无纺布膜临界通量及其在洗浴废水处理中的应用研究

以无纺布平板膜生物反应器为试验装置,采用通量阶梯式递增法的临界通量进行了测定,研究了混合液污泥浓度(MLSS)对无纺布膜临界通量的影响,考察了膜通量对无纺布平板膜生物反应器长期运行的影响。试验结果表明,无纺布膜的临界通量与MLSS浓度成反比,当MLSS的质量浓度从3 g/L增长到9 g/L时,无纺布膜临界通量从17 L/(m2·h)下降到13 L/(m2·h)。在MLSS的质量浓度控制为5 g/L,膜通量低于临界通量15 L/(m2·h)的条件下,无纺布平板膜生物反应器可连续稳定运行130 d,且反应器出水各项指标均可满足GB/T 18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准的要求。     

无纺布膜生物反应器在洗浴废水再生处理中的应用

采用无纺布平板膜生物反应器对某高校游泳馆的洗浴废水进行处理,考察了无纺布膜生物反应器对洗浴废水的处理效果,并对该工艺进行了初步的技术经济分析。结果表明:无纺布膜生物反应器对洗浴废水处理效果良好,出水CODCr的质量浓度小于20 mg/L、BOD5的质量浓度小于5 mg/L、浊度小于1 NTU、NH3-N的质量浓度小于1 mg/L、LAS的质量浓度小于0.5 mg/L,各项指标均符合GB 18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准的要求。技术经济分析结果表明,采用无纺布膜生物反应器工艺可有效降低工程投资和运行成本。     

PAC延缓一体式MBR膜污染与膜通量恢复的对比试验

在处理洗浴废水的一体式微滤膜膜生物反应器内,投加粉末活性炭,以减缓反应器膜污染速度,延长膜生物反应器工作周期。试验结果表明,在98天试验运行期间,投加70-100目活性炭1g/L,膜通量10 L/m2·h,投炭膜只在第89 d化学清洗1次,而对照膜分别在第27 d和第81 d各清洗1次,投炭膜的工作周期延长。采用空曝气方法恢复膜过滤性能,投炭膜过滤阻力下降幅度大于对照膜。经化学清洗后,投炭膜的通量恢复效果好于对照膜。而且,投炭反应器内活性污泥的沉降性能得到提高。因此,投加适宜粒径的粉末活性炭,可有效减缓膜污染,改善膜污染层的状态,提高活性污泥的沉降性能。     

膜生物反应器膜污染泥饼层剥落研究

膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的水处理技术。MBR具有出水水良好,效率高等特点,成为最受欢迎污水处理工艺之一。由于MBR膜分离单元易产生淤塞造成膜污染,阻碍了其发展。膜污染是指混合液中的微粒及溶质大分子与膜存在着物理、化学或生物作用而在膜表面或膜孔内部沉积,造成膜孔变小或堵塞,进而在膜面形成泥饼层,使得膜通量减小和TMP增加的现象。因此研究膜污染泥饼层的剥落机理对MBR有重要意义。通常MBR泥饼层剥落量取决于曝气量,曝气孔径,曝气时间等。本实验表明:曝气量小,泥饼层(SS)剥落量在膜上中下三部分相差不大;曝气量大,膜下方泥饼层SS剥落大,泥饼层厚度与SS剥落一致。而胞外聚合物(EPS)(mg/gvss)是冲刷后反而增加,因为曝气只能冲刷掉SS,而作为膜污染主要因素EPS则很难去除,即曝气的剥落作用对EPS的去除不明显,得出结论物理清洗并不能有效防止膜污染。     

改性PVDF膜在MBR中膜污染的研究

将聚偏氟乙烯膜磺化6 h,在TiO2胶体溶液中浸泡20 min,制得的TiO2改性膜纯水通量约为1 800L/m2·h,高出未改性膜250L/m2·h.通过膜生物反应器中膜阻力的测定,分析膜污染形成的原因,表明膜污染主要是浓差极化层及凝胶层引起的;通过活性污泥对膜污染机理的研究,判断出污泥的过滤过程严格符合沉积过滤定律.在膜生物反应器(MBR)中运行时,TiO2改性膜稳定通量高于未改性膜,总阻力低于未改性膜;通过扫描电镜分析,TiO2改性膜沉积层的厚度比未改性膜薄,表明TiO2改性膜的抗污染性能优于未改性膜.     

浸没式平板膜生物反应器处理钞票纸厂废水的中试研究

采用"水解+浸没式平板膜生物反应器"工艺对钞票纸造纸废水进行了中试试验研究,试验了水力停留时间、膜通量、生物系统有机负荷等关键技术参数对处理出水COD等指标的影响,得到较优化的操作条件。当水力停留时间为24 h、生物系统COD有机负荷≤0.4～0.5 kg/(m3.d)和膜通量为0.3 m3/(m2.d)时,膜的跨膜压差增长很慢,可稳定实现出水COD小于50 mg/L的排放要求。     

重力自流非织造布-生物反应器处理生活污水

针对膜生物反应器自身造价高的问题,研究开发了一种利用新型非织造布作为过滤组件的一体式MBR,并针对膜生物反应器能耗较高的问题,对该反应器进行了利用生物反应器内液位水头重力自流出水的研究.试验结果表明采用该反应器处理生活污水,反应器平均出水COD＜20 mg/L,氨氮质量浓度＜1.5mg/L,对于3 μm非织造布,重力自流出水条件下,临界通量为10L/(m2·h)左右,在活性污泥浓度为4 000 mg/L左右情况下,合适的曝气量为1.0m3/h,污染后的非织造布经过0.3%的NaClO浸泡清洗,通量可以恢复到新非织造布通量的96%.     

仿生膜生物反应器处理高浓度有机农药废水的研究

对自制仿生膜生物反应器处理农药废水进行了七个多月的试验。试验结果表明,好氧仿生膜生物反应器对农药废水有较好的处理效果,系统抗负荷冲击能力强,出水水质好。当进水CODCr为650mg/L时,出水CODCr为100mg/L,达到了国家污水综合排放一级标准(GB8978—1988)。CODCr去除率为80%以上,出水浊度小于10度,CN-小于0.5mg/L。仿生膜稳定膜通量为115.2L/(h·m2),高于一般无机膜的膜通量,并且不需清洗,降低了运行费用。     

动态膜生物反应器运行及泥饼特性研究

选用孔径为74μm的不锈钢网作为动态膜支撑体组件,结合UCT工艺研究了动态膜生物反应器(DMBR)处理生活污水的运行效果及泥饼特性。结果表明,DMBR出水水质基本上可以满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级A排放标准;动态膜污染跨膜压差快速增长阶段的平均速率约为1.13 kPa/h;微生物胞外聚合物提取分析发现蛋白质类物质浓度大于多糖类物质浓度,其比值约3～5;动态膜泥饼层对大分子物质起到了很好的截留作用;泥饼层阻力是动态膜组件过滤阻力的主要部分,约占总阻力95.79%。动态膜膜污染易控制,且反冲洗容易,膜通量恢复率达到96.9%。红外光谱分析表明膜组件表面泥饼层的主要污染物为多糖和蛋白质类物质。     

好氧膜生物反应器处理聚酯废水中试研究

研究了内置一体式好氧膜生物反应器(MBR)对聚酯废水的处理效果与影响因素。结果表明:HRT应根据进水水质在13～36h内调整,以保证出水水质达到污水综合排放标准(GB8978-1996)化纤浆粕工业类一级排放标准。最佳的有机负荷、容积负荷、DO和pH值分别为0.16kgCOD/(kgMLSS·d)、1.6kgCOD/(m3·d)、2～4mg/L和7.5左右。所用MBR对聚酯废水的COD去除效果比较稳定,出水COD基本小于90mg/L,平均去除率达93.7%。MBR对NH 4-N的平均去除率在97.3%,出水NH4 -N小于2mg/L。对磷的平均去除率为71.6%,但会存在出水磷含量超过1mg/L的现象。另外,化学清洗可以恢复膜清水通量的95%,并结合扫描电镜对清洗前后的膜表面进行了微观分析。     

正渗透膜过程中临界通量的影响因素

临界通量是膜过程中一种重要的污染特性指标.采用阶梯汲取液浓度递增法测定不同污染物、架桥离子浓度及膜面流速对正渗透(FO)膜过程临界通量的影响.结果表明,海藻酸钠(SA)、腐殖酸(HA)及二氧化硅(SiO2)污染时FO膜临界通量值分别为29.32,46.35和32.17 L/(m2·h);随 Ca2+浓度由0 mmol/...     

膜生物反应器处理生活污水临界通量的研究

利用“通量阶式递增法”对临界通量进行了测定,得出MBR的3个水动力学操作区:超临界区、临界区和次临界区;在MLSS的质量浓度为6 000 mg/L、曝气量为0.5 m3/h的条件下,膜组件的临界通量区域为10.68～13.86 L/(m2.h),据此确定组件的次临界通量为12 L/(m2.h)。在此基础上研究了次临界通量下的运行特性,试验表明,次临界通量下的膜污染过程具有明显的两阶段特征:第一阶段的TMP呈平缓直线上升,第二阶段的TMP呈剧烈直线上升。     

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·...     

低膜面流速下曝气对管式膜水力特性及膜污染影响

采用曝气强化管式膜超滤高岭土混合液,考察了低膜面流速下曝气对强化膜分离过程影响,探讨了曝气对膜面水力特征及膜污染过程影响,并对过滤介质影响及膜污染阻力构成进行了研究。结果表明,在低膜面流速下,通过向管式膜引入曝气使膜表面形成气液两相流,可实现膜通量稳定保持在15L/(m²·h)以上。不仅如此,曝气的引入使膜表面雷诺数由1800~2500增至3300~4500,显著增强了膜表面湍流程度,并且实现了低膜面流速下使膜污染指数控制在较低水平,节省了运行能耗。此外,曝气的引入主要减轻了膜表面滤饼污染,使膜过滤总阻力减小且对高岭土截留效率影响不大,但强烈的膜面传质使高岭土粒径有减小趋势,并且膜表面形成污染阻力以不可逆污染层为主,不利于膜污染长周期控制。     

铝系混凝剂减缓膜污染的红外光谱-多变量曲线分辨分析

超滤是一种高效的水处理技术,近年来被广泛应用于工业废水处理、生活污水回用、海水淡化预处理等领域。然而,超滤长期运行会造成膜污染。本文采用了在线混凝结合超滤工艺,使用不同形态的铝系混凝剂（硫酸铝、氯化铝或聚合氯化铝）,处理含有不同溶解性有机质组分（腐殖酸、牛血清白蛋白和高岭土）的模拟原水,研究不同铝形态、不同组分及其相互作用对超滤膜污染过程的影响。本研究建立了流量衰减模型模拟膜污染过程,结合衰减全反射红外光谱（IR-ATR）和多变量曲线分辨-交替最小二乘法（MCR-ALS）的数据处理方法对膜上的多种污染物进行定性和定量分析。结果表明硫酸铝和氯化铝混凝剂均可明显提高膜比通量,减缓膜污染。该工艺混凝剂投加量低于常规处理工艺即可明显减缓膜污染。混凝剂投加量为0.4mg/L时,氯化铝混凝效果较好,混凝剂投加量为2.4mg/L时,硫酸铝混凝效果较好。低投加量（0.2mg/L、0.4mg/L）下,PAC对缓解膜污染程度不明显,反而加重膜污染。牛血清白蛋白对超滤膜的污染比腐殖酸严重。因为牛血清白蛋白的存在大大降低了混凝的效果,阻碍疏松滤饼层的形成。向原水中投加硫酸铝混凝剂,膜污染主要发生在过滤前期,即...     

多效膜蒸馏过程用于海水和浓海水的深度浓缩

研究了离子交换法选择性脱钙与多效膜蒸馏相结合用于海水淡化和淡化厂浓水深度浓缩的可行性。海水或浓海水中钙离子能脱除90%以上,可防止高倍数浓缩时海水中硫酸钙沉淀对膜造成污染。本文以膜通量、造水比和馏出液电导率为多效膜蒸馏过程的性能指标,研究了操作条件对过程性能的影响。膜通量最高可达6.07 L/(m2?h),造水比最高可达13.2;当海水浓缩至250 g/L时,馏出液的电导率小于200 μm/cm,膜通量和造水比仍可达3.61 L/(m2?h)和4.96。以除钙后的浓海水为料液,利用两种多效膜蒸馏组件分别进行了持续45天的操作稳定性实验研究,在试验期间膜组件性能没有明显下降。该研究结果表明,多效膜蒸馏结合选择性脱钙是适合于海水深度浓缩及资源综合利用的高效节能技术。     

陶瓷超滤膜处理煤矿矿井水的中试研究

为解决煤矿矿井水水量和水质波动大而导致浸没式超滤膜产水量低,易污堵和难清洗的问题,开展了陶瓷超滤膜在煤矿矿井水处理系统中的中试研究。结果表明,在超滤进水投加13~15 mg/L聚合氯化铝的条件下,即使进水浊度在数小时内跃升至100 NTU,陶瓷超滤膜均可在260 L/(m2·h)的目标运行通量和315 L/(m2·h)的挑战运行通量下稳定运行。产水浊度稳定<0.1 NTU,优于后续纳滤系统进水要求。     

电极超滤膜生物反应器处理阴离子表面活性剂废水

化妆品生产过程中产生大量的阴离子表面活性剂废水,具有有机物浓度高和易产生泡沫的特点,影响普通超滤膜生物反应器（UMBR）的处理效果和稳定运行。采用自制的电极超滤膜生物反应器（EMBR）处理阴离子表面活性剂废水,考察电流强度对EMBR污染物处理效果和活性污泥性质的影响,探索膜污染的机理。结果表明：与UMBR相比,在电场能的作用下,EMBR滤饼层的有机物含量较低,跨膜压差（TMP）降低50%左右,膜污染较轻。当电流强度为10 mA时,COD去除率和微生物活性最高,分别为97.92%和41.6 mg/（g TSS·h）;滤饼层有机物含量最低,PN、PS和HA的浓度分别为5.6、8.02、0.85 mg/L。较低的电流强度即可促进微生物活性和污染物去除率的提高,有效控制膜污染。     

电极超滤膜生物反应器处理阴离子表面活性剂废水

化妆品生产过程中产生大量的阴离子表面活性剂废水,具有有机物浓度高和易产生泡沫的特点,影响普通超滤膜生物反应器（UMBR）的处理效果和稳定运行。采用自制的电极超滤膜生物反应器（EMBR）处理阴离子表面活性剂废水,考察电流强度对EMBR污染物处理效果和活性污泥性质的影响,探索膜污染的机理。结果表明：与UMBR相比,在电场能的作用下,EMBR滤饼层的有机物含量较低,跨膜压差（TMP）降低50%左右,膜污染较轻。当电流强度为10 mA时,COD去除率和微生物活性最高,分别为97.92%和41.6 mg/（g TSS·h）;滤饼层有机物含量最低,PN、PS和HA的浓度分别为5.6、8.02、0.85 mg/L。较低的电流强度即可促进微生物活性和污染物去除率的提高,有效控制膜污染。