染整废水深度处理纳滤工艺膜污染成因分析

为调查棉针织染整废水纳滤脱盐系统膜污染的类型和成因,使用电感耦合等离子发射光谱仪、扫描电子显微镜-EDX能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、高倍光学显微镜和X射线荧光光谱仪,从膜进水水质、膜过程污染状况和膜清洗效果等三方面进行了联合互补检测和综合分析.结果表明,棉针织染整废水脱盐过程中纳滤膜的污染类型包括无机污染、有机污染和微生物污染;干燥(105℃)的污染物成分组成中结合水所占质量分数约8.2%,有机成分所占质量分数约41.0%,无机成分所占质量分数约50.8%;在无机污染物中铁盐污染较为突出,有机污染物所包含的主要官能团为—OH、—CH和—CC,微生物污染物中包含原生动物和后生动物;短期膜污染和长期膜污染分析结果表明有机污染和微生物污染的形成需要长时间的累积效应;纳滤膜清洗试验结果表明,有机污染和微生物污染是引起膜通量下降的主要原因,两者对膜通量影响的贡献率约53.3%.     

纳滤膜去除饮用水中微量三唑磷的研究

分别采用NF200、NF90纳滤膜去除饮用水中的微量三唑磷,研究了操作压力、原水中三唑磷浓度、pH和离子强度等因素对其去除效果的影响,并探讨了两种纳滤膜截留三唑磷的机理.结果表明:两种纳滤膜均可有效去除饮用水中的微量三唑磷,NF200膜的去除率在90%左右,NF90膜的去除率可达97%以上;操作压力对NF200、NF9...     

花生壳活性炭对反渗透(RO)浓水的吸附特性

以花生壳活性炭对RO浓水进行吸附处理,利用傅立叶红外光谱(FTIR)和荧光光谱(EEM)研究花生壳活性炭对不同pH的RO浓水的吸附特性.结果表明,花生壳活性炭对溶解性有机碳(DOC)的吸附遵循准二级吸附动力学方程,特别是碱性条件下,DOC的吸附量随着pH的升高而降低.而且pH越高,达到吸附平衡的时间越长.通过FTIR光谱分析发现,活性炭的芳香结构吸收峰在吸附后红移至1630 cm-1,表明被吸附的有机物在该处有明显的特征吸收峰,而C—O和O—H官能团的吸收峰则因为钙离子等物质的吸附而显著降低.由EEM光谱分析可知,RO浓水的荧光物质主要由腐殖酸类腐殖质和富里酸类腐殖质组成,其荧光强度与DOC之间具有较好的线性相关性.     

磁场对静态纳滤过程的膜通量及CaCO3结晶的影响

使用NF270型和NF型纳滤膜研究了经磁化预处理的钙溶液的静态纳滤过程,并与未经磁化预处理钙溶液的静态纳滤结果相比较.结果表明,当水样中Ca²⁺ 浓度为3.6 mmol/L,硬度等于碱度,初始水样体积为300 mL,体积浓缩倍数为2时,普通溶液的膜通量随滤出液体积呈现单调递减趋势;但处理磁化溶液时,膜通量随滤出液的体积先下降后上升,然后才下降,且平均膜通量比普通溶液的高,表明磁化预处理可以改善纳滤膜的部分操作性能.对膜的扫描电镜分析表明,处理磁化溶液的纳滤膜膜面上生成的晶体相对较多.综合纳滤膜通量和膜面晶体生成量的观察,认为磁场的引入可使膜表面结晶速率增加,致使膜面溶质浓度降低,通量上升,同时因生成的晶体全部留在膜面上,运行一段时间后有效膜面积减少,又导致通量下降.晶体生成量较多的膜,通量却相对较高,这与平常对膜污染的认识相矛盾.通过对结晶过程的理论分析,认为一定程度的结晶对膜操作性能有改善作用.     

放射性浓缩液桶内干燥过程数学模型及动态仿真

为实现放射性浓缩液最大程度减容,设计了桶内干燥系统,基于物料衡算与热量衡算,建立了干燥过程动态数学模型,考察了不同的工艺条件对系统总体运行参数的影响,预测了桶内物料质量、含盐率、理论料面高度、温度、蒸发速率等关键参数随时间的变化规律。结果表明:干燥总时长随加热功率、浓缩液含盐率、浓缩液温度、最终干燥盐分湿含率以及第一阶段单次加料体积的增大而减小;干燥初期,新物料的加入对桶内含盐率有较为显著的降低作用;提高干燥强度将降低料面高度,间接降低热能有效利用率;在典型的工艺条件下,桶内干燥系统理论干燥总时长为281.19h,平均蒸发速率为3.43kg/h,平均处理能力为4.05L/h。为桶内干燥系统设计及试验提供理论指导。     

多通道网状电极电化学预处理垃圾渗滤液反渗透浓缩液

反渗透(Reverse Osmosis,RO)因出水水质好、运行成本低等优势常用于垃圾渗滤液的处理,但产生的RO浓缩液具有COD高、色度高、盐分高、难降解等特点,其处理存在效果差、能耗和成本均较高等问题.本工作采用氧化钌/氧化铱涂层电极(RuO2/IrO2-Ti)的钛网为阳极,以304不锈钢电极为阴极,设计制作了6通道的电化学反应器,通过电化学氧化处理RO浓缩液,研究考查了电流密度、循环流速、比电极面积等参数对COD去除效果的影响,分析了电化学氧化去除难降解有机物并同时脱盐的过程机理与能耗.结果表明,在电流密度32.89 mA·cm^-2,循环流速0.46 cm·s^-1,比电极面积65.10 m²·m^-3的条件下,电化学氧化处理RO浓缩液3 h,COD去除率可达68.0%,TOC去除率可达40.6%,脱盐率可达72.1%,去除单位质量COD能耗仅为常规的板状电极电化学反应器的25.5%.本工作可为垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理提供新思路.     

NF和RO对致突变物和无机离子去除效果比较

以自来水为原水,采用反渗透和纳渗进行深度处理试验研究,比较了２种膜对致突变物和无机离子的去除率。结果表明,ＲＯ和ＮＦ均能使Ａｍｅｓ试验呈阳性的水转变为阴性;ＮＦ对一价阳离子（Ｋ＾＋、Ｎａ＾＋）的去除率比ＲＯ低１０％左右,对二价阳离子（Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋）的去除率略低于ＲＯ,ＮＦ比ＲＯ能多保留一些离子。     

臭氧和好氧生物法处理污水处理厂出水的纳米过滤浓缩液

城市污水处理厂出水的纳米过滤浓缩液较难直接生物处理。臭氧氧化该浓缩液降低DOC的速度较慢,但是可以有效地破坏该浓缩液中含苯环和有色基团的大分子有机物,显著增加小分子有机物的相对含量,从而增大其可生化降解性能。研究发现臭氧的投量为52mg/L左右时,臭氧化改善该纳米过滤浓缩液的可生化降解性能的效果最佳。     

酒石酸钾钠(PST)对纳滤处理重金属废水的强化效果

以酒石酸钾钠(PST)为络合剂,分别选取Cd、Zn、As和Pb 4种金属废水,探索络合纳滤工艺对金属离子去除率和膜通量的强化效果,测定纳滤膜表面接触角以表征膜通量变化规律,并研究了压力、金属浓度和溶液pH参数对络合纳滤过程的影响。结果表明,PST对4种金属去除的强化效果存在相似规律,分别有一个最佳PST添加浓度。随PST浓度的增加,金属离子去除率先增大后减小,而膜通量一直增大。研究发现,纳滤膜表面接触角与膜通量呈稳定的反比例关系,与金属离子种类和PST添加量无关。随着操作压力的增大,膜通量线性增加,去除率基本不变;金属离子浓度的增加对膜通量影响不大,金属去除率略有上升;pH在4~5之间变化时,As去除中膜通量和去除率均有所升高,而Cd、Zn和Pb 3种溶液处理效果基本不受pH影响。     

臭氧光电催化耦合处理炼油反渗透浓水

为控制炼油废水对环境的污染,采用臭氧光电催化氧化耦合工艺对炼油废水反渗透浓水进行了处理研究,主要考察了pH、电流密度、臭氧投加量等因素对该耦合体系废水处理效果的影响。结果表明,臭氧光电催化氧化耦合技术可有效降解炼油废水反渗透浓水;废水中油类及COD的去除率随pH的增大先提高后降低;随电流密度的增大,COD去除率先提高后降低,油类物质先提高然后基本保持恒定;臭氧投加量不断增大,COD及油类物质去除率先提高后趋于稳定。当pH=7.5,臭氧投加量达到8 mg/L,电流密度50 mA/cm2,停留时间30 min,出水达到COD≤50 mg/L,石油类≤0.5 mg/L的排放要求。