超滤组合工艺在超高浓度制盐卤水精制中的应用

采用超滤组合工艺处理超高盐度制盐卤水,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,对比分析了各工况下膜系统单周期运行的膜比通量(SF)和膜污染速率(K)。实验结果表明:混凝气浮+砂滤对卤水TOC、浊度、SS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99.6%~99.7%;运行通量升高,膜污染速率加快,改变错流量几乎不影响膜污染速率,混凝气浮+砂滤预处理后膜比通量提高,膜污染速率明显降低。     

不同孔径微孔膜用于MBR处理微污染水研究

采用3种不同孔径的微孔膜应用于MBR处理微污染水,系统考察了不同膜的净化效果。结果表明:在实验条件下,膜孔径大小是影响膜通量和料液浊度去除率的主要因素,膜孔径越大,膜污染越严重,膜通量的衰减越快,浊度的去除率越低。而对有机污染物和氨氮的去除,3种膜均具有较好的去除率,没有显著差异。进一步对3种不同孔径的微孔膜进行比较发现,自制的小孔径PVDF/PVA共混膜的性能最优,MBR的出水水质最稳定。     

高密度澄清池—内压式超滤组合净水工艺的试验

试验采用高密度澄清池—内压式超滤组合工艺,以模拟微污染地表水为处理对象,研究了组合工艺对浊度、CODMn、UV254、NH3-N等污染物质的去除效果,探讨了反冲洗的操作条件。研究表明,在最佳运行条件下,组合工艺对浊度、CODMn、UV254和NH3-N的平均去除率分别为99.85%、43.23%、40.85%和63.72%,系统保持平稳运行;当膜通量降低到初始通量的70%时,组合工艺的工作周期比单独超滤工艺过滤持续时间延长了大约4倍左右;当要达到同样的反洗效果时,增加反洗持续时间比缩短反洗周期更有效。     

反渗透海水淡化预处理工艺

对不同海水预处理工艺进行了研究,对比分析了不同工艺产水浊度、化学需氧量（COD_Mn）、污染密度指数（SDI₁₅）等参数及不同预处理工艺对超滤膜膜比通量的影响。混凝-沉淀或气浮处理能够有效降低海水浊度,配合砂滤或纤维过滤,浊度可以降低到0.3NTU左右。当超滤处理海水时,无论采用何种预处理方法,其产水浊度和SDI₁₅都可以满足反渗透进水要求。直接超滤时,COD_Mn去除效果较差,超滤结合混凝-沉淀或气浮处理时,COD_Mn去除率有了较大的提高。预处理方法对超滤膜膜比通量影响较大,直接采用超滤进行处理时,超滤膜膜比通量衰减较快,经混凝-沉淀或气浮处理后,膜比通量衰减有所减缓,进一步经砂滤或纤维过滤后,膜比通量的衰减得到了较好的控制。采用混凝-沉淀/纤维过滤预处理工艺时超滤膜膜比通量衰减最低。     

臭氧催化/超滤组合工艺去除石化反渗透浓水中有机物

由于石化反渗透浓水含盐量高且存在难降解有机物,不利于水资源的回收利用。采用臭氧催化/超滤组合工艺去除反渗透浓水中的有机物,通过分析臭氧催化氧化预处理实验中影响因素并考察超滤膜比通量变化规律并结合膜污染动力学模型揭示膜污染机理。研究结果表明：当臭氧催化氧化预处理条件为臭氧浓度17 mg/L、催化剂投加量体积比40%、紫外光强0.7 mW/cm²、反应时间40 min,臭氧催化氧化预处理效果最佳;探讨孔径、流速、温度对膜比通量及膜污染影响,得出最佳运行条件为孔径20 nm、流速4.2 L/min、温度40℃且孔径越大、温度越低、流速越小,膜比通量越小,膜污染越严重;基于三维荧光光谱(3D-EEM)及水质分析,臭氧催化/超滤组合工艺能高效去除石化反渗透浓水中有机物。本研究构建的组合工艺可为石化反渗透浓水中的有机物去除提供参考。     

超滤一体化装置处理闽江高含藻原水的效果

考察了集混凝—斜管沉淀—超滤于一体的装置在高藻水期对闽江水的净水效果。结果表明超滤一体化装置出水浊度小于0.1 NTU,浊度去除率达到99%以上;出水CODMn均值为1.40 mg/L,出水UV254为0.024 cm-1,CODMn和UV254去除率分别为57.3%和50.1%;出水细菌含量低于《生活饮用水标准》(GB 5749—2006)的限值,细菌去除率大于99%。超滤组合工艺对藻类处理效果优于水厂工艺,藻类总去除率为99.3%。当膜通量下降时,缩短过滤时间、延长反冲洗时间可以使膜通量恢复;当超滤膜出现不可逆污染时,通过CIP清洗恢复膜过滤性能。在高藻水期,水温对膜通量和TMP影响较小,在保证出水水质的前提下,较大的膜通量运行更节能。     

“化学软化+TUF”组合工艺在焚烧厂垃圾渗滤液的应用研究

采用“化学软化+TUF”对焚烧厂垃圾渗滤液MBR产水进行预处理,探究了不同Ca(OH)₂加药量的软化效果、管式超滤膜的运行稳定性及组合工艺的处理效果、膜污染控制方式和反渗透运行稳定性。结果表明：Ca(OH)₂加药量占比为90%时,组合工艺对硬度、SiO₂、COD的去除率分别为94.3%、66.7%、30.0%,出水浊度为0.22 NTU,说明组合工艺对硬度、COD、SiO₂、浊度均有较好的去除效果。管式膜产水平均通量在390 L/(m²·h)左右,运行压力稳定在0.25 MPa,通量和压力运行稳定,反洗通量恢复性好。采用HCl(5%)+NaOH(3%)+NaClO(5%)的化学清洗方式可能较好地恢复膜通量。组合工艺除硬除浊处理后,后续反渗透运行稳定性明显改善。本研究可以为“化学软化+TUF”在焚烧厂渗滤液废水预处理阶段的应用提供参考。     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染水试验研究

基于超滤膜对有机物去除率低和超滤膜污染严重的现状,构建了传统工艺+超滤以及传统工艺+粉末活性炭(PAC)+超滤两组工艺,并对处理前后水样的浊度、UV_(254)、高锰酸盐指数进行检测,对比了两组工艺对微污染水中的污染物的处理效能。结果表明,两组工艺对于浊度的去除效果都比较好,出水浊度不受原水水质的影响,传统工艺+超滤组合工艺对于有机物的去除效果不理想;传统工艺+PAC+超滤组合工艺对有机物有着良好的去除效果,出水的浊度、UV_(254)和高锰酸盐指数的去除率分别为90.9%,84.6%和77.0%;超滤膜表面污染物主要为腐殖酸类物质和蛋白质类物质,经过化学清洗,基本上能恢复TMP,PAC的存在能有效减缓超滤膜的污染。     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染水试验研究

基于超滤膜对有机物去除率低和超滤膜污染严重的现状,构建了传统工艺+超滤以及传统工艺+粉末活性炭(PAC)+超滤两组工艺,并对处理前后水样的浊度、UV_(254)、高锰酸盐指数进行检测,对比了两组工艺对微污染水中的污染物的处理效能。结果表明,两组工艺对于浊度的去除效果都比较好,出水浊度不受原水水质的影响,传统工艺+超滤组合工艺对于有机物的去除效果不理想;传统工艺+PAC+超滤组合工艺对有机物有着良好的去除效果,出水的浊度、UV_(254)和高锰酸盐指数的去除率分别为90.9%,84.6%和77.0%;超滤膜表面污染物主要为腐殖酸类物质和蛋白质类物质,经过化学清洗,基本上能恢复TMP,PAC的存在能有效减缓超滤膜的污染。     

光催化协同TiO2动态膜去除水中腐植酸及膜污染特性

针对物理扰动模式控制动态膜污染使涂膜层脱落方面的局限性,提出光催化氧化技术协同动态膜降低膜污染,对比了陶瓷微滤膜、动态膜、光催化协同动态膜处理含腐植酸废水及含腐植酸/TiO₂混合废水过程中的膜通量、污染物去除率及膜污染阻力分布的变化趋势。结果表明:光催化协同作用可有效提高动态膜过滤腐植酸溶液过程中的膜通量、总有机碳(TOC)及UV₂₅₄的去除率,并同时降低可逆污染阻力及不可逆污染阻力,其中可逆污染阻力明显大于其他部分阻力,可逆污染是造成膜通量衰减的主要原因。光催化预处理时间越长,稳态膜通量、TOC及UV₂₅₄去除率增幅越显著,控制膜污染越有效。光催化预处理2h和8h再动态膜过滤时TOC去除率分别可达到80%和90%以上,UV₂₅₄去除率都可达95%以上。     

基于小孔径PVDF内衬膜A/O-MBR膜污染分析

为研究膜生物反应器膜污染问题,在缺氧-好氧一体式膜生物反应器中,对模拟生活污水的处理效果进行考察,考察了4种不同孔径聚偏氟乙烯(PVDF)内衬膜对膜污染的影响规律。结果表明,基于小孔径PVDF膜的MBR工艺对模拟生活污水中COD、NH3-N的去除率分别达到96%、90%,出水浊度在0.35 NTU以下;在操作条件固定的情况下,随着膜孔径增加,临界通量逐渐降低;孔径越小,跨膜压差上升越缓慢,膜污染较轻。膜污染模型分析结果显示:无论何种孔径的膜,在MBR系统中,滤饼层和凝胶层污染所占的比例都最大(>80%),因此,在使用过程中减缓滤饼层及凝胶层的形成至关重要。     

2种超滤膜在膜-粉末炭生物反应器中处理沉后水的对比研究

采用浸没式膜-粉末炭生物反应器(MABR)工艺处理模拟沉后水,考察该工艺对浊度、氮类、有机物、颗粒物的去除效果,并对比聚氯乙烯(PVC)和聚偏氟乙烯(PVDC)中空纤维膜在此工艺中的净水效果和膜污染情况。结果表面,该工艺对浊度、氮类和有机物有较好的去除效果,可以将出水浊度控制在0.2 NTU以下;挂膜成功后,PVC膜对NH_4~+-N的去除率稳定在95%以上;COD_(Mn)、DOC、UV_(254)的平均去除率分别为38.8%、34.8%、47.0%。对比分析,发现2种超滤膜的过滤性能表现基本相当,但是PVDF超滤膜的污染情况比PVC更严重。     

絮凝-超滤组合工艺深度处理印染废水及阻力分析

采用絮凝-超滤组合工艺对工业印染废水的二级生化出水进行深度处理,探讨了絮凝、超滤及絮凝-超滤联用对废水中COD和浊度等去除的效果,从膜通量和膜阻力的角度分析了絮凝对减轻膜污染的作用.结果表明,超滤具有较好的除浊功能,去除率高达92%,COD去除率仅43%,PAC投加量为50mg·L~(-1)时,单独絮凝对浊度去除率可达60.5%,但对COD去除率低于20%.絮凝-超滤联用不仅能提高产水水质,使浊度和COD去除率分别达到99.8%和54%,而且对提高产水通量和减轻膜污染效果显著.通过阻力计算表明,直接超滤的阻力主要为可恢复阻力,不同压力下R_r/R_(ir)值均在0.7以上,絮凝+冲洗可大幅减小膜阻力,因而更适于工业化应用.     

预涂层吸附-超滤处理再生水有机物效能及膜污染机制

将铁酸锰(MnFe_2O_4)和四氧化三铁(Fe_3O_4)2种吸附剂预沉积在超滤膜上过滤再生水模拟溶液,考察预沉积对膜污染及其膜出水水质的影响。结果表明,2种吸附剂的适宜投加量均为0.45 g/L;在适宜投加量下,Fe_3O_4预沉积比单独超滤提高膜比通量20.1个百分点,效果优于提高膜比通量9.3个百分点的MnFe_2O_4;MnFe_2O_4预沉积和超滤膜的组合工艺有67.3%的TOC去除率,改善效果高于达到的41.1%的TOC去除率的Fe_3O_4;吸附剂预沉积在超滤膜上会形成预涂层,平滑致密的预涂层可吸附和截留污染物,有效减少膜污染,投加量0.45 g/L的Fe_3O_4形成的预涂层比投加量0.45 g/L的MnFe_2O_4更有效的阻止了膜污染。预沉积技术可以改善膜通量和膜出水水质。     

沉淀-微滤组合工艺处理模拟含碘放射性废水

采用实验室规模的沉淀与膜分离组合工艺处理模拟含放射性I-废水,初始I-浓度约为5 mg·L~(-1),Na_2SO_3投加量为40 mg·L~(-1),CuCl投加量为260 mg·L~(-1)。分析考察了不同水温条件下的除碘效果及其他水质参数变化情况和两个膜通量4.17×10~(-6) m·s~(-1)和8.33×10~(-6) m·s~(-1)运行条件下的膜污染情况。运行时间均为168 h,处理含碘离子的废水水量为1540 L。两个膜通量在各自运行期间,平均去除率为94.8%,出水水质较稳定,但是出水的Cu(Ⅱ)离子含量较高,需要增加后续除铜工艺;最终膜比通量分别降至初始膜比通量的65.0%和55.0%,膜组件经物理和化学清洗后SF值分别恢复至初始SF值的90.0%和79.0%。反应结束后两次试验的CF(浓缩倍数)平均值为2.02×10~3,试验产生的污泥体积较小。     

活性炭纤维电解预处理对MBR处理印染废水及膜污染的影响

采用两组平行膜生物反应器处理模拟印染废水,对比研究采用活性炭纤维电解预处理对水质各指标的去除率及膜污染情况。不采用预处理及采用预处理的工艺分别记为工艺A、B。实验表明,B工艺的COD及色度平均去除率比A工艺提高了6.69%和21.54%,并且发现B工艺的蛋白质、膜通量及黏度变化速率比A工艺慢。添加活性炭纤维电解预处理,能提高出水水质及有效的延缓膜污染。     

活性炭纤维电解预处理对MBR处理印染废水及膜污染的影响

采用两组平行膜生物反应器处理模拟印染废水,对比研究采用活性炭纤维电解预处理对水质各指标的去除率及膜污染情况。不采用预处理及采用预处理的工艺分别记为工艺A、B。实验表明,B工艺的COD及色度平均去除率比A工艺提高了6.69%和21.54%,并且发现B工艺的蛋白质、膜通量及黏度变化速率比A工艺慢。添加活性炭纤维电解预处理,能提高出水水质及有效的延缓膜污染。     

超滤集成工艺对西北村镇窖水处理的应用研究

研究了以超滤为核心,流程为颗粒活性炭-纳米金属簇-超滤-紫外线的集成净水工艺对原水中浊度、CODMn、氨氮的去除,进行了不同原水浊度下超滤的膜污染成因分析和化学清洗试验。结果表明,集成工艺出水浊度稳定在1 NTU以下,对CODMn和氨氮的平均去除率为29.86%和50.95%。出水水质达到了现行GB 5749-2006的要求。在短时间内较高浊度的进水对超滤膜不会造成不可逆的膜污染,但在持续较高浊度进水条件下膜阻力会快速提高并最终造成膜污染。对原水中的有机物和浊度进行更有效的预处理能减缓膜污染的进程,膜污染发生后进行有针对性的化学清洗能有效的恢复膜通量。     

改性PSF超滤膜与混凝工艺组合处理赣江微污染水源水

制备了改性PSF超滤膜,研究了原膜、改性膜分别与混凝工艺组合处理赣江微污染水源水的处理效果。研究表明,组合工艺处理浊度时,两膜的处理效果都比较明显,PAC的加入量对其影响较小。对UV_(254)、氨氮进行处理时,改性膜的处理效果均比原膜好。加入40 mg/L的PAC时,两膜对UV_(254)的去除率达最大值,其中原膜为39.52%,改性膜为58.73%。在PAC的投入量由10 mg/L增至30 mg/L的过程中,两膜对氨氮的去除率均呈增长趋势,其中原膜由13.23%增至23.68%,改性膜由17.57%增至39.42%,继而增大PAC的加入量,去除效果无明显变化。PAC的加入量在10~30 mg/L时,原膜的极限超滤时间维持在70 min以上,改性膜的极限超滤时间维持在150 min以上。综合考虑出水水质和经济成本的影响,采用组合工艺处理赣江微污染水源水时PAC的加入量宜在30~40 mg/L范围内。     

混凝-超滤短流程工艺低温运行膜污染机理研究

针对东北某水源地汛期后冬季低温水质特点,开展混凝-超滤短流程工艺膜污染机理研究,利用Box-Benhnken Design(BBD)中心组合实验和响应面分析法,确定水温、膜通量、聚合氯化铝(PAC)投加量3个因素为自变量,归一化膜比通量(NSF)为响应值,研究他们自变量之间的交互作用。结果表明,水温高于4℃,膜通量和PAC投加量对膜污染的影响均显著;水温低于4℃时,膜通量和PAC投加量对膜污染的影响不显著。采用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜对污染后的超滤膜进行微观检测,发现膜丝表面吸附的污染物以高岭土为主,腐殖酸为辅。通过氢氧化钠(质量浓度2 g/L,2 h)和盐酸(质量浓度5 g/L,5 h)浸泡的离线性化学清洗方法可去除膜孔内堵塞的污染物,有效缓解膜污染。