震动膜处理乳化液废水研究

研究了震动膜对乳化液处理效果,通过超滤过程中膜通量的变化评价了震动强化剪切防止膜污染的性能,并对其防污染机理进行了分析。实验结果表明,利用震动膜过滤2种乳化液,COD和油的去除率分别可以达到93.5%和99%以上,SS去除率可以实现完全截留。在过滤过程中,通量没有下降,反而有所上升,说明震动膜可以有效防止膜污染。通量的增加主要是由于高速剪切导致水温上升,粘度减小,反过来又提高了剪切强度。     

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。     

二沉池出水有机物表征及膜污染机理分析

采用树脂分级将二沉池出水有机物(effluent organic matter, EfOM)根据官能团分类,采用红外光谱、荧光光谱、排阻色谱等多种表征方式对EfOM及其分级组成的化学组成进行分析。考察了EfOM及其分级组成的膜通量随时间的变化曲线,研究了二沉池出水主要的膜污染组分以及膜污染模型机理。结果表明,憎水性有机物组分(hydrophobic, HPO)主要为芳香烃类有机酸,胶体有机物组分(organic colloidal, OC)主要为蛋白质类有机物,过渡亲水性有机物组分(transphilic,TPI)主要是有机酸和多糖。膜污染严重程度依次为OCEfOMHPOTPI,在过滤初期,OC和EfOM中的大分子有机物会快速堵塞膜孔并引起膜通量的剧烈下降。另外,OC和TPI组分会与膜表面发生相互作用,导致不可逆膜污染偏高。对于实际水体EfOM及其各分级组分,滤饼层过滤是超滤后期主要膜污染机理,超滤实验初期的膜污染可能是多种膜污染机理共同作用的结果。研究识别了EfOM的主要污染成分和主要膜污染机理,为超滤工艺深度处理二沉池出水提供了理论指导。     

中水回用中平板膜的污染机理分析

采用间歇式生物反应器，对模拟小区生活污水的人工配水进行了生物处理；然后，在操作压力为0．1MPa，搅拌速度为300r／min条件下，选用膜生物反应器中常用的聚醚砜（PES，切割分子量分别为2万、1万和5千）、聚丙烯腈（PAN，切割分子量为20万）、聚偏氟乙烯（PVDF，切割分子量为20万）超滤平板膜和聚醚砜（PES，孔径为0．1μm）、聚丙烯腈（PAN，孔径为0．1μm）、聚偏氟乙烯（PVDF，孔径为0．1μm）微滤平板膜在实验室用死端超滤器上分别对活性污泥悬浮液进行了过滤并探讨了和间歇式生物反应器组合在一起用于中水回用的效果，结果表明：每种组合处理后的出水水质为COD〈50mg／L，NH3-N〈10mg／L，SS为0mg／L，浊度为0NTU，都达到了中水回用的水质标准（CJ25．1．89），其中生物反应器分别与PES超滤膜（5千、1万、2万）和PAN（20万、0．1μm）膜组合时，对COD的去除率较高，但所有组合对NH3-N、TOC去除率及膜的渗透通量都相差不大。此外，根据恒压堵塞过滤定律对膜的污染机理进行的研究证实：对于微滤膜和PAN（20万）超滤膜而言，由滤饼过滤过渡到完全（标准）堵塞，再到滤饼过滤；但对于PVDF（20万）和PES（2万）超滤膜，则由标准堵塞过渡到完全堵塞，再到滤饼过滤；PES（5千、1万）超滤膜的污染机理相对简单，整个过程以滤饼过滤为主。     

中水回用中平板膜的污染机理分析

采用间歇式生物反应器,对模拟小区生活污水的人工配水进行了生物处理;然后,在操作压力为0.1 MPa,搅拌速度为300 r/min条件下,选用膜生物反应器中常用的聚醚砜(PES,切割分子量分别为2万、1万和5千)、聚丙烯腈(PAN,切割分子量为20万)、聚偏氟乙烯(PVDF,切割分子量为20万)超滤平板膜和聚醚砜(PES,孔径为0.1μm)、聚丙烯腈(PAN,孔径为0.1μm)、聚偏氟乙烯(PVDF,孔径为0.1μm)微滤平板膜在实验室用死端超滤器上分别对活性污泥悬浮液进行了过滤并探讨了和间歇式生物反应器组合在一起用于中水回用的效果,结果表明:每种组合处理后的出水水质为COD＜50 mg/L,NH3-N＜10 mg/L,SS为0 mg/L,浊度为0 NTU,都达到了中水回用的水质标准(CJ25.1-89),其中生物反应器分别与PES超滤膜(5千、1万、2万)和PAN(20万、0.1μm)膜组合时,对COD的去除率较高,但所有组合对NH3-N、TOC去除率及膜的渗透通量都相差不大.此外,根据恒压堵塞过滤定律对膜的污染机理进行的研究证实:对于微滤膜和PAN(20万)超滤膜而言,由滤饼过滤过渡到完全(标准)堵塞,再到滤饼过滤;但对于PVDF(20万)和PES(2万)超滤膜,则由标准堵塞过渡到完全堵塞,再到滤饼过滤;PES(5千、1万)超滤膜的污染机理相对简单,整个过程以滤饼过滤为主.     

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.     

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。     

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.     

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。     

电镀综合废水对DF膜的污染

江苏某电镀厂的电镀综合废水在采用DF膜进行预处理时,膜易受到污染。针对这一问题,采用DF膜生产厂家提供的小试装置,研究探索了膜污染的原因及其具体特征。实验结果表明,在处理电镀综合废水时,DF膜的污染速率较快,而酸洗对DF膜的恢复性较好,研究还证实电镀综合废水中的无氰沉锌水洗液是造成DF膜污染的主要原因。     

芬顿法处理印染废水小孔径超滤膜浓缩液

印染废水属于难处理工业废水,具有排放量大、污染物含量高等特性。在可持续发展的背景下,印染废水实现零(近零)排放成为必然趋势。目前采用催化氧化法处理膜浓缩液是实现零(近零)排放的常规方法,但该方法存在催化药剂投加量大、处理效果差及二次污染等问题。采用芬顿法,以印染废水小孔径超滤膜浓缩液为实验用水,考察了H₂O₂和FeSO₄·7H₂O投加量、pH及加药时间间隔等因素对处理效果的影响。结果表明,在COD∶H₂O₂质量比为1∶1.3、H₂O_2∶Fe²⁺ 摩尔比为1∶1,反应初始pH=4.0,反应回调pH=6.5,加药时间间隔60 min的条件下,处理效果最优,出水COD、色度、氨氮和总氮等主要水质指标均达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)排放要求,出水水质稳定,较其他条件能够获得较高的经济效益。与此同时,将芬顿法与物化和类芬顿法进行了对比分析,结果表明,芬顿法处理印染废水膜浓缩液具有较高的经济性,为进一步工程实践提供依据。     

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。     

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...     

印染废水铁碳微电解深度处理出水生物毒性

实验利用铁碳微电解对印染废水二级生化出水进行深度处理研究,结果表明,该工艺可使COD从120 mg/L降至60 mg/L以下,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B排放标准。通过微生物生长曲线、乳酸脱氢酶(LDH)释放、活性氧物质(ROS)产生水平等检测手段,对比深度处理前后废水的生物毒性。结果表明:印染废水经深度处理后对大肠杆菌的生长抑制明显减弱;进水导致大肠杆菌的LDH释放量和ROS产生水平分别为空白的2.4和28.9倍,深度处理后分别下降至1.8和6.9倍;另外,毒性较大的双酚A和2,4-二氨基甲苯在深度处理过程被降解。可知,铁碳微电解具有毒性削减作用。然而,出水中含有的某些污染物使其仍表现出一定的生物毒性。     

Insights into real cotton-textile dyeing wastewater treatment using solar advanced oxidation processes

Different advanced oxidation processes (AOPs) were applied to the treatment of a real cotton-textile dyeing wastewater as a pre-oxidation step to enhance the biodegradability of the recalcitrant compounds, which can be further oxidized using a biological process. Tests were conducted on a lab-scale prototype using artificial solar radiation and at pilot scale with compound parabolic collectors using natural solar radiation. The cotton-textile dyeing wastewater presents a lilac color, with a maximum absorbance peak at 641 nm, alkaline pH (pH?=?8.2), moderate organic content (DOC?=?152 mg C L^?1, COD?=?684 mg O₂ L^?1) and low-moderate biodegradability (40 % after 28 days in Zahn–Wellens test). All the tested processes contributed to an effective decolorization and mineralization, but the most efficient process was the solar-photo-Fenton with an optimum catalyst concentration of 60 mg Fe²⁺ L^?1, leading to 98.5 % decolorization and 85.5 % mineralization after less than 0.1 and 5.8 kJ_UV L^?1, respectively. In order to achieve a final wastewater with a COD below 250 mg O₂ L^?1 (discharge limit into water bodies imposed by the Portuguese Legislation-Portaria no. 423/97 of 25 June 1997), considering the combination of a solar-photo-Fenton reaction with a biological process, the phototreatment energy required is 0.5 kJ_UV L^?1, consuming 7.5 mM hydrogen peroxide, resulting in 58.4 % of mineralization $ \left({t}_{30\mathrm{W}}=3.2\ \min; \overline{T}=30.7\ {}^{\circ}\mathrm{C};\overline{\mathrm{pH}}=2.80;{\overline{\mathrm{UV}}}_{G,n}={13\ \mathrm{W}\ \mathrm{m}}^{-2}\right). $      

亲疏水性溶解性有机物对聚偏氟乙烯超滤膜污染行为

选用模拟亲疏水性有机物及实际二级处理水中的亲疏水性有机物,分别进行了聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜污染实验.并测定了不同污染物与膜及污染物间的作用力,分析亲/疏水性有机物对PVDF超滤膜的污染行为.结果表明,膜-污染物及污染物间相互作用力是控制膜污染行为的主导因素.亲水性有机物与PVDF超滤膜之间的相互亲和力较强,致使运行初期膜通量的大幅度下降,是PVDF膜的优势污染物.但是,针对实际污染物,运行后期,疏水性有机物之间较强的相互作用力使得其取代了亲水性有机物,成为膜的优势污染物.此外,模拟亲疏水性有机物的膜污染变化规律与实际亲疏水性有机物相似,表明使用模拟污染物可一定程度上预测实际废水中相应性能污染物的膜污染行为.     

絮凝-Fenton试剂氧化处理印染废水

采用Fenton试剂对某染袜厂2种印染废水(印染红和印染蓝)进行处理。考察了硫酸亚铁投加量、双氧水投加量、反应时间及pH值对印染废水的色度及COD去除率的影响,通过正交实验确定了Fenton试剂处理该废水的最佳操作条件为:反应时间30 min、双氧水(30%)投加量4 mL/L、硫酸亚铁投加量300 mg/L、pH值为4左右。在最佳条件下,印染蓝废水经氧化处理后COD去除率大于80%,色度去除率95%以上;印染红废水需经絮凝预处理后再用Fenton试剂氧化处理,其脱色率达到了99.6%,COD去除率为91.2%,出水COD浓度为96 mg/L,可达标排放。     

聚硅酸阳离子絮凝剂处理印染废水

以工业废弃物为主要原料,经过同时聚合制备聚硅酸阳离子絮凝剂(PSiC)。实现硅酸缩合自聚、铁铝离子羟化聚合以及硅与铁铝离子聚合同步交互进行。利用PSiC处理印染废水,研究PSiC去除浊度、色度和和UV254的性能,分析其除污染机理。结果表明,PSiC处理印染废水时最佳投放量为80 mg/L,此时浊度和色度去除率分别达到50%和90%。废水pH为7、PSiC投加量80 mg/L时对印染废水UV254的去除率为65%。pH和投加量过大或过小都会降低PSiC去除UV254的效果。在混凝搅拌初期UV254迅速下降,停止搅拌后又略有所上升。沉淀初期UV254稍有波动,沉降10 min后基本趋于稳定。