印染生化尾水反渗透深度处理工艺膜污染成因分析简

为阐明印染生化尾水反渗透膜处理时膜污染的成因,使用小试装置进行40 h膜污染实验,研究膜污染速率、污染程度以及可逆性,同时应用扫描电子显微镜-EDS能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、电感耦合等离子发射光谱仪、总有机碳测定仪等仪器对进水水质、膜表面污染物的形态和组成等进行表征。结果表明,膜表面主要是碳酸钙无机污染和钙与有机物络合污染,无机污染占主导,且可逆性差,有机污染物主要含有—OH和—CC官能团;单一去除废水中有机物污染物（TOC去除率达88%）对膜污染缓解不明显,但钙离子的去除可显著缓解膜污染,膜通量可增加72.6%;同时去除有机物和钙离子,膜通量可增加80.4%。     

印染生化物化尾水反渗透回收特性

利用反渗透对印染生化物化尾水进行回收,考察了分离浓缩过程中,浓缩液和透过液水质随体积浓缩倍数(CF)变化情况,探讨印染生化物化处理尾水反渗透回收机制。研究结果表明,分离浓缩过程中,通量随CF的增加呈线性下降,CF为5时,降低了32.6%。透过液中COD未检出,浓缩液COD与CF呈近似线性关系。Na+、K+、Ca2+和Mg2+富集倍数随CF线性上升,但在高倍数下增大幅度反而降低;Fe、Mn和Al富集情况与主要无机阳离子相似,但程度略低。Cl-和SO42-基本富集在浓缩液中,NO3-和NO2-也得到较好的富集,但截留率略低。透过液中无机离子主要为Na+和Cl-。     

超滤/反渗透双膜技术深度处理印染废水

由于印染废水具有高盐度,可生化性差,使常规方法难于处理完全.采用超滤和反渗透双膜技术处理实际印染废水,考察了不同超滤膜对废水的预处理性能,研究了BW30和CPA2两种反渗透膜在不同操作条件下对印染废水的处理效果,并分析了相关膜通量下降的原因.结果表明,超滤能有效地去除废水浊度和大分子有机物,为反渗透提供良好的进水水质.两种反渗透膜的产水化学需氧量(COD)均小于10 mg/L,电导率小于80/μS/cm,其对有机物和盐的去除率分别可达99%和93%以上,显示该产水能回用于大部分印染工序.BW30膜产水水质稍好于CPA2,但通量低于CPA2.     

膜生物反应器(MBR)-反渗透(RO)工艺深度处理印染废水的实验研究

采用膜生物反应器（MBR）-反渗透（RO）工艺对印染废水进行了深度处理实验。原水经MBR系统处理后,COD去除率、ss去除率和色度去除率分别达89．9％、100％和87．5％。MBR系统处理出水进入反渗透（RO）系统进行处理,硬度去除率和除盐率分别达99．62％和99．64％,同时可进一步除去剩余的COD、色度。系统出水水质满足生产回用的要求。     

一体式膜生物反应器处理印染废水的膜污染模型研究

利用自行研制的水解酸化+一体式膜生物反应器(SMBR)中试系统处理印染废水,通过均匀设计法设置了10组试验.计算各运行条件下的膜过滤阻力.建立了曝气量(G)、混合液污泥浓度(X)和膜通量(J)对膜面污泥沉积速率(K)的影响模型:K=3.645×107·X0.312·J0.13·G-3.46.通过该模型,可以对不同运行条件下的膜污染发展情况进行预测.验证结果表明,实际运行的测试数据与模型预测值符合性很好,可利用建立的模型预测不同运行条件下的膜污染状况.     

微絮凝-微滤用于印染废水回用反渗透预处理的试验研究

采用微絮凝过滤-微滤作为反渗透的预处理工艺,用于印染废水二级生化出水回用深度处理.试验考察了预处理效果、工艺参数和反渗透系统运行情况,分析了膜污染的类型及特点.试验结果表明,微絮凝过滤-微滤作为反渗透的预处理工艺,系统运行稳定,相对于超滤-反渗透的"双膜法"工艺,投资和运行费用相对较低,有推广应用价值.     

煤化工废水高效反渗透工艺运行效果及膜污染特征

高效反渗透(high efficiency reverse osmosis,HERO)工艺是工业废水零排放系统浓盐水浓缩减量的关键,其运行效果显著影响浓盐水蒸发结晶的效能,直接决定系统运行的稳定性和运行成本。针对我国北方某煤化工厂废水零排放系统中的HERO工艺运行效果及膜污染特征进行了分析,以明确HERO系统的关键问题。结果表明：澄清池和弱酸阳床可有效实现废水中硬度离子的去除,其他离子与污染物主要由反渗透(RO)单元去除。废水中溶解性有机物(DOM)主要以腐殖酸类物质和微生物代谢产物(SMP)类物质为主,且腐殖酸类物质主要为微生物源。预处理阶段对SiO₂无针对性控制措施,混凝除硅效果较差(去除率29.43%),HERO进水SiO₂质量浓度较高,导致RO膜出现显著的硅复合污染,其中1段第1根膜污染物以硅和有机物耦合物、微生物及其代谢产物为主,二段最后1根膜表面出现大量颗粒状硅垢。因此,针对此HERO工艺,需进一步强化SiO₂的去除并实现其有效清洗,是缓解膜污染并提升系统稳定性的重要措施。     

微絮凝-超滤-膜系统深度处理印染废水

针对二级处理后达标排放的印染废水,采用微絮凝-超滤-膜系统组合工艺深度处理,研究了超滤对污染物的去除效果以及对后续膜系统运行的影响。结果表明,超滤可以有效地去除废水中的浊度,去除率高达98.5%,对COD、色度和总溶解固体(TDS)也有一定的去除率,分别为17%、10%以下和5%;超滤的运用可以大大延长后续膜系统的化学清洗周期,间接提升膜系统产水总量,产水水质符合印染生产要求,成本仅为1.8元/t,整套工艺具有较好的应用前景。     

复合式动态膜生物反应器处理印染废水效能及膜污染控制

分别采用动态膜生物反应器(DMBR)与复合式动态膜生物反应器(HDMBR)处理印染废水,研究投加悬浮填料前后对污染物去除和膜污染控制影响。投加和未投加悬浮填料的反应器分别标为反应器A和B。结果表明,A反应器对色度、浊度、NH4+-N、TN、TP、COD、UV254平均去除率依次为86.39%、96.00%、90.13%、85.84%、89.63%、95.75%和88.24%,分别比B反应器提高了6.15%、2.24%、8.33%、5.99%、5.56%、1.79%和6.39%。对两反应器污泥混合液进行变性梯度凝胶电泳分离可知,水解酸化池与好氧池内既有相同的微生物种属,也有其特有的种属,而A反应器中各微生物优势地位均比B反应器明显。A反应器中混合液的EPS浓度增加量、LB-EPS积累量、污泥粒径小于10 μm所占比例、膜通量降低幅度均小于B反应器,LB-EPS积累量是影响污泥混合液中Zeta电位、污泥粘度变化的主要原因。膜表面滤饼层的红外图谱与三维荧光图谱解析,验证了蛋白质和多糖是膜表面污染物的主要成分。A反应器中悬浮填料为微生物提供载体,增强了微生物降解能力,能提高对污染物的去除率,同时也延缓了膜污染。     

印染废水复合动力膜脱色研究

采用自制水合氧化铁－聚丙烯酸复合动力膜对染色废水脱色进行工艺研究。结果表明,该复合膜用于废水脱色,操作压力在１－２ｋｇ／ｃｍ＾２、脱以率大于９９．７％,出水达到回用要求。新工艺处理费和和设备费用明显低于常用技术,克服了操作周期短,效果不稳定的问题。     

活性焦吸附对反渗透浓水膜蒸馏减排工艺的影响

本研究采用膜蒸馏(MD)技术,对煤化工废水2套处理工艺——(1)"混凝-超滤(UF)-反渗透(RO)工艺"和(2)"混凝-活性焦(AC)吸附-超滤-反渗透工艺"的RO浓水进行浓缩。通过对比分析MD的膜通量、产水水质以及膜污染等指标,重点考察AC吸附预处理对后续MD工艺的影响。结果表明,AC吸附作为前置膜处理工艺,可有效降低污染物在膜表面的沉积,减少膜润湿现象,并提高膜通量。GC-MS分析表明,AC能有效吸附废水中的酮类、醇类、酯类以及杂环类等挥发性有机物,降低MD过程中挥发至产水侧的有机物浓度,从而提高MD产水水质。     

热电厂双膜法中水深度处理回用系统膜污染机制分析

以某热电厂实际规模的双膜法中水回用系统为考察对象,对膜污染结构、形貌、组成与特征进行了研究。结果表明：污染物以有机-无机-微生物复合形式存在,形成致密的膜污染层,无机物主要以P、S、Ca、Si、Mg为主,存在垂直分布特征;有机污染物以腐殖质类、蛋白质、微生物代谢产物为主,且研究发现RO过程富里酸类物质主要为微生物源。碱性清洗液具有更佳的膜污染清洗效果。通过分析可知：微生物污染是膜污染暴发的关键原因,其以杆菌和球菌为主,且具有显著的垂直分布特征;表层微生物主要是α和β变形菌,底层中γ变形菌丰度显著增加。微生物污染垂直分布的主要原因是杀菌和化学清洗过程的选择作用,γ变形菌是先锋微生物,是形成稳定膜污染层的关键物种。因此,控制微生物的滋生是RO中水深度处理的关键,这个过程主要包括预处理工艺的选择和优化杀菌、阻垢和化学清洗策略等。     

处理垃圾渗滤液的反渗透膜污染研究

膜污染及其防治是影响膜系统运行效果的重要因素。本研究选取工程中运行一年多的处理垃圾渗滤液的碟管式反渗透膜,经研究判断,污染絮体的主要成分是有机物,并含有Al、Si等的胶体物质以及Fe和Ca的化合物。通过化学清洗来验证对污染层结构的判断,先碱洗后酸洗的清洗效果远远好于先酸洗后碱洗,有机物在污染层形成过程中起主要作用,减少渗滤液中的有机物质,将会大大减轻膜污染的发生。     

活性焦吸附对煤化工废水膜处理工艺的影响

煤化工废水经过生化处理后一般难以达到回用标准,须采用有效的深度处理工艺才能实现废水的资源化利用。通过对比研究方式,采用“混凝-超滤-反渗透工艺”及“混凝-活性焦吸附-超滤-反渗透”2种处理工艺,考察了活性焦吸附对后续膜处理工艺的影响。结果表明,活性焦对废水中的芳香族类等主要污染物具有很好的吸附性能,混凝出水经活性焦吸附后进人膜系统可有效减缓膜污染,降低膜通量的衰减程度并提高产水水质,因此,将活性焦吸附用于煤化工废水膜系统的前处理,采用“混凝-活性焦吸附-超滤-反渗透工艺”深度处理煤化工废水是有效可行的。     

二级出水微滤过程中对醋酸纤维素酯膜的有机污染特征

低压膜过滤技术(包括微滤和超滤)在再生水生产领域正引起越来越广泛的关注。然而如何解决低压膜过滤过程中的膜有机污染问题始终是膜技术所面临的技术挑战。本研究采用醋酸纤维素酯微孔滤膜对二级出水溶解性有机物(EfOM)及其不同亲疏水性组分、蛋白模拟溶液、腐殖酸(HA)等进行恒流过滤实验。对不同有机物污染后的膜表面使用全反射傅立叶红外光谱(ATR-FTIR)和X射线电子能谱(XPS)进行表征。结果表明,相对于蛋白质和EfOM等,HA所造成的膜污染最少。ATR-FTIR的结果同时显示,以官能团而言,更多的氨化物(1535cm-1)、脂肪族物质(2860～2970cm-1)和氢氧根(3400cm-1)存在于膜表面。TMP/V数据比较结果表明,在EfOM各亲疏水性组分、蛋白质和HA的对比中,EfOM中的疏水碱性物质(HPO-B)对膜污染的贡献最大,而HA的膜污染贡献最小。UVA和荧光激发-发射光谱(FEEM)结果表明,HPO-B和蛋白质对醋酸纤维素酯膜的污染贡献较大。综合不同分析手段可以对不同有机物造成膜污染的潜能大小得出如下排序:HPO-B>蛋白质>HPO-A、HPI>HA。     

垃圾渗滤液处理中膜污染的防治

膜污染及其防治是影响膜系统运行效果的重要因素.对运行1年多的利用膜技术的垃圾渗滤液处理工程进行了研究,从预处理、膜污染结构与形态、膜清洗等方面,探讨了防治膜污染的措施.研究表明,调整进水pH、过滤、添加阻垢剂等预处理措施可减缓膜污染的发生;膜面污染层的主要成分是有机物,并含有Al、Si等的胶体物质以及Fe和Ca的化合物;先碱洗后酸洗的清洗效果好于先酸洗后碱洗.工程中采用先碱洗后酸洗的措施是可行的,清洗后产水量由13.8 L/(m2·h)提高至17.0 L/(m2·h),产水电导率由117 μS/cm降至45μS/cm,进水压力由4.60 MPa降至3.40 MPa.