投加物质对减缓MBR膜污染的研究

MBR膜污染主要包括3个方面,膜孔的堵塞,凝胶层的吸附和污泥层的沉积,控制膜污染的方法有膜材料的改性、优化操作条件、改善混合液特性。向MBR反应器中投加物质以此来改善混合液污泥的特性,提高活性污泥的可过滤性,减少凝胶层的吸附、降低溶液的粘度、抑制污泥层在膜表面的堆积,从而延长了MBR膜的整个运行周期。目前研究的投加物质有悬浮填料、活性炭、絮凝剂、沸石、塑料颗粒等。重点介绍了这几种物质对于MBR膜污染影响的研究进展,并展望需要研究投加几种物质的组合对膜污染的影响或者与其它方法连用的效果。     

改善污泥性质控制MBR膜污染的研究进展

膜生物反应器(MBR)具有高效,出水水质好的特点,在生活污水和工业废水处理中得到了应用,但膜污染是MBR广泛应用的主要障碍.介绍了污泥混合液中胞外聚合物(EPS)对膜污染的影响,详细总结了改善活性污泥混合液性质的途径,包括投加添加剂、优化运行参数和培养好氧颗粒污泥.提出了投加天然高分子混凝剂改善污泥性质的方法.     

活性炭提高膜生物反应器运行性能的研究进展

通过投加粉末活性炭(PAC)/颗粒活性炭(GAC)改善污泥混合液性质从而减缓膜污染是膜生物反应器(MBR)领域的研究热点,重点介绍了最近五年有关活性炭与MBR结合处理不同类型废水的研究进展,投加PAC/GAC对MBR处理能力的影响,对减缓膜污染的作用,尤其是结合动态膜(DM)论述对污泥性质的改善.重点讨论了活性炭在好氧...     

PAC投加对膜生物反应器的污泥特征和膜污染的影响

考察了投加粉末活性炭( PAC)对长期运行的膜生物反应器(MBR)中污泥混合液特性和膜污染的影响,并分析了其对膜污染的影响机理.结果表明,PAC的投加使污泥絮体平均粒径增加、污泥的粘度减小,而对污泥含量影响不大.投加PAC可降低混合液中溶解性EPS含量,质量浓度从MBR反应器混合液中的平均87.17 mg·L-1降至PAC-MBR反应器内65.54 mg·L-1;同时PAC对膜表面的EPS也有吸附作用,能将沉积在膜表面的EPS吸附到其表面,使得膜表面的EPS质量浓度从MBR反应器内的970.6 mg·L-1降至PAC-MBR反应器内的699.0 mg· L-1,同时改变了膜表面的EPS组成,使得蛋白质、多糖的质量比降低,减缓了膜的有机污染,延长了膜组件的清洗周期.     

铁离子分布规律及其对MBR微生物代谢产物的影响

以进水中含有10 mg/L FeCl3的膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)为研究对象,考察铁离子在污泥混合液中的分布规律及对微生物代谢产物的影响.实验结果表明:污泥混合液中铁含量分布规律为胞内＞紧缚的胞外聚合物(tightly bound extracellular polymeric substances,TB)＞松散的胞外聚合物(loosely bound EPS,LB)＞溶解性微生物代谢产物(soluble microbial products,SMP);在运行80 d后,大部分铁离子存在于胞内(平均含量81.2％);Fe3的投加不但降低了SMP及EPS浓度,而且改变了微生物代谢产物的空间分布,其中SMP中多聚糖、TB和LB的含量下降明显.     

壳聚糖投加对MBR污泥混合液性质及膜污染的影响

通过试验研究了壳聚糖投加对膜一生物反应器中污泥混合液的颗粒粒径、污泥粘度、污泥脱水性能,溶解性微生物产物（SMP）及胞外聚合物（EPS）的影响。探讨了投加壳聚糖减缓膜污染的原因。结果表明投加壳聚糖提高了反应器对COD、TN、TP及NH3-N的去除效果。投加壳聚糖能够降低混合液粘度,增大污泥粒径,使污泥比阻值下降约80％。提高了污泥脱水性能,并降低了反应器中SMP的含量,从而降低了膜污染速率。     

投加助滤剂对高盐度冲击下MBR运行及膜污染影响

以膜生物反应器（membrane bioreactor,MBR）受高盐度废水冲击前后的活性污泥为研究对象,考察了助滤剂（硅藻土）投加对于MBR污染物去除及膜污染减缓的影响。实验结果表明投加硅藻土对高盐废水冲击后的MBR性能恢复效果显著。与对照反应器相比,投加60 mg·L^-1硅藻土可提高系统对传统污染物的去除效率,COD、NH₄⁺-N及TP去除效率分别提高了4.9%、3.2%及74.5%;高盐度废水冲击显著增加了对照反应器的膜污染速率,其膜污染速率是投加硅藻土MBR的4倍。硅藻土具有的吸附性能及絮凝能力显著降低了MBR本体溶液中的溶解性微生物代谢产物含量,减小了膜污染速率。进一步研究发现,投加硅藻土增加了平均絮体粒径（mean particles sizes, d_p）及相对疏水性（related hydrophobic, RH）,有利于减缓膜污染。     

投加助滤剂对高盐度冲击下MBR运行及膜污染影响

以膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)受高盐度废水冲击前后的活性污泥为研究对象,考察了助滤剂(硅藻土)投加对于MBR污染物去除及膜污染减缓的影响。实验结果表明投加硅藻土对高盐废水冲击后的MBR性能恢复效果显著。与对照反应器相比,投加60 mg·L-1硅藻土可提高系统对传统污染物的去除效率,COD、NH+4-N及TP去除效率分别提高了4.9%、3.2%及74.5%;高盐度废水冲击显著增加了对照反应器的膜污染速率,其膜污染速率是投加硅藻土MBR的4倍。硅藻土具有的吸附性能及絮凝能力显著降低了MBR本体溶液中的溶解性微生物代谢产物含量,减小了膜污染速率。进一步研究发现,投加硅藻土增加了平均絮体粒径(mean particles sizes,dp)及相对疏水性(related hydrophobic,RH),有利于减缓膜污染。     

处理炼油废水时粉末活性炭对MBR的影响机理

通过平行实验,考察了粉末活性炭(PAC)投加对MBR处理实际炼油废水时混合液性质的影响,拟合了膜阻力与混合液中胞外聚合物(EPS)、溶解性有机物(SMP)含量以及混合液黏度的关系,并进一步探讨了PAC影响MBR混合液性质的机理。结果表明,PAC的加入有效降低了膜污染速率,延长了单个周期内MBR的运行时间;炼油废水MBR系统中的混合液特性(EPS含量、SMP含量和混合液黏度)与膜阻力都呈现较强的指数相关关系;PAC的投加,降低了炼油废水MBR系统运行过程中混合液内EPS和SMP的含量及混合液黏度,从而改变了混合液特性,使得膜污染减缓并延长膜运行的时间;PAC的投加降低了混合液中EPS的含量,这是处理炼油废水时PAC影响MBR膜污染的根本机理,混合液EPS含量的降低,使SMP含量和混合液黏度均降低,从而抑制了膜污染。     

微污染水处理中混合液特性对膜污染的影响

重点研究了各工艺条件下的膜污染状况和混合液特性变化对膜阻力分布的影响。结果表明投加PAC和原水可生化性较好时都利于减缓膜污染。它们分别通过增加膜表面泥饼层的孔隙率和增大混合液的粗径分布来提高混合液可过滤性，使沉积层阻力Rc分别降至原MBR工艺的51．4％和33．3％。试验证实与原MBR工艺相比，投加PAC和采用可生化性较好的原水后，单位膜面积处理单位体积湖水时膜比通量的下降率分别由4．64％m^-1下降至1．85％m^-2和14．31％m^-1。     

炭化条件对多孔炭膜性能的影响

以石油沥青为原料,采用无粘结剂成型制备多孔炭膜,考察了炭化条件对炭膜的Ｈ２和Ｎ２气体渗透率和理想分离系数的影响,并用压汞法表征了炭膜的孔径分布,结果表明：炭化温度是影响炭膜性能的关键因素,制备的炭膜具有均匀性孔径分布,平均孔径为１５３ｎｍ。     

膜接触器及相关过程

膜接触过程是一个相当广义的膜过程,它包括膜蒸馏,膜萃取,膜吸收,膜吸附,膜汽提和渗透萃取等,其主要优点是膜的堆砌密度高,可提供极大的膜面积,使接触的两种介质间进行传递,其主要缺点是膜的传质阻力较大和不稳定性等,本文简要综述了这一过程的主要方面,各种膜接触器,相关过程,应用和潜在应用等。     

聚醚砜膜原位清洗方法的实验研究

实验对已污染的聚醚砜膜进行了清洗的研究,并通过测量各种清洗剂清洗后膜水通量的恢复,确定适宜的清洗剂、清洗时间、清洗液浓度和操作压力,选择出最佳的清洗方案,取得较好的清洗效果。通过研究表明:被污染的聚醚砜膜用混合清洗剂清洗恢复率可达到85%,效果要明显优于单一的清洗方法。     

一体式膜生物反应器膜污染现象及清洗试验研究

对新膜和在一体式膜生物反应器中运行而被污染的膜作扫描电镜对比,从微观角度解释膜污染现象。短期运行22d和长期运行210d的膜分别经冷水→热水→次氯酸钠→乙醇清洗,膜通量恢复到新膜的94.4%和70.3%;将另一长期运行210d的膜改变清洗程序为冷水→热水→次氯酸钠→硫酸,膜通量恢复到新膜的61.4%,说明不同的清洗程序清洗效果不同。将短期运行和长期运行的膜组件按Darcy定律过滤模型计算:二者运行后膜总阻力增大,短期运行22d和长期运行210d后,由于浓差极化和膜污染产生的阻力大约是膜自身阻力的4倍和11倍。     

膜的污染和劣化及其防治对策

较为系统地介绍了膜污染和劣化的定义和特点,因膜污染和劣化而造成的膜性能变化,以及如何预防、减少或清除膜污染和劣化的一些通用方法。     

膜生物反应器处理小区污水条件的优化

由于膜污染是限制膜生物反应器(MBR)应用与推广的主要因素。为此,本研究以MBR处理某小区污水为例,选择粉末活性炭投加量、活性污泥浓度及曝气量进行L12(43)正交试验,确定最佳的操作条件分别为2 g/L、7 g/L、6 m3/h;并在此基础上进行平行对比试验,其膜阻的最大差值达21.05 kPa,导致膜污染形成和发展的主要物质蛋白质/多糖值与膜压差上升速率存在线性关系。     

膜分离技术

本文简要回顾了膜分离技术的发展历史。简述了膜分离技术的基本原理及分类，并对其发展趋势进行了展望。     

新膜及膜过程的研究现状及发展动向

本文综述了双极性膜及其电渗析、膜蒸馏、膜萃取、无机膜等新膜及膜过程，简要说明其研究状况，应用前景和发展动向。     

气体膜分离的进展及在石油化工中的应用

综述了气体膜分离技术在膜组件和膜材料方面的进展及在石油化工领域中的应用。