TiO_2光催化有机-无机杂化超滤膜去除水中天然有机物研究

采用相转化法将聚偏氟乙烯(PVDF)、二氧化钛(TiO2)和聚乙二醇(PEG)共混制得TiO2光催化有机-无机杂化超滤膜。利用实验室自制有机-无机杂化超滤膜在有无紫外光照条件下,对腐殖酸(HA)和水库源水样中天然有机物(NOM)的去除率和膜污染情况进行研究和分析,并比较了不同溶液环境(pH和离子强度)和有无紫外光照条件下对腐殖酸水样超滤过程的影响。结果表明,pH较低、离子强度较高的溶液环境有助于提高PVDF-PEG-TiO2膜对HA的去除率;光催化作用可以显著减少膜通量衰减,减少膜污染。     

东江水有机物特性变化规律及超滤膜污染中试研究

超滤在饮用水深度处理中广泛采用，然而天然水体中有机物会造成严重的膜污染。以东江水为超滤原水，首先对原水中有机特性成分变化规律进行调研，然后通过中试试验研究超滤衔接位置、预处理工艺、不同膜材质对膜污染的影响。结果表明，东江水中腐殖类、蛋白类、多糖类在冬春季节含量较低，在夏秋季节含量较高，8月达到最高峰。水厂常规工艺能一定程度降低污染物负荷，砂滤池出水腐殖质、蛋白质、多糖在冬春季分别低于0.8、0.5、1.0mg/L；在夏秋季分别低于1.5、1.0、3.6 mg/L。对于超滤在水厂的衔接，相比衔接在沉淀池后，额外的砂滤工艺并不能更为有效地控制膜污染。相比水厂单一的混凝（聚铝），组合预处理（聚铝+粉末炭）更能有效的控制跨膜压差，且能够将腐殖酸、多糖、蛋白质去除率提高10～40个百分点。针对东江水，内压式聚醚砜（PES）膜比外压式聚偏氟乙烯（PVDF）膜具有更好的抗污染能力。研究成果对超滤在东江水处理中的应用、原水预处理工艺以及超滤膜材料选择具有重要的指导意义。     

腐殖酸类物质对反渗透膜的污染研究

通过单一污染物实验,分析了不同浓度的腐殖酸类有机物对反渗透膜的污染过程,明确了膜表面沉积的腐殖酸类有机污染物总量是导致系统膜通量降低与脱盐率升高的主要因素.腐殖酸与钙离子的复合污染实验表明,钙离子的存在加快了腐殖酸的沉积速率,且两者在膜表面的沉积使膜通量与脱盐率下降,而腐殖酸在膜上的沉积量是通量变化的决定因素.     

超滤膜污染控制研究进展

膜分离技术被认为是21世纪最有前途、最具发展前景的高新技术之一,它在工业技术改造中起着战略性作用。然而,膜污染问题始终是限制其应用的瓶颈,减少乃至消除膜污染将大大拓宽其使用范围。因此,近年来,超滤膜污染的预防及控制措施研究依然是人们关注和研究的热点问题。     

超滤膜污染原因探析

膜分离技术对许多传统产业的发展起着关键作用。超滤技术被广泛应用于食品、医药、工业废水处理、生物技术、超纯水处理等领域。然而,膜污染问题始终是限制其应用的瓶颈,减少乃至消除膜污染将能大大拓宽其使用范围。因此,近年来,超滤膜污染的预防及控制措施研究依然是人们关注和研究的热点问题。     

电场对超滤膜污染和去除性能影响的研究

研究了电场对超滤膜污染和去除性能的影响。结果表明,原水中的腐植酸在电场中发生电泳迁移,减少了向膜表面的移动,同时发生凝聚现象,沉积在膜表面形成疏松的滤饼层,有效的减缓了膜污染。经过与普通超滤膜过滤的平行试验比较得出,附加电场后对羟苯甲酮(BP-3)的去除率提高了70%～100%。同时发现,吸附是大孔径低压膜去除小分子BP-3的主要作用,水中腐植酸的存在对超滤去除BP-3有一定的促进作用。通过稀HCl、NaOH溶液浸泡和水力冲洗,可有效消除膜污染,使得膜过滤通量得到恢复。     

水处理中超滤膜污染研究进展

随着超滤技术在水处理领域中的应用越来越广泛,超滤膜污染已成为现阶段迫切需要解决的问题.结合国内外有关超滤膜污染的最新研究进展,总结了引起超滤膜污染的物质,阐述了膜的性质、操作条件与膜污染之间的关系,归纳了超滤膜的污染机理以及引起污染的原因,并指出今后超滤膜污染的研究方向.     

一种基于膜污染指数的超滤膜污染评价方法

利用浸没式中空纤维膜小试系统,基于膜污染指数（FI）建立超滤膜污染的评价和试验方法。通过试验考察超滤膜污染变化规律,以及运行周期对膜污染指数计算的影响,并确定计算膜污染指数的运行周期;并对膜污染指数评价方法的可重复性进行检验：对化学清洗前后膜污染指数进行比较。试验表明,在过滤初期,滤饼污染和吸附污染并存,所以初期水力不可逆膜污染指数（HIFI）增长较快;中期超滤膜的吸附能力不断减弱,膜污染主要是滤饼污染,所以膜污染较为稳定：后期跨膜压力过大,压缩滤饼层,减小滤饼孔隙率,增加滤饼阻力,所以HIFI有所增加。同时短期的膜污染试验可以用来反映长期的膜污染情况,该超滤膜污染的评价方法重复性好,污染后的超滤膜经过化学清洗后。可以重复利用。     

氧化预处理延缓超滤膜污染试验研究

分析了膜前氧化对超滤膜污染规律和水中有机组分构成的影响,并对延缓膜污染的机理与方法进行探讨。结果表明,试验所用3种氧化剂KMnO4、高锰酸钾复合盐(PPC)、H2O2均能延缓膜污染进程,在投加量为1 mg.L-1条件下,预处理效果PPC>KMnO4>H2O2;KMnO4和PPC对UV254的去除效果优于溶解性有机物,表明2种氧化剂优先去除含有双键的疏水性有机物;通过研究氧化剂投加量对比紫外吸光度变化的影响,说明氧化作用使水中腐殖质类成分向非腐殖质类成分转化。     

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究

超滤膜污染是限制超滤膜在水处理得到应用的重要因素，它直接导致超滤工艺的运行维护费用增加，膜使用寿命大幅度缩短等。本文首先总结了超滤膜污染的原因、膜污染类型及主要影响因素，综述了膜前预处理技术、膜清洗技术、改性膜应用等目前控制膜污染的主要方法以及超滤与其它工艺组合控制膜污染新方法，最后指出了超滤膜污染防治未来的发展趋势。     

聚砜超滤膜与低分子有机物交互作用的研究

选取聚砜平板超滤膜,采用间歇错流循环方式对离子型表面活性剂与低分子有机物的混合料液进行分离,考察了表面活性剂的浓度、操作压力等因素对超滤过程的影响,研究料液与膜之间的交互作用。结果表明,有机物与表面活性剂的混合料液的通量均高于自来水的通量;表面活性剂的浓度低于临界胶束浓度(CMC)时,膜通量随其浓度的增加而增加,而高于CMC时通量略有下降;改变操作压力,混合溶液的通量随压力的降低而减小,其中苯酚的通量变化不大,但均保持较高的渗透通量。     

Comparative analysis for fouling characteristics of river water,secondary effluent,and humic acid solution in ceramic membrane ultrafiltration

Ceramic membrane ultrafiltration experiments were performed with 7-channel tubular membrane (molecular weight cutoff = 300 kD) at a constant transmembrane pressure and crossflow rate under recirculation mode. In the experiments, the fouling characteristics of river water (RW, dissolved organic carbon (DOC) = 3.4 mg/L) were compared with humic acid solution (HA1, DOC = 3.7 mg/L). Also, the fouling behaviors of secondary effluent (SE, DOC = 7.9 mg/L) were compared with HA2 (DOC = 8.5 mg/L). Fluorescence excitation-emission matrix, modified Hermia’s model, and resistance-in-series model were used to analyze the fouling characteristics. Results demonstrated that RW and SE could cause ceramic membrane fouling more rapidly due to their hydrophilic organic compositions in comparison with hydrophobic HA.     

超滤膜技术概述

当今社会,超滤作为一种新型膜分离技术,应用的领域十分广泛,而且也获得了良好的效果。本文首先介绍了超滤技术的原理、四大有机高分子膜材料和相转化制膜中常用的浸没沉淀法和溶剂蒸发法,然后简述了超滤膜的优点、四大领域的应用、三大污染物质及防治措施,并把超滤膜技术多年后的研究方向和未来前景总结出来。指出超滤膜具有在水处理净化、食品提纯和中药分离等方面的诸多优势,接下来在广泛总结颗粒物、有机物和微生物污染的基础上,通过针对性的污染类别,遴选出高效的处理措施,并且能够显著提升超滤膜的抗菌抗污染性能,从而为超滤膜发展和实践运用提供可能。文中提出：今后研究的重点将是制备高性能、低成本、绿色化的超滤膜,并与其他膜分离技术协同作用于生产生活。     

超滤膜在饮用水处理中临界通量的影响因素研究

超滤膜在临界通量以下过滤可不产生膜污染或产生极轻的膜污染,针对超滤膜在饮用水处理中的临界通量的影响因素,系统考察曝气、过滤方式和混凝沉淀预处理等对浸没式超滤膜处理松花江水临界通量的影响.结果表明,曝气强度达到10 m3/(m2·h),连续曝气可将超滤膜的临界通量提高5 L/(m2·h),曝气强度达到40 m3/(m2·...     

超滤膜直接过滤地表水试验

采用截留相对分子质量为50000的国产聚丙烯腈中空纤维超滤膜,进行地表水直接过滤试验。采用浊度为5 NTU和15NTU的原水进行试验,当膜的特性通量趋于稳定时,其值分别下降到初始值的40%和42%,结果表明在相同操作条件下,浊度的高低与膜污染程度的轻重正相关,已污染的膜经水力清洗和化学清洗后膜的特性通量恢复率达到98%,清洗效果比较理想。     

超滤过程膜污染控制技术研究进展

探讨了超滤过程中的浓差极化和膜污染形成的机理以及影响膜污染的因素 ,综述了预防和控制膜污染的各种技术 ,包括膜材及孔径的选择、膜组件的设计、原料的预处理、膜过程的强化及膜的清洗等技术。指出开发新型实用的耐污染膜和能耗少、寿命长、抗污染的膜组件 ,对膜过程工艺进行优化控制 ,开发高效的在线清洗技术和经济便利的离线清洗技术等是尚待攻克的课题。     

Intermittent ultrasound-assisted ceramic membrane fouling control in ultrafiltration

In this study, remediation of ceramic membrane fouling by an in-line intermittent ultrasound system was investigated. A piezoelectric ultrasonic transducer was integrated into a membrane unit that provided ultrafiltration (UF) of a diluted skim milk solution containing 0.10 wt% of protein. The effects of ultrasound at varied frequencies (20, 28, and 40 kHz) and power intensities (1.44, 2.88, and 5.76 W/cm²) under continuous operation and intermittent mode at various intervals (0.50, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and 3.0 minutes) on membrane fouling were studied. The quality and flow rate of the permeate stream were monitored for the evaluation of the UF process performance. Optimal conditions of continuous ultrasound were found at 28 kHz and 2.88 W/cm². Moreover, at optimal ultrasonic conditions, the optimal intermittent time was found at 0.50 minute. At optimal ultrasonic conditions, the permeate amount increased by 79.8% and 94.2% for 0.50 minute intermittent ultrasound and continuous ultrasound, respectively, as compared with that of the UF process without ultrasound. Also, intermittent ultrasound induced better fouling control at a lower protein concentration of 0.05% by weight. The cleaning effect of ultrasound could be attributed to the cavitation bubbles generated by the rarefaction and pressure cycles of the applied ultrasound.     

膜生物反应器的污染及防治

控制膜生物反应器(MBR)的膜污染、提高膜清洗效率、延长膜运行周期,是影响MBR推广应用的至关重要的问题。现从膜、生物及运行条件等方面分析了膜污染的影响因素,并提出了MBR污染防治的相应措施。     

聚偏氟乙烯超滤膜亲水改性研究进展

膜污染会缩短超滤膜的使用寿命,增加由于水力清洗、化学清洗以及膜组件更换而产生的费用。为减少运行成本,有必要对膜污染加以控制。膜污染与原水中污染物的性质和膜本身的性质密切相关。亲水性膜具有水通量高、抗污染性能好的特点,因而提高超滤膜的亲水性是提高膜的水通量和控制膜污染的重要方法之一。简要介绍了具有良好化学稳定性、耐辐射性、耐热性的聚偏氟乙烯膜的表面亲水改性和共混亲水改性的研究进展,指出通过不同的改性方式,聚偏氟乙烯膜都能够实现亲水性的增强。     

高分子膜错流超滤过程的有限元分析

利用Navier-Stokes方程和连续性方程描述错流超滤自由流动区域的流场,与Darcy定律描述的膜介质中的流场相耦合,结合对流扩散方程以及吸附动态方程建立了高分子超滤膜污染过程的数学模型。针对实验中难以测试的吸附速率系数和解吸速率系数,结合文献中的结果进行了数据拟合,建立了计算式,并得到了很好的验证。采用有限元模拟方法分析了不同入口速率下高分子超滤膜的跨膜压力、沉积量和渗透通量沿管道长度方向的变化情况,有助于错流超滤工艺过程的优化设计。