MBR膜污染阻力及清洗效果研究

连续运行浸没式MBR,探讨了膜阻力的组成,利用扫描电镜技术观察了膜的污染特征,并考察了不同清洗方式的清洗效果,确定了清洗方案.研究表明,膜自身固有阻力Rm与总阻力R之比为40.7%,膜孔堵塞和吸附阻力Rb的贡献Rb/R=33.0%,泥饼层阻力Rc的贡献为26.3%;水力清洗对膜比通量的恢复能力较低,化学清洗与超声清洗相结合的效果更佳.最佳膜清洗方案为,先对污染膜进行水力清洗,再进行化学清洗,化学清洗的组合为HCl NaCIO,然后用超声波清洗,能使膜通量恢复90%以上.     

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%.     

不同材质及不同截留分子量超滤膜对二级出水中污染物的去除研究

为探究不同超滤膜对城市二级出水的处理性能,研究了不同材质(PES、PVDF)及不同截留分子量(50 k,100 k)4种超滤膜对二级出水中抗生素抗性基因和溶解性有机污染物去除及其对膜比通量的影响。结果表明,不同特性超滤膜直接过滤城市二级出水,能在一定程度上对污染物进行去除。对于抗性基因的去除,相同截留分子量的PES超滤膜处理效果明显优于PVDF超滤膜,而相同材质的超滤膜50 k的处理效果比100 k的处理效果好。对可溶性有机物的去除,50 k的超滤膜比100 k的去除效率高10.0%(PES),13.6%(PVDF),50 k的两种材质超滤膜无明显差异性。二级出水经超滤后,50 k的超滤膜可以有效去除腐殖酸类物质,而100 k无法去除,说明原水中腐殖酸类物质大小在50~100 k范围内。相同材质超滤膜,随着截留分子量减小,膜的固有阻力增大,膜通量下降迅速,反冲洗后其膜比通量恢复程度较大,可逆膜污染占比较高;相同截留分子量的超滤膜,PVDF比PES的膜比通量损失快,反冲洗后膜比通量恢复程度较小,不可逆膜污染严重。在实际应用中,应根据不同水质特点及要求选择合适的材质和截留分子量。     

膜集成技术在乳化油废水处理中的应用

为解决乳化油废水带来的一系列不利影响,采用膜集成技术处理乳化油废水.选用超滤膜(UF)作预处理,再用纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)进行处理,主要对处理过程中的NF、RO膜渗出液流量和COD去除率的变化进行研究,并对膜清洗的恢复情况作了分析.结果表明,该膜集成技术对乳化油废水COD的去除率达到95%以上,说明该技术对复杂的乳化油废水具有很好的处理效果;且膜清洗恢复率都在95%以上,表明该技术值得推广应用.     

膜-生物反应器中PVC膜污染及清洗方法研究

研究膜组件为聚氯乙烯超滤膜的一体式膜-生物反应器(SMBR)中膜的污染情况及其不同的清洗方式.在15 L/(m2·h)的次临界通量运行条件下,比较了连续无反洗和每周1次低浓度次氯酸钠溶液(有效氯质量浓度为500 mg/L)反洗的两种运行方式,得到两种运行方式下跨膜压差的上升速率分别为1.23 kPa/d和0.97 kPa/d;比较了污染后膜的不同在线清洗方法,发现用高浓度次氯酸钠溶液(质量分数为3×10-3)反洗的效果优于空曝气清洗、清水反洗、盐酸溶液(pH=1)反洗和氢氧化钠溶液(pH=12)反洗;同时,比较了不同化学药剂的离线清洗效果,发现先以质量分数为3×10-3的次氯酸钠溶液浸泡,再用pH=1的盐酸溶液浸泡的清洗效果较好.本研究为膜-生物反应器中污染后膜的清洗提供了参考.     

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。     

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%.     

纳滤膜技术在饮用水深度处理中的应用

介绍了纳滤膜的特征及分离机理.论述了纳滤膜对各种无机和有机污染物、消毒副产物、微生物的处理效果与研究进展.列举了纳滤膜技术在国内外饮用水深度处理中的应用实例.展望了纳滤膜的发展前景,并指出纳滤需要在膜材料和抗污染性等方面进行改善.     

处理聚驱采油废水的MBR反应器中活性污泥的驯化

为了提高膜生物反应器对聚驱采油废水的生化处理效果,以炼油厂污水处理站二沉池的活性污泥为接种污泥,采用逐步提高进水中聚驱采油废水比例的加压驯化方法,在一体浸没式膜生物反应器(MBR)中进行活性污泥的驯化.对驯化过程中MBR系统内污泥性质、微生物相和聚驱采油废水处理效果分别进行了研究.结果表明,经过近30 d的驯化培养后,评价污泥浓度与沉降性能的指标如MLSS、MLVSS、SVI、SV等明显改善,表征污泥成熟的微生物相包括菌胶团、轮虫、楯纤虫等大量出现.驯化结束时,污泥所处的MBR系统对聚驱采油废水具有较好的处理效果,其中,膜出水的CODCr,去除率为77%,含油量去除率为94.6%,聚合物去除率为60.2%.说明驯化后活性污泥可以良好适应聚驱采油废水环境,MBR系统已基本完成了对污泥的驯化培养.利用电镜对膜组件进行观察,发现有凝胶层和沉积污泥吸附在膜表面上,从而使膜过滤阻力增加,引起膜污染.通过化学清洗可以有效去除膜表面的微生物和有机污染物,使膜组件功能得以恢复.     

平板膜生物反应器临界通量测定方法研究

临界通量在膜污染控制中是一个非常重要的概念.本文采用通量阶梯式递增法测定平板膜生物反应器的临界通量,在此基础上考察了不同测定参数对临界通量的影响.结果表明,测定临界通量过程中,当初始启动通量小于临界通量时,其对临界通量的测定值影响不大;当通量阶梯递增量增大时,临界通量的测定结果变小;当测定间隔时间段变长时,临界通量的测定结果相应变小.在测定临界通量时,推荐以下测定参数:通量阶梯递增量不大于4 L/(m2·h),测定间隔时间段取15～30 min;初始启动通量的选择要适宜,太大可能导致试验结果的误差.