膜压差为 0.06MPa,膜面流速为 5.6m·s^-1,温度为 80℃,连续运行 120h 的条件下,膜通量稳定在 200L·(m²·h)^-1 以上,处理后的富乙二醇悬浮物固含量小于 0.829mg·L^-1,粒径中值小于 1μm,膜过滤液 Ca²⁺、Mg²⁺ 含量小于 0.19mmol·L^-1,二价盐脱除率大于 99.8%;通过化学药剂清洗,膜性能几乎完全恢复。     

超滤集成工艺在制盐卤水精制中的应用研究

采用混凝气浮+砂滤+超滤处理某制盐厂卤水,研究了不同运行条件下,膜系统的运行稳定性,分别进行了卤水直接超滤30L/㎡·h、25L/㎡·h和20L/㎡·h以及砂滤和和混凝气浮+砂滤预处理后超滤20L/㎡·h下的试验,对比了各个运行条件下,膜系统运行的稳定性;分析了砂滤、混凝气浮+砂滤和混凝气浮+砂滤+超滤等不同处理工艺下的卤水处理效果及膜CEB清洗效果。试验结果表明:砂滤预处理后,膜系统的运行稳定性略有提高,混凝气浮+砂滤预处理后,膜系统运行稳定性有很大的提高,20L/㎡·h下连续运行一周TMP未见明显增长;混凝气浮+砂滤对卤水TOC、浊度SS等都有较好的去除效果,其去除率依次为35.6%~38.9%、38.8%~54.7%和68.7%~73.4%,混凝气浮+砂滤+超滤对TOC和浊度去除率提高为38.6%~44.2%和96.3%~97.6%;0.1%的Na Cl O的CEB清洗效果良好纯水20L/㎡·h下TMP恢复率高达80.6%,说明造成膜污染的物质主要为有机物。     

进水水质对纳滤膜苦咸水软化的分离性能

针对黄淮地区苦咸水,构建了小试级别的纳滤膜法软化系统,并开展了包括pH、总溶解固体含盐量（TDS）和总有机碳（TOC）等进水水质对DL、DK型纳滤膜的软化分离实验。结果表明,pH为3~10、TDS为1317~5926 mg·L^-1和TOC为2.72~12.24 mg·L^-1的进水条件下,DL和DK纳滤膜比通量随pH的增加分别呈先上升后下降和缓慢下降的趋势,随进水TDS和TOC的增加呈整体下降趋势,而纳滤膜对硬度离子（Mg²⁺和Ca²⁺）的截留率均呈明显的上升趋势。DL膜运行至267 h时,膜比通量下降幅度超过10%,进行化学清洗,酸洗后膜比通量恢复率达到85.05%,酸洗加碱洗后该值高达97.2%,结合扫描电子显微镜和原子力显微镜表征结果,可知化学清洗对膜面污染有较好的去除效果。