饮用水超滤膜处理中试中的膜污染控制

采用中试规模的压力式超滤膜系统处理水厂的沉淀池出水,对试验期间的膜污染控制技术进行研究.用物理反洗、化学强化反洗(CEB)、化学清洗和预氯化对膜污染进行控制.结果表明:物理反洗工艺对于膜污染的去除效果不明显;CEB是一种物理和化学方法相结合的在线清洗方法,能够有效地恢复膜比通量,平均恢复率达85％;采用草酸进行化学清洗效果较好,4次清洗膜比通量平均提高了265 L/(m2·h·0.1 MPa).对膜反洗水的成分分析表明:铁和溶解性有机物是导致中试系统膜污染的主要因素.预氯化可以有效地减缓膜污染速率.     

连续微滤技术的研究

研究了中空纤维膜清洗技术——连续微滤技术(CMF)．从空气反冲和水反洗与空气振荡清洗交替进行，发展到气水双洗、在线加药剂清洗，再到空气振荡清洗、反洗、加药剂清洗过程，充分发挥各自清洗工艺的特点，实现在线清洗工艺的优化，从而实现连续过滤的目的．该技术适用于污水处理、城市自来水净化处理、反渗透的前级预处理等方面．     

PVDF管式膜过滤TiO_2悬浮液性能研究

用聚偏氟乙烯(PVDF)管式膜组件处理TiO2悬浮液,考察不同工艺条件对膜通量的影响;并对膜的在线清洗工艺进行研究.实验结果表明:膜通量运行初始30min有较大降低,之后基本保持稳定;膜通量随着循环流量的增大而增加;随悬浮液浓度的增加而逐渐减小;随运行压力增加而增加,当出口压力增加到0.1MPa以上时,膜通量基本不再随压力变化;管式膜在线清洗1min时,膜通量恢复率可达90%以上.     

可反洗平板膜生物反应器处理园区生活污水研究

就可反洗平板浸没式膜生物反应器和传统平板浸没式膜生物反应器处理园区生活污水的效果进行比较研究,发现在水力停留时间同为9.6h的条件下,两者几无区别,COD和NH3-N的去除率同样分别为90%和95%,浊度均降至0.7NTU以下,也均无SS检出,出水水质都达到国家生活杂用水水质标准(GB/T18920-2002);但前者因膜具可反洗性,可以延缓膜污染,延长系统稳定运行周期,减少化学清洗频率,既降低运行成本,延长膜使用寿命,又减少化学清洗剂对环境的污染.     

长度及出水方式对中空纤维膜过滤性能的影响

为了更好的对中空纤维膜组件进行优化设计,通过对4组试验的对比,就中空膜纤维的长度和膜组件出水方式对过滤性能的影响进行考察.结果表明:无论是静态过滤还是曝气条件,在试验周期内,单端出水组件的膜比通量要比双端出水组件的变化趋势更为平缓.相同条件下,双端出水组件的平均通量要高于单端出水组件.静态过滤条件下,双端比单端的稳定运行通量有较大提高;在曝气条件下,由于气泡诱发的纤维抖动和水力错流作用,曝气对通量的影响要大于出水方式对通量的影响.在本研究的条件下,固定曝气强度为7.99 m3/(m2·h),100～120 cm为单端出水的膜纤维最佳长度设计值,在此范围内膜比通量与短纤维相比不会有明显的降低.当组件的出水方式改为双端时,膜纤维的最佳设计长度可延长至120～140 cm.     

膜孔反洗流剪切力表征膜污染变化规律探究

采用孔径为0.2μm的PVDF平板微滤膜对酵母悬浮液进行了错流过滤与反洗.研究了在反洗过程中污染层平均孔径(d_f)、膜孔内剪切力(τ)和可逆污染阻力(R_r)的变化规律,并对比了有无反洗情况下的d_f变化.结果表明,d_f、τ和R_r均随着反洗周期的增加而减小.d_f随着过滤压力(TMP)、流速、反洗时间和强度的增加而增大,随着进料液质量浓度的增加而减小.当1 700Re4 200时,增加流速能有效提升d_f;当Re4 200时,增加流速d_f并未明显改善.τ随着TMP、流速、反洗时间和强度的增加而增大,随着进料液质量浓度的增加而减小.R_r随着TMP、浓度、反洗时间和反洗强度的增加而增大,随着流速的增加而减小.周期反洗能有效提升d_f,且2～10反洗周期的d_f均大于未反洗的d_f.     

倒置A~2O-MBR工艺处理城市生活污水脱氮除磷中试研究

利用天津膜天膜科技股份有限公司生产的中空纤维帘式膜组件,并采用自行设计的MBR中试设备构建倒置A2 O-MBR工艺处理城市生活污水.结果表明,该工艺的产水COD、NH3—N、TN、TP平均值分别为22.23mg/L、1.89mg/L、14.96mg/L、0.38mg/L,去除率分别为91.49%、94.5%、63.4%、87.3%,出水浊度0.19NTU.出水主要水质指标在系统运行正常时可以达到《城镇污水厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准.一般情况下,出水水质可以保证符合一级B标准的要求.对于已污染的膜,采用复合碱性溶液浸泡循环清洗、碱性溶液和酸性溶液依次浸泡循环清洗两种方法可分别使跨膜压差由43kPa降至12kPa,73kPa降至25kPa,压差下降量分别为31kPa、48kPa,恢复产水.     

浸没式超滤膜用于砂滤池的研究

通过中试试验,研究浸没式超滤膜在砂滤池中应用时膜通量的主要影响因素,包括:出水方式、液位、膜长度、反洗方式等.试验结果表明,改变出水方式(虹吸、重力流)对膜通量没有影响;液位高度与产水量成正比关系;相同条件下,短膜在膜通量及其他方面的表现更具优势;1.36 m膜在液位高度2.5 m,清洗周期24 h,清洗方式为气水同时进行的条件下运行时,膜通量可长期维持在较高水平.     

海水淡化浓盐水真空膜蒸馏研究

采用PVDF中空纤维膜及PTFE微孔平板膜组件对反渗透海水淡化浓盐水的真空膜蒸馏过程进行了研究.连续运行的结果表明:温度是影响海水淡化浓盐水膜蒸馏过程的关键因素,对膜通量影响较大.在真空侧压力为2 kPa,浓盐水流量为24 L/h时,进料侧浓盐水温度为346.35 K时,PVDF中空纤维膜组件的膜蒸馏通量为13.26 kg/(m2.h).而在真空侧压力为2 kPa,浓盐水流量为120 L/h,进料侧浓盐水温度为340.15 K时,PTFE平板膜组件的膜蒸馏通量为24.8 kg/(m2.h).研究表明膜蒸馏技术处理海水淡化浓盐水具有广阔的应用前景.     

小型富氧器的研制

用改性甲基硅橡胶膜制成了富氧组件。当膜两侧的压力比为0.26或集气管的绝对压力为20cmHg时,其富氧性能:流量0.80—1.40升/分,富氧空气的氧气含量27.7—33.5%。由组件制成了7组件富氧器,这个富氧器在实验室进行了操作,其操作条件,膜两侧压力比(P_L/P_H)对富氧空气流量及富氧空气中氧含量或分离系数有巨大的影响。     

浸入式中空纤维膜元件的优化设计

在浸入式中空纤维膜元件纯净水测试实验基础上,研究了膜通量的分布情况,提出了膜元件的优化参数——单位产水膜成本,讨论了膜丝尺寸、出水方式、成本构成、应用场合等对膜元件的优化设计的影响,建立了一种中空纤维膜元件优化设计的方法.     

浸没式中空纤维膜组件的优化和设计

综述了浸没式中空纤维膜反应器在组件设计和优化方面研究进展,包括优化函数和传质模型的建立,纤维尺寸、松弛度、填充密度、排布方式的选择、膜组件外形和曝气管路的优化设计等方面理论和试验的最新成果.在此基础上,对建立完善的膜组件优化设计体系提出今后的研究重点和方向.     

超滤膜的一种新用途—制备聚合氯化铝絮凝剂

在分析了提高聚合氯化铝絮凝剂（PAC）中有效成Alb含量的方法的基础上,用理论和实验证明用中空纤维超滤膜法制备PAC的可行性,并设计了制备装置。利用这套装置向AlCl3中投加NaOH能生产总铝浓度在0．14－1．2mol/L,碱化度不低于2．3,Alb含量75．6％以上的PAC;当碱液改为Na2CO3时,制得的PAC总铝浓度在0．26－0．48mol/L,Alb含量大于79．6％。     

TiO_2动态改性膜应用于MBR的研究

采用二氧化钛(TiO_2)纳米粒子对聚偏氟乙烯中空纤维膜微滤膜(PVDF MF,0.1μm)和实验室自制聚砜中空纤维膜超滤膜(PSF UF,0.05μm)进行表面亲水改性,以期提高膜的抗污染能力.采用膜接触角、纯水通量、出水TOC、膜压差和扫描电子显微镜(SEM)进行表征了TiO_2动态膜的性能.将TiO_2纳米颗粒改性后的PVDF MF和PSF UF膜应用于膜生物反应器(MBR)处理模拟焦化废水(TOC=500 mg/L),考察了其对MBR过滤性能的影响.实验结果表明,改性后膜的水接触角明显减小,亲水性增强,TMP升高速率明显降低,模拟焦化废水,TOC的去除率平均可达95%,经返洗及次氯酸钠清洗后膜表面TiO_2层外观没有明显变化.改性后的膜组件较显著地增加了MBR的膜抗污染的优势,且具有一定的稳定性.因此,将TiO_2动态改性耐污染膜应用于MBR是可行的.     

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。     

聚醚砜超滤膜处理油田采出水试验研究

采用聚醚砜中空纤维超滤膜组件处理油田采出水,探讨了超滤用于油田回注水处理和采出水回用预处理效果.结果表明:聚醚砜超滤膜产水通量较高,处理水中石油类、悬浮物及其粒径中值均达到回注水的标准,浊度、TGB和IB细菌的去除率分别达100%、99%、99%.采用碱+表面活性剂复合药剂清洗可获得最佳的通量恢复.由于采出水中较高的H2S和COD含量,超滤产水的SDI15>3.0,超出后续纳滤/反渗透膜系统的进水要求.     

一体式陶瓷膜反应器在对硝基苯酚催化加氢中的应用

设计了液固一体式陶瓷膜反应器,开展对硝基苯酚加氢过程的研究,着重考察了不同膜组件对加氢反应和膜过滤的影响,并对一体式反应器的反应分离性能进行了研究.结果表明,膜组件的引入都会增加纳米镍催化剂的吸附,使加氢速率降低,其中水平膜组件使加氢速率下降了36.4%,影响最大.L型膜组件的渗透性能最高,且对加氢速率的影响较小.一体式陶瓷膜反应器中催化加氢速率的衰减程度小于分置式膜反应器,随着催化剂套用次数的增加,膜处理能力先明显下降后趋于平缓.     

中空纤维膜萃取器的传质性能及强化

综述了中空纤维膜萃取器的传质性能及强化的研究现状。详细论述了包括壳程,膜内和管程的传质特性以及膜萃取的传质强化方法。     

压缩空气脱湿和乙醇气相脱水的集成膜过程研究

采用聚酰亚胺中空纤维膜以气流吹扫操作方式进行乙醇气相脱水研究 ,干燥的吹扫气流由压缩空气膜法脱湿组件提供 ,此两过程构成了集成膜过程 ;讨论了膜材料改性、吹扫气流的湿度和流速、操作温度等条件对乙醇脱水效率的影响 .