膜分离技术应用于给水处理中的膜污染研究

针对膜分离技术应用于给水处理系统中的膜污染问题进行了研究.结果表明,采用亲水性的膜进行给水处理,膜污染可以分为浓差极化污染、可清除污染和不可清除污染三大部分,根据达西方程计算膜分离过程中的阻力,其中膜本身阻力占总阻力的51.2%,浓差极化阻力占21.9%,而可清除污染阻力和不可清除阻力相对较小.因此,在给水膜分离系统中若通过优化操作条件减小浓差极化污染,就可达到改善膜污染的目的.     

流体流动状态对超滤效应及膜污染的影响

超和为膜分离技术的一种,由于具有效率高、能低等优点已经我种行业广泛应用。但是,浓差极化和膜污染却极大降低分离效率,成为制约膜分离技术推广应用的重要因素。解决和减轻浓差极化和膜污染的方法有很多,本文着重于流体流动状态对浓差极化和膜污染的影响进行论述。     

温度对正渗透工艺性能的影响

正渗透技术是一种以渗透压差为驱动力的新型膜分离工艺。温度是影响正渗透过程的关键因素。为考察温度在工艺运行中的重要作用,研究了温度对正渗透膜特性及工艺性能的影响,探讨通量衰减机制。结果表明,温度影响汲取液动态稀释、浓差极化和膜污染等的效应程度,进而影响正渗透性能。高温能够明显增加水通量和回收率,且汲取液温度影响比原料液显著。因此,合理优化温度条件是降低能耗提高正渗透性能的有效途径。     

膜材料与生物蛋白质相互作用的测定及膜污染的研究

超滤技术具有设备简单,操作容易,处理效率高、可在低温或常温下运行及省能等特点,已在生物工程产品提取、纯化、医药工业,食品工业与环境保护等方面得到广泛应用,但在膜的长期使用过程中,常常发现膜的渗透通量仅是纯水通量的2～10％,也就是说,膜的水力学通过阻力增大10到50倍,这是由于浓差极化和蛋白质或胶体在膜表面及孔内壁吸附所致。一般来讲,浓差极化不会给膜的透水量带来不可逆的变化,但蛋白质或胶体在膜表面及孔内壁的吸附(通称膜污染)会给膜性能带来不可恢复的衰减。超滤膜有两个特性影响膜的污染,(1)膜的物理化学性质,包括荷电性,亲水性等;(2)膜表面孔隙率与形态,典型的超滤膜表面孔隙率较低,从0.3％到15％左右,因此,局部(孔附近)产生的浓差极化较宏观平均浓差极化大得多。膜污染控制有如下方法:(1)选择膜材料或进行预处理;(2)料液预处理;(3)调节操作条件。因此,膜材料与溶质间的相互作用是影响膜污染的主要因素。本文采用液相色谱法来测定膜材料与溶质的相互作用,将膜材料作为固定相,以水为流动相,将不同的溶质作为样品注入。这样,具有较强排斥作用的样品,将具有较短的保留时间,而排斥作用较小,吸附作用较强的样品,则具有较长的保留时间,以重水作为标准物,则可得到不同材料对不同溶质的相互作     

粉末活性炭对膜过滤性能的影响

向一体式膜生物反应器中投加粉末活性炭(PAC),可以显著提高膜的过滤性能,有效缓解膜的污染.研究结果表明:投加PAC的吸附作用减少了由于胞外聚合物(EPS)而引起的膜污染;膜表面PAC颗粒的存在减小了浓差极化层的厚度和水力边界层的厚度,提高了过滤物质的传递速率;膜表面形成的PAC层还可过滤微生物和胶体颗粒,减少了它们到达膜表面的数量.     

超声振动强化膜分离过程机理的研究

膜分离过程中的浓差极化现象是影响膜分离效果的主要因素之一 ,本文探索了利用超声振动的方法来强化膜分离反应过程。首先建立了其动力学模型 ,然后通过试验对其强化机理进行了深入的探讨 ,以达到经济、高效地提高膜分离效果的目的。     

陶瓷膜污染过程分析与膜清洗方法优化

采用膜孔径为50 nm的陶瓷膜错流过滤方式,对碱性高浓度有机洗涤废水进行9个周期的膜通量衰减及反向脉冲清洗再生实验研究.通过设计膜污染阻力构成实验,测算膜污染总阻力及其构成比例.实验结果表明,膜固有阻力比例较低,浓差极化污染较弱,Rt和Rc+Rirt污染阻力稳定性较高,膜堵塞形式兼有孔内堵塞和滤饼过滤;选择质量分数0.1％的稀盐酸和0.2％的草酸溶液膜清洗效果均较好,清洗时间为3 min,脉冲时间和频率为3 s/5 s.     

超声振动强化膜分离过程机理的研究

膜分离过程中的浓差极化现象是影响膜分离效果的主要因素之一，本文探索了利用超声振动的方法来强化膜分离反应过程。首先建立了其动力学模型，然后通过试验对其强化机理进行了深入的探讨，以达到经济、高效地提高膜分离效果的目的。     

超滤处理工业废水和城市废水

本文的目的旨在评价超滤在工业用水和城市用水回用中的潜在作用。 超滤的许多研究工作是用膜对废水进行处理。它是一种选择性膜分离法,分离的程度不仅决定于溶质的分子尺寸,悬浮颗粒或乳化颗粒的大小,而且还受其他一些因素的影响,如膜表面的浓差极化等。因此,认真地分析了解废水的性质对于超滤的成功应用是至关重要的。     

无机微滤膜过滤阻力的研究

本文采用孔径为 0 .8μm、0 .2 μm和 5 0nm的无机微滤膜 ,考察了不同情况下膜的过滤阻力分布情况。对于造纸黑液 ,当浓度较低时 ,过滤阻力由膜阻力、吸附阻力、堵孔阻力和浓差极化阻力共同控制 ;当浓度较高时 ,吸附阻力起主要作用。过滤 1g/L聚乙二醇溶液的试验结果表明 ,不同孔径膜的过滤阻力构成是不同的 ,孔径越小则吸附阻力越小 ,但浓差极化阻力会显著增加     

好氧MBR处理垃圾渗滤液中膜面优势污染物及污染阻力

将好氧MBR处理垃圾渗滤液装置中的污泥混合液进行合理分离,通过死端过滤实验和膜污染阻力测定实验,以确定MBR中造成膜污染的优势污染物和优势污染阻力。实验结果表明,上清液中的胶体物质和大分子粘性有机物是造成膜污染的优势污染物;膜污染阻力主要由凝胶极化阻力和外部污染阻力构成,二者之和占总污染阻力的95%以上。     

粉末活性炭对膜过滤性能的影响

向一体式膜生物反应器中投加粉末活性炭（PAC），可以显著提高膜的过滤性能，有效缓解膜的污染。研究结果表明：投加PAC的吸附作用减少了由于胞外聚合物（EPS）而引起的膜污染；膜表面PAC颗粒的存在减小了浓差极化层的厚度和水力边界层的厚度，提高了过滤物质的传递速率；膜表面形成的PAC层还可过滤微生物和胶体颗粒，减少了它们到达膜表面的数量。     

微米级负载型TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用

基于光催化．膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性,以微米级MCM-41分子筛为载体,采用原位生成法制备微米级负载型TiO2催化剂。针对微米级负载型TiO2催化剂在光催化一膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明,曝气量一定的情况下,微米级负载型TiO2催化剂在光催化一膜分离反应器中具有良好的悬浮特性,且优于纳米TiO2。随着催化剂投加量的增加,悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0．3m。／h、催化剂投加量为1g／L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器;该微米级催化剂与纳米TiO2相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性,能够有效降低膜污染,延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0．1m3／h时,反应器连续运行5h（未加反冲洗）后,微米级负载型TiO2催化剂和纳米TiO2对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4．3％和37．4％。反应器连续运行72h,膜组件依然具有很好的分离特性。     

Micellar-enhanced ultrafiltration (MEUF) with mixed surfactants for removing Cu(II) ions

A nonionic surfactant, polyoxyethylene Octyl phenyl ether (Triton-X), is added to a micellar-enhanced ultrafiltration process to lower the critical micellar concentration (CMC) of an anionic surfactant, sodium dodecyl sulfate (SDS). The effects of adding Triton-X on the copper removal efficiency, the permeate SDS concentration, the copper binding capacity of SDS micelles, and membrane fouling are investigated. Our results show that the addition of Triton-X at concentrations greater than its CMC can reduce the SDS dosage required for effective Cu removal, and at the same time, minimize the permeate SDS concentration. Although, no adverse effect on the copper binding capacity of SDS micelle is observed by the addition of Triton-X, the membrane fouling is worsen. Cleaning the membrane with DI water allowed restoring the membrane flux, indicating that the fouling caused by Triton-X was reversible.     

改性PES膜在MBR中膜阻力分析及膜污染机理研究

以聚醚砜(PES)、醋酸纤维素(CA)和纳米二氧化钛(TiO2)为膜材料,采用L-S相转化法制备共混改性PES膜。在24℃、0.2 MPa的操作条件下,制得的PES膜纯水通量为300 L/(m2.h)左右,CA改性PES膜为660 L/(m2.h)左右,TiO2改性PES膜为840 L/(m2.h)左右。通过膜生物反应器中膜阻力的测定,表明膜污染主要由浓差极化层及凝胶层引起的;通过活性污泥对膜污染机理的研究,判断出污泥的过滤过程基本符合沉积过滤定律。在MBR中运行时,改性PES膜稳定通量高于未改性膜,总阻力低于未改性膜;TiO2改性膜稳定通量高于CA改性膜,总阻力低于CA改性膜;通过扫描电镜分析,改性PES膜沉积层的厚度均比未改性膜薄,TiO2改性膜沉积层厚度小于CA改性膜,表明改性膜的抗污染性能提高了,TiO改性膜抗污染性能更优。     

微米级负载型 TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用简

基于光催化-膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性,以微米级MCM-41分子筛为载体,采用原位生成法制备微米级负载型TiO₂催化剂。针对微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明,曝气量一定的情况下,微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中具有良好的悬浮特性,且优于纳米TiO₂。随着催化剂投加量的增加,悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0.3 m³/h、催化剂投加量为1 g/L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器;该微米级催化剂与纳米TiO₂相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性,能够有效降低膜污染,延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0.1 m³/h时,反应器连续运行5 h（未加反冲洗）后,微米级负载型TiO₂催化剂和纳米TiO₂对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4.3%和37.4%。反应器连续运行72 h,膜组件依然具有很好的分离特性。     

Use of chemical coagulants to control fouling potential for wastewater membrane bioreactor processes.

Chemical coagulation with ferric chloride, alum, and an organic polymer were used to control the fouling potential of mixed liquors for submerged membrane bioreactor (MBR) processes in treating municipal wastewater. Their filterability was evaluated using a submerged hollow fiber ultrafiltration apparatus operated in constant permeate flux mode. The collected transmembrane pressures over filtration time were used to calculate the membrane fouling rates. The results showed that coagulation pretreatment can reduce fouling rates when MBRs were operated above the critical flux. Even though coagulation with the organic polymer formed larger mixed liquor suspended solids particles and had shorter time-to-filtration than those with ferric chloride and alum, the filterability for membrane filtration were similar, indicating that the membrane fouling in MBR systems was mainly controlled by the concentration of smaller colloidal particles.