浸没式膜-生物反应器膜面污染物性质研究

研究了浸没式平板膜-生物反应器冬季运行时的膜污染状况.结果表明,出水COD稳定,但出现了亚硝酸盐积累,总氮的去除不是很理想.凝胶过滤色谱测定结果发现,O段混合液经0.45 靘滤膜过滤的滤液和膜面污染物含有重均分子量千万级以上的大分子物质,而进水中并无此类物质.环境扫描电镜和能谱分析表明,膜面无机污染物的阳离子主要包括Na、Mg、Al、Si、K、Ca和Fe.傅立叶红外光谱分析证明,膜面有机污染物主要是多糖和蛋白质等物质,而且胞外聚合物可能是造成膜面污染的主要物质之一.     

新型五孔超滤膜处理城市污水的研究

新型五孔中空纤维膜与传统的城市污水处理系统集成处理城市污水.结果表明:COD、NH3-N和TP的平均去除率分别为95.66%、99.02%和81.08%,出水UV254＜0.2 cm,BOD5＜2 mg/L,平均浊度为0.10 NTU,未检测出粪大肠杆菌和SS;出水水质可达到回用水要求,可省略后续的深度处理工艺,彻底消...     

高效聚合氯化铝对超滤膜污染影响的中试研究

针对某水厂以超滤为核心的短流程水处理工艺,在通过聚氯乙烯(PVC)超滤膜之前选择不同投加量(5、10、15和20 mg/L)的高效聚合氯化铝(HPAC)对长江下游原水进行混凝处理。通过跨膜压差(TMP)增长趋势、CODMn的去除率以及混凝后的水质,可知HPAC的最优投加量为15 mg/L。在此投加量下,运用体积排阻色谱法分析原水、膜前水、膜后水中各相对分子质量有机物的变化,可以发现混凝去除有机物的效果要优于超滤截留的。继而将HPAC与另外4种常用混凝剂:硫酸铝(分析纯)、氯化铁(化学纯)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁进行对比,结果表明,在它们各自最优投加量下,HPAC能够更有效地减缓超滤膜TMP的增长率,从而降低膜污染。因此,认为HPAC是与PVC超滤合金膜契合效果最佳的混凝剂。     

浸没式膜-生物反应器污泥组分对膜污染的影响

研究基于中试规模的浸没式膜生物反应器长期运行的基础上,通过改变操作条件和工艺参数系统考察污泥组分对膜污染的影响。试验结果表明,泥龄10 d时,混合液悬浮固体、胶体物质和溶解性物质对膜污染阻力的贡献分别为24.1%、36.1%和39.8%;泥龄20 d时, 混合液悬浮固体、胶体物质和溶解性物质对膜污染阻力的贡献分别为43.9%、32%和24.1%;泥龄40 d时, 混合液悬浮固体、胶体物质和溶解性物质对膜污染阻力的贡献分别为50.6%、27.3%和22.1%。随着泥龄的增加,胶体物质和溶解性物质所形成的阻力之和在总阻力中所占的比例逐渐下降,但仍为膜污染的重要因素。     

曝气条件对浸没式膜生物反应器内流场的影响

为深入研究流场动力学特性对浸没式膜生物反应器系统内膜面污染的控制,应用fluent软件对浸没式膜生物反应器内气液两相流动进行了三维数值模拟研究。采用标准k-ε湍流模型和欧拉多相流模型,考察了改变曝气条件对膜面气液速度场及气含率分布的影响。模拟结果表明,在相同曝气强度下,1 mm曝气孔径下膜面气液两相的速度增加较孔径2 mm、3 mm的快;曝气孔径为1 mm时,膜面的液相速度随着曝气强度的增加逐渐增大;曝气孔径为1 mm时,曝气量为5.5 m3/h所形成的漩涡区较大,膜面气含率值较高且分布较均匀,气液两相接触面积较大,膜面冲刷效果较好;模拟观察到反应器底部靠近壁面局部气含率较低,不利于活性污泥中微生物的生长,需要进一步优化曝气和反应器结构。     

砂滤/超滤回用处理校园景观水

在连续式65d运行过程中,采用砂滤/超滤回用处理校园景观水,对校园景观水中高锰酸盐指数、氨氮和浊度的去除效果进行了研究。结果表明:(1)生物滤池对高锰酸盐指数去除率为1.5%～37.0%,平均去除率为18.7%;超滤膜对高锰酸盐指数去除率为40.5%～93.7%,平均去除率为67.5%。(2)生物滤池对氨氮去除率为1.0%～77.6%。(3)砂滤/超滤工艺对浊度的去除率为24.6%～100.0%。(4)生物滤池内生物相以菌胶团和后生动物为主,利用后生动物对有机颗粒等的吞噬,使系统具有良好反堵塞自我调节作用。(5)利用10%(质量分数)NaOH对膜清洗效果要优于10%(质量分数)HCl。     

浸没式MBR在高盐高钙选矿废水深度处理中应用工艺优化

为实现高盐高钙选矿废水高效脱氮并探明浸没式膜生物反应器(submerged membrane bioreactor,SMBR)在选矿废水深度脱氮中应用的工艺条件,研究了水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和水温对硝化-反硝化特征的影响,运行与间歇时间之比和运行周期对膜污染特征和机理的影响,根据出水水质及其稳定性、膜污染周期和SMBR运行稳定性确定最佳工艺条件。结果表明：在水温高于15 ℃及HRT分别为1.25、2.34、2.50和4.50 d的条件下,进水${\rm{NH}}_4^ + $-N浓度为(593.15±134.23) mg·L−1(平均值±标准差),平均去除率分别为95.90%、81.30%、98.38%和99.91%;进水TN浓度为(688.39±163.97) mg·L−1,平均去除率分别为85.84%、56.97%、54.46%和87.93%。SMBR脱氮良好,且随着HRT的延长,脱氮效率提高,运行稳定性增加,最佳HRT为4.50 d。根据不同水温条件下的硝化-反硝化特征,确定硝化速率和反硝化速率的温度修正系数分别为1.05和1.03;20 ℃和9 ℃(最不利水温)的硝化速率分别为0.022 9 kg·(kg·d)−1和0.012 9 kg·(kg·d)−1,反硝化速率分别为0.090 7 kg·(kg·d)−1和0.064 2 kg·(kg·d)−1。为确保最不利水温条件下的硝化-反硝化效果,HRT应不小于5.40 d。当最不利水温持续时间较短时,HRT宜采用4.50 d,并通过延长污泥龄的方法保证脱氮效果。在运行周期固定为12 min、运行与间歇时间之比分别为5∶1和2∶1的条件下,膜运行时长分别为6.70 d和11.14 d,缩短运行与间歇时间的比例有利于延长膜运行时长;在运行与间歇时间之比固定为2∶1,运行周期分别为12 min和6 min的条件下,膜运行时长分别为11.14 d和65.42 d,缩短运行周期有助于控制膜污染;根据膜污染特征与运行时长,确定最佳运行/间歇时间为4 min/2 min。以上结果表明了SMBR处理高盐高钙选矿废水的最佳工艺条件,可为SMBR在实践工程应用中提供理论依据。     

不同超滤膜过滤天然有机物的膜污染特性研究

超滤膜的截留分子量、天然有机物的分子量分布以及两者之间的相对关系对于膜污染以及过滤阻力的组成有很大的影响。MWCO140kDa、70kDa、30kDa、10kDa、4kDa和1kDa的超滤膜过滤10mg/L腐殖酸溶液和未名湖湖水的试验结果表明,在过滤初始时刻就发生了膜污染,膜的截留分子量越大,膜污染越显著。在长期过滤的过程中,截留分子量>10kDa的超滤膜的过滤阻力受到膜污染的控制,膜孔堵塞和膜面形成凝胶层是造成膜污染的主要原因;当膜的截留分子量≤10kDa时,过滤阻力主要由膜本身固有的阻力决定,膜污染影响较小。不同浓度、类型的腐殖酸溶液和不同种类的超滤膜过滤试验数据分析表明,当膜对腐殖酸分子的截留率超过40%时,膜污染的程度会逐渐减小,过滤阻力将由膜本身固有的阻力控制。     

管式膜连续微滤装置处理回用城市污水的中试研究

就管式膜连续微滤装置对城市污水处理厂二沉池出水处理回用的可行性进行了中试研究，结果表明。该装置在运行压力为0．12-0．15MPa，反冲洗间隔为18min时，吨水能耗仅为0．45kWh。此时对COD、浊度有较高的去除率。分别为75．71％和94．49％，对氨氮也有一定的去除效果，去除率为40．26％；处理后出水COD、氨氮、浊度均明显优于《生活杂用水水质标准》(CJ25．1-89)中的相关规定。该装置成本低、操作简单，用于污水回用具有较高技术经济可行性。     

3种工艺处理南方某水库水的超滤膜污染

采用3种不同工艺处理南方某水库水,研究了各工艺中超滤单元运行情况和膜污染原因。对于水库原水直接超滤的工艺A,跨膜压差随运行时间的延长持续增长;对于投加混凝剂后的絮凝出水和沉淀出水再进行超滤的工艺B和工艺C,跨膜压差随运行时间的延长增长不显著。对比3种工艺进水/出水基本水质,浊度与无机金属类物质不是导致膜污染的主要因素。三维荧光光谱分析发现水库原水与絮凝和沉淀出水相比,有较高浓度的富里酸和腐殖酸类有机物。ATR-FTIR分析表明含C-OH基团的腐殖酸类有机物会在直接过滤水库原水的超滤膜表面累积,是造成超滤膜不可逆污染的主要物质。对于该水库原水,投加混凝剂后不经沉淀的短流程工艺可有效减缓上述有机物造成的膜污染,具有一定的可行性。     

重力驱动浸没式超滤技术在某饮用水厂提标改造中的应用案例

饮用水源污染与饮用水标准提升双重约束条件下,我国许多饮用水厂都面临提标改造的现实需求。浸没式超滤技术以其水质稳定、占地小、运行管理简单等优点在市政自来水厂提标改造中得到广泛应用。为进一步降低系统能耗和运行成本,提出通过改造膜过滤池(膜池)进水和排水、药剂投加等辅助单元,优化膜池构造和配套设施,充分利用膜池与产水池之间的高差、以重力驱动力完成膜过滤过程,从而省却离心泵正压或抽吸泵负压驱动的耗能模块。工程应用案例显示,重力驱动可以满足膜系统运行要求,相对于传统浸没式膜过滤可节约50%以上能耗、10%左右占地,并有助于提高系统运行稳定性、简化膜系统运行管理,在实际工程中具有良好的应用前景。     

一体式膜生物反应器处理生活污水的中试研究

采用中试规模（1.8m^3／d）的缺氧-好氧膜生物反应器（A／OMBR）对城市污水处理回用进行了试验研究。试验结果表明，该工艺处理效果优良，系统对COD、氨氮、浊度、总氮、总磷去除率较高，COD、氨氮出水浓度分别为7～39 mg/L、0～1.31mg／L。出水水质优于城市杂用水水质标准（GB／T18920-2002）。     

一体式膜生物反应器处理生活污水的中试研究

采用中试规模(1.8 m3/d)的缺氧-好氧膜生物反应器(A/O MBR)对城市污水处理回用进行了试验研究.试验结果表明,该工艺处理效果优良,系统对COD、氨氮、浊度、总氮、总磷去除率较高,COD、氨氮出水浓度分别为7～39 mg/L、0～1.31 mg/L.出水水质优于城市杂用水水质标准(GB/T18920-2002).     

纳滤去除饮用水中的PFOS

全氟辛烷磺酸类物质（PFOS）是一种新型持久性有机污染物,对人类健康存在很大威胁,目前世界范围内的水体中均检测到不同浓度的PFOS。研究如何安全有效去除这类新型污染物十分必要。利用HYDRA—COPe10纳滤膜进行PFOS去除研究,在不同操作压力下研究pH、电解质以及与腐殖酸共存对PFOS截留效果的影响。结果表明,随着pH值的增加,截留率上升;二价盐对PFOS截留率的影响要高于一价盐,并且随着二价盐离子强度的增加,截留率上升;腐殖酸共存时截留效率有显著增加,尤其在1mmol／L钙离子存在条件下,PFOS的截留率可达到95．8％,但会引起膜通量下降及膜污染的发生。     

东部河网地区某饮用水厂运行效果分析及纳滤净化

为考察我国东部河网地区饮用水水质,本文以浙江某饮用水厂为研究对象,评估了水厂现有净水工艺(混凝-沉淀-炭砂过滤)对常规水质指标、金属离子、消毒副产物(DBPs)和微量有机污染物(TrOCs)等的控制效果,并基于小试实验探究了纳滤工艺对水质的提升情况。结果表明,水厂现有工艺处理后的出水能满足国家饮用水卫生标准要求,而纳滤工艺可显著提高部分常规指标以及富里酸、蛋白质类有机物的去除效果,减少50%以上的DBPs生成量。水厂原水和滤后水中检出了22种TrOCs,其中磺胺甲恶唑、美托洛尔、磺胺噻唑、咖啡因、阿替洛尔、诺氟沙星等的纳滤去除率为62%~100%。对于经济条件较好而水源微污染风险较高的东部河网地区,可以考虑以纳滤工艺为核心进行水厂升级改造,提升饮用水水质。     

平板陶瓷膜处理油田采出水运行控制优化及膜污染机理

陶瓷膜凭借其机械强度高、化学稳定性好等优点,近年来在油田采出水处理领域得到了广泛的应用。针对陶瓷膜处理油田采出水膜污染控制这一核心问题,采用小试实验与模型分析相结合的方法,深入开展了陶瓷膜处理系统运行控制优化的研究,结合微观表征,阐明了陶瓷膜处理油田采出水膜污染机理。结果表明,陶瓷膜处理油田采出水最佳运行控制工况为：初始膜通量80 L·(m²·h)⁻¹,过滤时间10 min,反冲洗时间30 s,曝气强度3 L·min⁻¹;此条件下陶瓷膜可保持平均膜通量27.82 L·(m²·h)⁻¹。原水和污染层的表征结果表明,胺类或酰胺类、烃类、羧酸类、芳香族、醇类等有机物化合物是造成陶瓷膜污染的主要有机物,Si、Fe、Ca、Mg、Ba等无机盐离子也是膜污染的重要组成部分;过滤过程中膜孔内阻力和凝胶层阻力对陶瓷膜膜污染形成起主导作用。     

臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中邻苯二甲酸酯类的去除中试研究

以嘉陵江源水的自来水厂滤后水为研究对象,在中试规模上研究了臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中微量邻苯二甲酸酯（又称为酞酸酯,phthalate esters,PAEs）的去除效果。选择邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）为目标物质。研...     

某饮用水处理厂中5种抗生素的去除

通过对美国某饮用水厂处理工艺和对象的介绍,研究各处理单元对克拉霉素(clarithromycin,CLA)、脱水红霉素(erythromycin-H2O,ERY)、左氧氟沙星(levofloxacin,LEV)、新诺明(sulfamethoxazole,SUL)和甲氧苄啶(trimethoprim,TRI)等5种目标抗生素的去除规律;从目标抗生素的残留和各处理单元的去除率角度分别分析时间和空间对去除规律的影响,并探讨抗生素和常规水质参数去除率间的相关关系。研究发现,原水中5种抗生素的平均浓度范围为0～26.8 ng/L,出水降至0～2.3 ng/L,该水厂工艺对5种抗生素的总去除率可达79.5%,其中CLA、ERY、LEV、SUL和TRI的去除率分别为92.8%、24%、100%、85.7%和53.2%;不同采样时间各采样点的抗生素浓度均呈现出秋季高的特点,但各处理单元的处理效率在不同的季节却表现出很大的差异;CLA可作为抗生素总量变化趋势预测的"指示抗生素";抗生素的总量浓度和总去除率与UV254的浓度及去除率之间有很好的正相关性,可以通过对UV254值的测定和去除率的计算来预测抗生素浓度的大小和去除率变化趋势。该研究从抗生素去除角度为我国新建和改扩建饮用水厂工艺提供较好的理论依据。     

膜生物反应器在粪便污水处理中的研究与应用

本文对粪便污水及其处理技术作了简要介绍 ,重点综述了国内外膜生物反应器处理粪便污水的工艺、处理效果、透水量影响因素、膜清洗方法等方面的研究进展情况。