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%.     

铁离子对膜生物反应器中污泥性质及膜污染的影响

以处理模拟生活污水的平板膜-生物反应器为依托,将进水铁离子质量浓度分别调配成6 mg/L、1g mg/L、40 mg/L,考察三价铁离子对膜生物反应器中污泥性质及膜污染的影响.结果表明,投加铁离子对平板膜-生物反应器的出水水质影响不大.随着铁离子投加质量浓度的增加,跨膜压差(TMP)增长趋势变小,膜污染得到缓解,其中铁离子投加质量浓度为40 mg/L时,膜污染控制效果最好.铁离子的投加强化了生物絮凝作用,造成污泥质量浓度的上升,溶解性微生物产物(SMP)和松散型胞外聚会物(LB-EPS)质量比的下降.从膜阻力分析可以看出.投加铁离子主要是降低SMP和LB-EPS等凝胶层污染物引起的外部阻力.     

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.     

复合式膜生物反应器中EPS的分布特征及其与膜污染的关系

采用复合淹没式膜生物反应器(Hybrid Membrane Bioreactor,HMBR)处理城市污水,对反应器污水处理效果、胞外多聚物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)在反应器中的分布及其与膜污染的关系等问题进行了系统研究.结果表明,反应器出水中SS、COD、BOD5、氨氮的去除率都在93％以上,出水水质稳定.反应器混合液中松散态EPS( Loosely Bond EPS,LB-EPS)和固着态EPS(Tightly Bond EPS,TB-EPS)都随着运行时间而增加,并且与跨膜压差(Trans-Membrane Pressure,TMP)的变化存在较强的线性相关关系(R2=0.89);填料生物膜上EPS的质量比随着运行时间的增加也有上升趋势,但与膜污染没有明显的相关关系( R2=0.55);泥饼层中TB-EPS的质量比远高于LB-EPS,EPS与表征膜污染程度的TMP明显相关(R2 =0.91),EPS在泥饼层中的积累是造成膜污染的重要因素之一.     

预涂动态膜-生物反应器处理人工废水的试验研究

以公称孔径为1 μm的聚丙烯无纺布(NWF)为基膜,分别以粉末状活性炭、粉末状活性炭及聚合氯化铝为预涂剂,制作预涂动态膜膜组件,组成预涂动态膜-生物反应器处理人工废水.结果表明,预涂动态膜-生物反应器出水COD值低且稳定,粉末状活性炭预涂膜-生物反应器出水COD平均值为49 mg/L,粉末状活性炭及聚合氯化铝预涂膜-生物反应器出水COD平均值为29 mg/L,而NWF-膜生物反应器出水COD为54 mg/L.膜生物反应器对污染物质的去除虽然主要依靠活性污泥混合液,但附着在基膜上的动态膜的吸附、混凝作用也能去除部分污染物质.预涂膜能减少及防止污染物质向膜材料表面和内部扩散,减轻膜污染,使预涂动膜-生物反应器显示出一定的耐污染性能.但粉末状活性炭粒径过小,影响粉末状活性炭预涂动态膜-生物反应器的出水浊度(平均值为3.3 NTU);而粉末状活性炭与聚合氯化铝形成的预涂动态膜,在提高COD去除效率的同时,能减少活性炭对出水浊度(平均值为2.3 NTU)的影响,保证出水水质.     

壳聚糖絮凝作用延缓膜污染的效果研究

以天然高分子材料壳聚糖为絮凝剂,通过絮凝试验和MBR处理人工废水试验,考察了壳聚糖絮凝作用延缓膜污染的效果.壳聚糖絮凝处理MBR中污泥混合液的试验结果表明,壳聚糖投加质量浓度分别为10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L时,能明显降低污泥混合液SUV254的质量浓度,对污泥脱氢酶活性(DHA)的影响也较小;壳聚糖投加质量浓度为10 ～ 20 mg/L时,能有效降低污泥混合液的EPS质量浓度和黏度;当壳聚糖投加质量浓度大于20 mg/L时,污泥混合液的EPS质量浓度和黏度随着投加量的增加呈现增大的趋势,说明壳聚糖投加质量浓度低于20 mg/L时,能有效降低污泥混合液中的主要膜污染物质EPS及疏水性物质的质量浓度.壳聚糖投加质量浓度为10 mg/L时,MBR反应器的跨膜压力增大的同时,处理系统的膜通量也稳定增大.膜通量衰减速度低于对照组,说明壳聚糖对延缓和控制膜污染有积极的作用.MBR反应器中活性污泥质量浓度( MLSS)和出水CODcr的变化表明,投加壳聚糖在提高反应器中微生物量的同时也增加了处理水中有机物的质量浓度.     

外加碳源对缺氧/好氧MBR处理垃圾渗滤液的影响

采用缺氧/好氧-平板膜生物反应器(A/O-MBR)处理垃圾渗滤液,着重考察污染物去除效果和膜污染情况。针对垃圾渗滤液低C/N比的典型特点,研究了外加碳源对A/O-MBR系统处理垃圾渗滤液的影响。结果表明,A/O-MBR系统对垃圾渗滤液中主要污染物COD和氨氮(NH3-N)均有较高的去除效果。外加碳源可以提高污染物的去除效果,尤其是可以明显提高总氮(TN)的去除效果,但外加碳源会加剧膜污染。在外加碳源的条件下,A/O-MBR系统的COD去除率稳定在78%左右,氨氮去除率达到94%左右,TN去除率基本在75%以上。在低通量(J=5 L/(m2·h))运行条件下,A/O-MBR系统的清洗周期最长可达到97 d,但膜的过滤性能会随运行时间延长而衰退。污泥粒径和胞外聚合物质量比的变化可能是导致膜污染加剧的主要原因。傅里叶变换红外光谱分析表明,膜面有机污染物的主要成分是蛋白质和多糖类物质。     

膜生物反应器(MBR)处理酒精生产废水的试验研究

研究了膜生物反应器(MBR)处理酒精生产废水的特性和效果。探讨了生物降解和膜滤作用对CODCr、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的降低效果以及膜组件运行压力等。研究结果表明,膜生物反应器(MBR)中生物在2~4 h内对CODCr、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的降解效果明显,而膜滤是强化生物降解效果的补充,对CODCr,NH+4-N,TN和TP的去除均有着不同程度的效果,说明膜生物反应器能净化酒精生产废水。     

膜生物反应器处理酱油废水的试验研究

采用一体式膜生物反应器工艺处理酱油生产废水,探讨了进水COD、溶解氧、色度等工艺参数对系统处理效果的影响,并分析了膜污染问题.结果表明,系统具有较好的处理效果,当进水COD为505～1 209 mg/L、色度为180～200、浊度为251～471 NTU时,出水水质稳定,COD去除率平均达到90%,而色度、浊度的平均去除率也分别达到了79%和98%.在系统正常运行的2个月内,膜污染发展缓慢.     

操作条件对膜生物反应器运行经济性的影响

以运行费用作为膜生物反应器(MBR)运行经济性的考核指标,建立了MBR运行费用的计算模型,重点考察了膜通量、曝气强度、抽停时间、混合液悬浮固体质量浓度等操作条件对MBR运行经济性的影响.结果表明,膜通量在临界值5 L/(m2·h)时运行费用处于最低值;曝气强度过高或过低都会使系统运行费用增加,而经济曝气强度(气水比)为30:1;当抽吸时间≤12 min、停抽时间≥3 min时,运行费用变化缓慢,但抽吸时间或停抽时间超过临界值后,运行费用迅速上升;混合液悬浮固体质量浓度高于5.0 g/L时,运行费用随混合液悬浮固体质量浓度增加迅速递增.工程运行表明,运行费用模型预测值与实际值具有较好的一致性.