Effects of a dynamic membrane formed with polyethylene glycol on the ultrafiltration of natural organic matter

The formation of a dynamic membrane (DM) was investigated using polyethylene glycol (PEG) (molecular weight of 35000 g/mol, concentration of 1 g/L). Two natural organic matters (NOM), Dongbok Lake NOM (DLNOM) and Suwannee River NOM (SRNOM) were used in the ultrafiltration experiments along with PEG. To evaluate the effects of the DM with PEG on ultrafiltration, various transport experiments were conducted, and the analyses of the NOM in the membrane feed and permeate were performed using high performance size exclusion chromatography, and the effective pore size distribution (effective PSD) and effective molecular weight cut off (effective MWCO) were determined. The advantages of DM formed with PEG can be summarized as follows: (1) PEG interferes with NOM transmission through the ultrafiltration membrane pores by increasing the retention coefficient of NOM in UF membranes, and (2) low removal of NOM by the DM is affected by external factors, such as pressure increases during UF membrane filtration, which decreases the effective PSD and effective MWCO of UF membranes. However, a disadvantage of the DM with PEG was severe flux decline; thus, one must be mindful of both the positive and negative influences of the DM when optimizing the UF performance of the membrane.     

平板膜在污泥浓缩消化处理中的应用研究

采用中试规模的反应器对平板膜-污泥浓缩消化(MSTD)工艺的污泥消化机制和膜污染机理进行了研究.结果表明,经过15d的运行,MSTD工艺的污泥浓度(MLSS)从最初的3.6g/L上升到约34.2g/L,MLVSS和MLSS的消解率分别达到52%和47%,实现了同步浓缩和消化.由于溶解氧的变化,MSTD工艺的消化机制分为好氧消化和类似的厌氧消化2个阶段,分别降解二价金属离子和铁离子连接的2类生物聚合物.在MSTD过程中,平板膜的截留和污泥消化导致污泥性质剧烈变化,从而造成膜过滤性能剧烈下降.MLSS、胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物产物(SMP)均对膜污染有显著的影响.     

立方体和八面体微/纳米氧化亚铜对大型水蚤(Daphnia magna)的氧化胁迫和生理损伤

为了实现特定的功能和应用,越来越多不同结构特性的纳米材料逐渐被人们精确合成。一些研究指出纳米材料的物理化学特性能够显著影响纳米材料对水生生物的毒性作用,但是对于不同特性的纳米氧化亚铜的毒性研究依然比较缺乏。本研究制备了2种不同形貌和结构的微/纳米氧化亚铜(micro/nano-Cu_2O)晶体,通过对大型水蚤(Daphnia magna)进行72 h的急性暴露实验,测定了大型水蚤体内还原型谷胱甘肽(GSH)的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和钠/钾腺苷三磷酸酶(Na+/K+-ATPase)的活性变化。结果表明在2种不同特性的微/纳米氧化亚铜暴露体系中,大型水蚤体内Cu的积累量差别不大,但是不同结构的micro/nano-Cu_2O对大型水蚤抗氧化酶活性和钠/钾腺苷三磷酸酶活性影响存在差别。与立方体相比,八面体micro/nano-Cu_2O能够暴露更多的{111}面,并且其原子排列使其具有较高的表面能量,因此更容易在大型水蚤肠道内诱导产生活性氧(ROS)及溶出更多Cu2+,对大型水蚤产生更强的氧化胁迫和膜损伤。     

乳状液膜法治理草甘膦废水

采用液膜分离技术从草甘膦生产废水中回收可利用资源草甘膦,并通过实际工业废水进行验证。主要考察了外水相pH值、乳水比及内水相浓度对草甘膦去除的影响。试验结果表明:以航空煤油为溶剂,3%表面活性剂(质量分数),4%载体(体积分数),10%NaOH内水相,油内比Roi为2∶1乳状液膜体系,处理初始浓度为1%的草甘膦工业废水,在pH值为2,乳水比Rew为1∶5的传质条件下,草甘膦去除率可达85%以上。     

膜生物反应器在医院污水处理中的应用

采用全封闭式膜生物反应器处理医院污水,出水水质良好,ρ(COD)<60 mg/L,ρ(NH3-N)<6 mg/L,浊度<0.3NTU的概率约为95%,ClO2消毒后出水中未检测出细菌和粪大肠菌群,可满足GB 18466—2005《医疗机构水污染物排放标准》的要求。高效过滤器对曝气尾气中的微生物粒子截留效果良好,大大降低了MBR系统因气溶胶扩散可能产生的二次污染和威胁。此外采用了远程监控技术,可以通过公共网络对污水处理系统进行监视和控制,最大限度地保证系统的稳定运行和保障操作人员的生命安全。     

燃煤电厂铅的迁移转化研究

采集我国6台有代表性电站锅炉的烟气以及燃煤、飞灰、底渣、脱硫石膏等样品,通过测试燃煤和燃煤副产物中铅含量以及烟气中铅的形态分布,考察了燃煤电厂铅的迁移转化规律及烟气常规污染物控制技术对大气铅排放的影响.结果表明,煤粉炉燃煤过程中,煤中铅释放强度高,平均释放率为97.11%;循环流化床锅炉铅的释放率相对较低,约为84.99%.锅炉出口烟气中铅主要为颗粒态铅(Pbp),比例高达86%~92%,并且与燃煤中氯含量具有正相关性.烟气污染物控制装置对大气铅具有协同脱除效果,尤其是除尘装置.静电除尘对铅的平均脱除效率为91.85%,布袋除尘为95.12%.石灰石-石膏湿法脱硫装置可脱除35.67%~77.81%铅,脱除效率主要与脱硫塔操作条件有关.燃煤中的铅经过燃烧和烟气污染物控制装置后,81.97%~90.18%转移到飞灰中,具有高富集性;脱硫石膏中的铅占3.94%~11.82%;只有1.75%~5.40%通过烟囱排入大气.     

正渗透处理生活污水过程中的膜污染研究

采用海水为驱动液,研究了正渗透处理生活污水过程中的通量变化和膜污染行为.结果表明,采用分离层朝向原料液(AL-FS)的膜过滤方向可以降低膜污染程度,并获得稳定的通量.长时间(144h)的运行下膜两侧均出现不同程度的污染.膜污染分析显示支撑层的污染程度较低.但海水中的硅酸盐可能在其表面形成沉积物.相比之下,分离层形成了厚的污染层,主要是由污水中的物质如有机物、微生物、胶体类、盐类等沉积在膜表面造成,是通量降低的主要原因.正渗透膜对营养物质具有高的截留率,运行结束后海水的总有机碳、氨氮和总磷含量为2.49,2.40,0.05mg/L.说明正渗透采用海水为驱动液处理生活污水具有一定的应用前景.     

Bisphenol A removal from synthetic municipal wastewater by a bioreactor coupled with either a forward osmotic membrane or a microfiltration membrane unit

Forward osmotic membrane bioreactor is an emerging technology that combines the advantages of forward osmosis and conventional membrane bioreactor. In this paper, bisphenol A removal by using a forward osmotic membrane bioreactor and a conventional membrane bioreactor that shared one biologic reactor was studied. The total removal rate of bisphenol A by the conventional membrane bioreactor and forward osmotic membrane bioreactor was as high as 93.9% and 98%, respectively. Biodegradation plays a dominant role in the total removal of bisphenol A in both processes. In comparison of membrane rejection, the forward osmosis membrane can remove approximately 70% bisphenol A from the feed, much higher than that of the microfiltration membrane (below 10%). Forward osmosis membrane bioreactor should be operated with its BPA loading rate under 0.08 mg·g^-1·d^-1 to guarantee the effluent bisphenol A concentration less than10 μg·L^-1.     

汉麻粉体/PVDF共混膜的制备、表征及对Cu~(2+)吸附性能研究

采用浸没沉淀法,制备了汉麻粉体/PVDF混合平板膜,分别采用扫描电镜、孔隙率、机械性能测试对膜结构和性能进行表征,探究汉麻粉体对膜结构性能的影响。结果表明:膜结构为指状多孔膜,随着汉麻粉体含量的增加,从断面结构可见,脆性增加,断面整齐,指状孔明显,膜的孔径有先增大、后减小的趋势;表征结果表明膜的孔隙率有提高的趋势;承受最大载荷增加,断裂伸长率下降。汉麻粉体膜制备完成后,采用静态吸附法进行吸附试验,分别探讨了温度、粉体含量、铜离子的初始浓度对吸附效果的影响。结果表明:汉麻粉体膜对铜离子的吸附,当温度为25℃时,吸附量与吸附率最佳;随着粉体含量的增加,吸附量与吸附率先减小、后增大的趋势。初始浓度的影响较为显著,随着初始浓度的增加,吸附量与吸附率也随之增加。