纳米Al2O3改性PVDF超滤膜处理含油污水研究

在有机高聚物聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中加入适量无机纳米Al2O3,采用相转化法合成无机改性有机超滤膜.改性PVDF膜的亲水性得到显著改善,进而提高了其通量和抗污染性能.用改性纳米Al2O3-PVDF管式膜装置处理含油污水,出水含油质量浓度0.2mg/L,悬浮固体质量浓度为0.2 mg/L,Toc去除率达98.86%,COD和浊度的去除率均达90%以上,粒径中值小于2 μm.研究表明,改性膜处理含油污水的出水指标均高于未改性膜.用扫描电镜对PVDF膜改性前后的污染情况进行观察和分析,并用不同的洗液对污染膜进行清洗,表明纳米Al2O3的加人明显改善了PVDF膜的抗污染性.用1%OP-10(pH值为10)表面活性剂洗液反冲洗,可使改性膜的通量恢复率达100%.     

PAC/BPAC-UF对二级出水中有机物去除及膜污染情况对比

目前对溶解性污染物去除效能较低和膜污染严重的问题是超滤(Ultrafiltration,UF)技术的瓶颈,为了改善城市污水处理厂二级出水水质和UF技术的运行稳定性,利用粉末活性炭(Powdered Activated Carbon,PAC)-UF和生物粉末活性炭(Biological Powdered Activated Carbon,BPAC)-UF 2种组合工艺对污水处理厂二级出水进行深度处理。通过DOC、三维荧光、膜通量变化、膜阻力分布及微生物群落结构分布的分析方法,对比研究2种组合工艺对有机物的去除效果,考察不同投加量下PAC和BPAC对膜污染的缓解程度。结果表明,在最佳投加量下2种组合工艺对有机物的去除效果均优于直接UF,膜污染得到有效缓解。具体而言,PAC-UF和BPAC-UF对溶解性有机物的去除效果相差不大,PAC-UF略优于BPAC-UF;对于蛋白质类、腐殖酸类和微生物副产物类有机物,BPAC-UF较PAC-UF的处理效果更优; BPAC-UF较PAC-UF对缓解膜比通量下降和膜污染阻力增长有更好的效能。由于BPAC上微生物的吸附和生物降解作用,BPAC-UF工艺经济适用性较好,BPAC-UF可以作为一种有效的再生水深度处理方法。     

浸没式超滤膜处理垃圾渗滤液试验研究

为达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的相关要求,对某垃圾填埋场渗滤液处理工艺进行改进,用PVDF和PTFE两种不同材质的超滤膜进行试验。结果表明,在垃圾渗滤液处理工艺中PVDF和PTFE两种超滤膜处理效果相差不大,但PTFE超滤膜性能优越,抗污染能力更强,适用于垃圾渗滤液处理。     

二级出水中溶解性有机物亲疏水性对超滤膜污染的影响

利用相对分子质量分布、三维荧光光谱仪及红外光谱仪等方法研究了城市污水二级出水中溶解性有机物亲疏水性对超滤膜污染的影响。结果表明:城市污水二级出水中疏水性酸占42.8%,过渡亲水性酸占19.1%,亲水性有机物占38.1%;水中疏水性酸、过渡亲水性酸和亲水性有机物分别使膜通量减小32.8%、29.9%和18.6%,膜阻力增大106.6%、92.2%和58.6%;过渡亲水性酸为蛋白质类,相对分子质量主要在4000~30000 Da;亲水性有机物为脂肪类,主要集中在6 000 Da以下;疏水性酸物质为腐殖酸类,主要集中在4 000 Da以下,其中疏水性酸物质更容易引起超滤膜污染。     

PVDF/DA改性膜抗污染性能研究

为降低疏水性聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride, PVDF)微滤膜在膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)中的膜污染情况，采用多巴胺(Dopamine, DA)对PVDF膜进行表面改性，制得PVDF/DA改性膜。通过多种分析手段对改性膜进行化学结构、形态结构、亲水性表征，并评估抗污染性能；同时考察PVDF膜和PVDF/DA改性膜的胞外聚合物组分。结果显示：添加多巴胺可以增加PVDF膜的粗糙度和亲水性，PVDF/DA改性膜的接触角降至33.9°。PVDF/DA改性膜还具有良好的抗污染性能，海藻酸钠(Sodium Alginate, SA)截留率为86.71%,牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)吸附量为223μg/cm²,通量恢复率高达98.92%,远高于PVDF膜90.24%的通量恢复率。在挂膜对比试验中，相较于PVDF/DA改性膜，PVDF膜的胞外聚合物(Extracellular Polymers, EPS)总量增加了1.46倍，膜表面滤饼层中蛋白质、多糖和DNA含量均高于改性膜。     

外置浸没式超滤膜处理垃圾焚烧发电厂渗滤液

结合外置浸没式超滤膜处理垃圾渗滤液的中试试验,对垃圾焚烧厂渗滤液SBR出水进行处理,主要研究结果如下:外置浸没式超滤膜(膜孔径0.1μm)对COD_(Cr)去除率为36.86%,出水SDI为1.87~3.69,可以作为纳滤预处理工艺使用,选取10 L/(m~2·h)的运行通量较为合理。     

纳米氢氧化镁改性PVDF超滤膜的制备与表征

通过相转化法制备了纳米PVDF/Mg(OH)_2共混超滤膜,研究了负载Mg(OH)_2对PVDF膜结构和性能的影响。以牛血清蛋白(BSA)为模拟污染物进行超滤试验,测试膜的纯水通量和截留率;测定膜表面和水之间的接触角,进而定量分析比较膜表面的亲水性;利用微机电子控制万能试验机测试膜的机械性能;通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)等方法表征膜表面特征。结果表明,添加纳米Mg(OH)_2的改性膜保持了原有膜的晶型结构,证明纳米Mg(OH)_2与PVDF材料有很好的相容效果。当纳米Mg(OH)_2添加量为0.8%(质量分数)时,改性效果达到最优。此时,接触角从73.1°降至59.6°,纯水通量为333.37 L/(m~2·h),较未改性前提高了126.3%,膜的拉伸最大力为6.8 N,断裂伸长率为16.2%,较未改性膜的机械性能有明显提高,膜的抗污染性也显著提高。     

人工湿地系统对不同分子量有机物的去除研究

以超滤膜法分析了生物预处理+人工湿地工艺系统对不同分子量有机物的去除效果。结果表明,系统进水中有机物分子量分布呈现"两头大,中间小"且以大分子量有机物为主的特点,该工艺对进水中各分子量区间的有机物均有良好的去除效果,尤其对常规污水处理工艺难以去除的0.5kD的小分子有机物去除效果显著,平均去除率达80%以上,这使出水中产生致突变物和消毒副产物的机率降低,从而使出水水质的安全性大大提高。     

改性硅藻土对城市污水的深度处理

采用天然和改性硅藻土对污水处理厂二级处理出水进行深度处理的实验研究,考察了天然硅藻土处理水样时,搅拌时间、投加量和动静态实验对去除效率的影响,并分析了硅藻土改性前后对水样的去除效率和出水水质.结果表明:天然硅藻土处理水样,搅拌时间30min,投加量300 mg/L时,能取得较好的处理效果,出水水质满足排放标准的一级B标准;相同条件下,投加改性硅藻土,去除效率优于天然硅藻土,去除率提高了20％ ～ 40％,其处理后出水能够达到排放标准的一级A标准,能够满足回用的基本要求.     

人工湿地对二级出水中TN、TP去除效果的季节性研究

研究了垂直流和表面流两种人工湿地系统在水力停留时间为2 d条件下,在不同季节对二级出水中TN、TP的去除效果。结果显示,垂直流湿地系统对TN、TP的去除效果优于表面流湿地系统。两种类型的人工湿地对TN的去除效果随季节的变化而波动,夏秋季节去除率最高,春季次之,冬季去除效果最差;垂直流人工湿地系统对TP的去除效果随季节的变化趋势与TN去除率的变化相同,而表面流湿地系统对TP的去除效果在春夏秋季变化不大,冬季的平均去除率仅有16.5%。分析认为,人工湿地应用于二级出水的深度处理,对于满足观赏性景观环境用水(尤其是观赏性河道和湖泊类)的水质指标是可行的。     

MBR工艺对公共建筑污水抗生素抗性基因的去除效果研究

为探究膜生物反应器(MBR)工艺对污水中常见的四环素抗性基因(tet A、tet W、tet X)和磺胺类抗性基因(sulⅠ、sulⅡ)的去除效果,评价回用水水质安全性,以某大型商业中心的污水为研究对象,采用MBR为核心的污水处理工艺,用q PCR(实时荧光定量聚合酶链式反应)技术分析A/O-MBRO3/AC组合工艺对ARGs的削减及去除机理。结果表明,在进水水质波动大、经常出现高污染高抗生素抗性基因丰度的情况,A/O-MBR-O3/AC组合工艺对水中各类ARGs的去除达2～3个数量级,使出水ARGs丰度稳定在10-0. 71～101. 93copies/m L,低于城市再生水厂的三级出水,且常规出水指标符合回用水相关标准,具有良好的回用安全性;根据ARGs与16S r DNA和sulⅠ1的显著正相关性,发现膜过滤对微生物的截留作用是去除ARGs的主要因素,臭氧活性炭工艺不能有效去除ARGs,且出现负去除现象,以MBR为核心的污水处理工艺可有效去除水中的ARGs,且16S r DNA和Ⅰ类整合子(sulⅠ1)的去除有助于ARGs的削减。     

MBR-RO组合工艺深度处理焦化废水试验研究

采用膜生物反应器-反渗透(MBR-RO)组合工艺对二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。考察了MBR单元及RO单元对污染物的去除效果,详细探讨了原水电导率、跨膜压差对RO单元产水率和脱盐率的影响。试验结果表明,该组合工艺运行稳定且处理效果好,处理后的出水水质能满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050—2007)的要求。     

臭氧联合粉末活性炭与超滤对二级出水中抗性基因的去除效能

抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)作为新兴环境污染物,已对人类健康造成威胁。最近的研究表明,污水处理厂的废水是环境中ARGs的重要来源。采用臭氧结合粉末活性炭(Powdered Activated Carbon,PAC)与超滤(Ultrafiltration,UF)组合对污水处理厂二级出水进行深度处理,研究了组合工艺对二级出水中ARGs及溶解性有机物(Dissolved Organic Carbon,DOC)的去除效能,并分析了ARGs与DOC、16S rD NA及1类整合子(intⅠ1)的相关性。结果表明:臭氧质量浓度为2 mg/L时,组合工艺对抗性基因tet A、tet G、tet X、suⅠl、suⅡl及intⅠ1和16S rD NA的去除效果最好,对DOC去除率为63. 5%;经拟合分析得知,ARGs的削减与DOC、inⅠt1及16S rD NA的去除均呈显著正相关性。综上所述,臭氧联合粉末活性炭与超滤组合可以有效去除二级出水中的抗生素抗性基因。     

大豆分离蛋白污染的聚砜膜清洗实验研究

选用了不同的化学清洗剂对大豆分离蛋白污染的聚砜超滤膜进行了清洗实验研究.结果表明:对于污染层中最外边的松散污染层,水力清洗非常有效;对于污染层中的静电吸附层和与静电吸附层牢固吸附的表面层,在不破坏膜结构的基础上,单一化学清洗剂中十二烷基磺酸钠(SDS)的清洗效率最高, 膜的水通量的恢复率达到60.6%.此外,质量分数0.5%的NaOH溶液,质量分数0.3%的SDS溶液,质量分数0.3%的HCl溶液和反冲洗之间的不同组合方式的联合清洗效果明显优于单一化学清洗剂,并以NaOH SDS 反冲洗的联合清洗效果最佳,膜的水通量的恢复率达到92.2%.     

风机机舱典型液态油品着火特性及潜在火灾危险性评价

针对某850 k W型号风机机舱中齿轮箱油、变压器油和液压油,分别在15 k W/m~2、25 k W/m~2、35 k W/m~2、50 k W/m~2和75 k W/m~2等外加热辐射通量下采用小型锥形量热仪测量其点燃时间(tig),并计算其临界热辐射通量(CHF或6)q″cr)和着火温度,从着火性对典型液态油品潜在火灾危险性进行评价。结果表明:相同材料不同外加热辐射功率下,齿轮箱油、变压器油和液压油tig随外加热辐射通量增大而减小且均在75 k W/m~2时最短,在15~75 k W/m~2范围,tig下降幅度分别是96.32%、96.97%、93.29%;不同材料相同外加热辐射通量下,液压油在低外加热辐射通量(15 k W/m~2)下tig最小,变压器油在高外加热辐射通量(25 k W/m~2、35 k W/m~2、50 k W/m~2、70 k W/m~2)下tig最小且下降幅度最大(96.97%);齿轮箱油、变压器油和液压油6)q″cr分别是9.23 k W/m~2、6.43 k W/m~2、4.92 k W/m~2;齿轮箱油、变压器油和液压油的Tig分别是352.04℃、306.16℃、268.59℃;基于着火性评价指标,潜在火灾危险性从大到小排序为液压油、变压器油、齿轮箱油。     

微波无极灯辅助芬顿法深度处理垃圾渗滤液

采用一种新型的微波无极灯(MDEL)-芬顿法处理垃圾渗滤液生物反应出水中的难降解有机物,并与传统芬顿法和紫外光-芬顿法的处理效果进行对比。MDEL-芬顿工艺对难降解有机物有着更优异的去除效果:COD去除率更高,出水COD质量浓度低于100 mg/L;大多数有机物被转化为分子量小于1 000Da的小分子物质;在渗滤液生化处理出水中检测到的多环芳烃化合物,大部分可以被去除。MDEL-Fenton法可为渗滤液生化处理出水提供便捷的处理方法,使出水中难降解有机物浓度满足严格的排放标准。     

膜生物反应器处理生活污水的试验条件研究

研究了用MBR处理生活污水时,不同曝气时间、不同污泥浓度对生活污水中CODCr去除效果的影响,同时对比了膜出水和上清液的实验数据。实验结果表明,曝气7 h以后系统对CODCr的去除趋于稳定,污泥质量浓度在7-8 mg/L之间时,CODCr可以达到排放标准。操作简单,出水水质稳定,有很强的推广意义。     

不同处理工艺在城市污水处理厂强化除磷中的应用效果研究

针对城市污水处理厂出水氮磷含量浓度,比较了不同污水深度处理工艺对氮磷的去除效果。研究结果表明,微滤、超滤、活性炭吸附、反渗透等污水二级处理工艺对污水中氮磷去除效果较差,而使用反渗透和超滤结合的污水处理工艺脱氮除磷效果较好,除磷效果可以达到98%。     

混凝/平板膜光催化联合反应器工艺处理高速公路桥面雨水径流研究

运用混凝/平板膜光催化联合反应器工艺对穿越自然保护区的高速公路桥面雨水径流进行处理。首先,利用混凝沉淀将雨水中的悬浮物(SS)和CODCr进行去除。以SS、CODCr为去除对象,通过试验对聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铝(PAS)两种混凝剂进行性能测定和比选,考察混凝剂的处理效果,以确定合适的混凝剂。结果显示,混凝剂PAS对雨水的处理效果好。经药剂混凝之后的水再用平板膜光催化反应器进行处理,其中膜技术可以将小分子及剩余SS去除,光催化技术可以将难降解物质去除,同时光催化技术中紫外灯可将出水中的细菌消灭,达到光催化降解污染物和消毒的双重功效。在最佳工艺运行条件即100 mg/L混凝剂聚合硫酸铝(PAS)投量下,经曝气量250L/(m2·h)、停留时间20 min的光催化平板膜反应器处理后,出水SS、CODCr去除率分别为100%和94.5%,可达到地表水环境质量标准(GB 3838—2002)Ⅱ类水的水质要求。     

微滤分离膜在城市污水深度处理中的应用

采用微滤分离膜系统对污水处理厂生物处理的出水进行深度处理中试试验研究,以满足污水多用途回用.试验在恒定过滤流量(4.5 m3/h)和错流速率(0.1 m/s)条件下进行.研究表明,分离膜在运行过程中,流体学阻力R随运行时间延长呈指数增加;污水的化学生物特性和流体动力学特性都对污染速率(dR/dt)有影响,其中化学生物特性影响是主要的.生物处理系统的二级出水经过MF膜分离系统处理后,悬浮物小于5 mg/L,浊度小于0.5NTU,细菌和大肠杆菌几乎全部去除,中试试验结果优良.