真空膜蒸馏和膜吸收及其集成工艺处理高氨氮废水

采用PP中空纤维膜组件,对VMD(真空膜蒸馏)和MA(膜吸收)脱氨过程进行了研究。考察了料液pH值(9.0~11.0)、料液进口温度(20~50℃)对脱氨效率的影响。研究结果表明,VMD和MA脱除率分别达85%和99%以上。料液pH和料液进口温度对VMD脱氨效果的影响较大,提高料液pH和进口温度可以明显提高VMD的脱氨效率;料液pH对MA的脱氨效率影响较为显著。对2种膜工艺进行了技术集成,利用该集成工艺可达到99.96%以上的氨去除率,出水可达标排放,并且可以有效防止硫酸铵的二次污染。     

MBR-纳滤组合工艺在生活污水和大型超市废水处理中的研究

以膜-生物反应器(MBR)为预处理工艺,构建了MBR-纳滤组合系统并应用于生活污水和大型超市废水的处理,考察MBR作为纳滤预处理的可行性,评价纳滤膜的出水水质,分析不同操作模式和不同进水水质对纳滤膜的渗透性能的影响。研究表明,MBR作为纳滤的预处理是完全可行的。MBR-纳滤组合工艺处理生活污水的出水平均值:浊度0.09～0.44 NTU,电导率553.7～902.3μS/cm,TOC 1.75～5.57 mg/L,TN 1 1.3～12.5 mg/L,TP0.2 mg/L;MBR-纳滤组合工艺处理超市废水的出水平均值:浊度0.075～0.26 NTU,电导率143.2～388.9μS/cm,TOC 2.71～5.03 mg/L,TN为1.6～3.3 mg/L,TP0.2 mg/L。纳滤系统的出水水质低于城市生活饮用水标准中绝大多数常规检测项目中所规定的限值,也可满足循环冷却水用再生水水质标准。     

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。     

短流程膜工艺中紫外预处理对膜生物污染的影响

近年来,以超滤膜为核心的短流程工艺因其占地面积小、净水效率高备受关注,但随之而来的生物污染问题是阻碍长期运行的瓶颈。基于此,考察了紫外预处理作用下,短流程工艺长期运行条件下的膜污染行为。结果表明,一定程度的紫外预处理(180 μW·cm-2)能有效减缓短流程膜工艺的生物污染问题。运行60 d后,膜池中微生物的死亡/存活比率由39.90%/60.10%升高至66.40%/33.60%,滤饼层中胞外聚合物浓度为未经紫外预处理时的76.50%。此时,紫外预处理的跨膜压差上升至34.40 kPa,而未经紫外预处理的跨膜压差高达41.50 kPa。然而,紫外预处理由于灭菌范围广和不可持续性,导致膜表面滤饼层中的微生物群落结构和丰度几乎无变化。同时,紫外预处理对出水水质几乎无影响。     

膜集成技术处理纺织洗衣废水回用的研究

纺织业轻洗工段中的洗衣废水中含有柔软剂等有机物以及少量盐分,排放后会对水体造成污染。本实验通过微氧水解好氧膜生物反应器和纳滤系统对洗衣废水进行处理,废水pH为7.46,浊度为224 NTU,COD为845 mg/L,电导率为912 μS/cm,经过该系统处理后,出水pH为6.4,浊度几乎为0 NTU,COD为10 mg/L,电导率为70 μS/cm,达到了洗衣工艺对水质的要求。     

好氧颗粒污泥动态膜生物反应器工艺参数及运行性能

以一体式尼龙筛网动态膜生物反应器(DMBR)为研究体系,与好氧颗粒污泥相结合,形成新的好氧颗粒污泥动态膜生物反应器(AGDMBR),探讨了在新工艺条件下对COD、氨氮的去除,以及出水浊度的变化,与活性污泥动态膜生物反应器(DMBR)做比较,研究了进水流量、曝气量等工艺运行参数与膜污染之间的关系,并对系统中污泥的EPS进行分析。结论表明,AGDMBR系统对COD和NH4+-N的平均去除率分别为91%和95%,出水浊度为6 NTU,处理效果均优于DMBR系统;AGDMBR系统在运行过程中膜污染速度随进水流量的增大而加快;曝气量为125～150 L/h时,膜通量持续时间最长;AGDMBR系统比DMBR系统在膜污染的延缓上具有明显的优势。     

混凝-膜组合工艺处理水产养殖废水

采用混凝-膜过滤组合工艺处理鳗鲡养殖废水,实验研究了混凝对废水的处理效果,确定了最佳的混凝剂和助凝剂,并对水体进行2种膜工艺的处理。结果表明,聚合氯化铝铁(PAFC)是处理鳗鲡养殖废水的理想混凝剂,最佳用量为30 mg/L;加入助凝剂壳聚糖,能有效提高混凝剂污染物去除效果,助凝剂最佳用量为0.3 mg/L,pH值约为6.0;膜分离可以进一步提高处理效果。在系统进水化学需氧量质量浓度为6.82~7.65 mg/L,氨氮质量浓度为0.78~0.92 mg/L,亚硝酸盐氮质量浓度为0.35~0.39 mg/L,硝酸盐氮质量浓度为2.49~3.07 mg/L,活性磷酸盐质量浓度为0.74~0.89 mg/L,水温为20~28℃时,混凝-膜过滤组合方法对养殖废水中5项指标的去除率分别为:75.6%、61.2%、82.9%、37.5%和59.1%。但总体而言,混凝-膜组合工艺在水产养殖废水应用中处理效果明显,具有可行性和实用性。     

硅藻土预涂动态膜对海水中有机物的截留及膜污染特性

膜有机污染问题严重制约超滤在海水淡化预处理领域的推广应用。通过硅藻土预涂覆强化超滤膜对海水中有机物的截留,利用三维荧光光谱考察了硅藻土预涂动态膜对海水中典型有机污染物的净化作用,并对比分析了直接超滤和硅藻土预涂动态膜过滤海水过程中膜通量变化及污染特性。结果表明：硅藻土预涂动态膜对海水中DOC和UV254的去除率分别为65.25%和92.68%,较直接超滤分别提高了26.26%和31.10%。通过硅藻土预涂覆能够强化超滤膜对海水中蛋白质类有机物的截留,硅藻土预涂覆后超滤膜纯水通量略有降低。硅藻土在超滤膜表面形成的滤饼层结构避免了膜与有机污染物直接接触,在海水过滤过程中预涂动态膜的膜通量均高于直接超滤。硅藻土预涂动态膜更易清洗,膜通量更易恢复,能够有效减缓超滤膜的不可逆污染。     

微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的动态运行特征

通过微涡旋絮凝逆流气浮-纳滤集成工艺的动态试验研究,确定其运行周期为72 h,能很好地去除水中腐殖酸有机物,但不同纳滤膜组成的集成工艺处理效果不同.采用PACl絮凝剂处理水样2时,以流程1运行的含TQ56-36FC型纳滤膜的集成工艺出水的高锰酸盐指数为0.45 mg/L,UV254nm在0.003 3左右波动,且有95%以上的脱盐率.以流程2运行的含M-N1812A型纳滤膜的集成工艺处理3种水样时的膜清水的高锰酸盐指数在0.75 mg/L左右波动,UV254nm大都远小于0.007 5,有时甚至为0.水样1和水样3的UV254nm平均值为0.005 4,水样2的最低,平均值为0.003 3,脱盐率只有6%～10%.以PACl为絮凝剂时,集成系统有较强的适应原水水质变化的能力.预处理中活性炭柱的存在提高了M-N1812A型纳滤膜清水样的水质,但并没有延长膜的使用周期.这也表明膜的污染更重要的是来自无机物的污染.     

膜表面光接枝改性的研究现状及展望

本文介绍了利用紫外光将单体接枝到聚合物表面的技术原理与条件,并介绍了分离膜表面进行光接枝聚合的研究进展及发展趋势。     

利用废液晶屏玻璃基板制备发泡材料工艺优化

以主要成分为硼硅酸盐的废弃液晶屏玻璃基板为主要原料,加入石墨发泡剂,采用粉末烧结法制备发泡材料。通过DSC-TG、数码相机、万能试验机、抗压试验机等设备手段对其进行可行性分析及工艺优化。研究结果表明,以废弃液晶屏玻璃基板制备发泡材料具有可行性,烧成温度范围确定为850~950℃;配合料在925℃下保温20 min,成型压力控制在1~3 MPa可形成较均匀气孔;配合料的最佳工艺条件为烧成温度900℃,保温时间20 min,成型压力1 MPa,其主要性能体积密度达450 kg/m3,抗压强度达4.7 MPa,抗折强度达3.1 MPa,吸水率为1.0%。     

SNAD-MBR工艺启动过程中颗粒污泥特性变化及其对膜污染的影响

采用升流式微氧污泥床膜生物反应器启动同步亚硝化、厌氧氨氧化耦合异养反硝化(SNAD)工艺,考察了颗粒污泥性质与膜污染行为的动态变化,并通过统计学手段评估了启动中颗粒污泥特性与膜污染速率之间的相关性。结果表明：由厌氧氨氧化工艺(Anammox)历经全程自养脱氮工艺(CANON)启动SNAD工艺过程中,颗粒污泥浓度(MLSS)、胞外聚合物(EPS)、溶解性微生物产物(SMP)及EPS_p/EPS_c比值呈现增加趋势,而SMP_p/SMP_c比和污泥容积指数(SVI)逐渐降低;傅里叶变换红外(FT-IR)和三维荧光谱(3D-EEM)分析结果表明,颗粒污泥蛋白质疏水性逐渐增强,且色氨酸类物质在污泥颗粒化过程中起到重要作用;此外,膜污染速率由1.21 L·(m²·h²·Pa)⁻¹下降至1.08 L·(m²·h²·Pa)⁻¹,这主要是由于EPS_p/EPS_c比增加,促使颗粒污泥粒径增加,从而减缓膜污染所致;统计学结果进一步表明,相比其他颗粒污泥参数(MLSS、SVI、EPS及SMP),SMP_p/SMP_c比与膜污染速率之间呈现较强的显著正相关,SMP_p/SMP_c比可作为膜污染速率预测参数,预测模型为F_r=1.638SMP_p/SMP_c−1.398。     

基于电催化疏水膜的新型膜接触臭氧氧化工艺

膜接触臭氧氧化(MCO)工艺以疏水膜为臭氧提供丰富的气液接触界面,具有较高臭氧传质效率。然而,MCO工艺以臭氧直接氧化为主,对废水中有机污染物的去除有较强的选择性,氧化能力有待提高。通过电催化疏水膜将MCO工艺与电化学技术相结合,构建了新型的膜接触电催化臭氧氧化(ECMCO)工艺。ECMCO工艺以高级氧化过程为主,对水中硝基苯的去除效率明显增强,同步提高了臭氧传质效率和体系的氧化能力。ECMCO工艺对酒厂废水的生化出水进行深度处理后,水中COD降至50 mg·L⁻¹以下,色度完全脱除,总运行能耗明显低于MCO和MCO+H₂O₂工艺。针对臭氧工艺在水处理应用中传质效率低、矿化能力差、运行能耗高的问题,ECMCO技术提供了可行的解决方案,有较好的研究价值和应用前景。     

膜生物反应器的研究进展

膜生物反应器（ＭＢＲ）是通过膜技术来强化生物反应器的废水处理新工艺。其工艺形式已从分离好氧或厌氧活性污泥,发展到对生物反应器的无泡曝气和对有害工业废水中优先污染物的萃取。介绍了这三种ＭＢＲ工艺的最新进展和面临的问题,并指出,在进一步解决膜污染和能耗问题的基础上,ＭＢＲ有望成为传统废水处理方法的一种替代工艺。     

膜基材对动态膜生物反应器性能的影响研究

选用5种滤布作为动态膜生物反应器(DMBR)的膜基材在相同操作条件下进行对比实验,考察反应器运行周期、反冲洗前后过滤压力、膜通量的恢复情况,分析DMBR进出水水质.结果表明,应用DMBR处理模拟生活污水,其中孔径为24μm的涤纶短纤滤布组成的DMBR对COD、氨氮和总氮的去除率分别为90%、80%和48%以上;运行周期...     

动态膜-生物反应器处理城市污水的运行特性研究

考察了孔径108μm左右的不锈钢丝网动态膜组件处理城市生活污水的特性,并研究了出水水头和曝气强度对动态膜泥饼层形成的影响.结果表明,稳定运行情况下出水平均浊度1.2NTU,COD平均去除率90%,NH<,3>-N平均去除率97%,与传统膜-生物反应器处理效果接近.同时发现,在20、40mm的出水水头下,动态膜运行初期膜通量衰减规律均符合泥饼阻力模型.     

AOAB工艺处理难降解混合化工污水的挂膜启动

采用AOAB(水解酸化A1+生物接触氧化O+深度水解酸化A2+曝气生物滤池BAF)工艺处理难降解混合化工污水,重点研究工艺挂膜方式和生物膜的驯化。结果表明,采用分段连续式挂膜法进行反应器挂膜,20 d即可完成快速挂膜启动;采用分阶段同步培养驯化法驯化生物膜,30 d内可完成高浓度多组分混合化工污水进水的驯化,最终进水COD 1 456 mg/L,出水COD 324 mg/L,总去除率76.85%,驯化效果显著;整个工艺对COD的降解主要集中在生物接触氧化池和曝气生物滤池,驯化期间生物接触氧化池去除率稳定在40%左右,曝气生物滤池去除率稳定在50%以上。同时,通过对比一段水解酸化和深度水解酸化的VFA(挥发性脂肪酸)产出,表明在高有机负荷进水时,一段水解酸化降解大分子有机物的能力有限,但这些有机物可通过二段水解酸化再次降解,由此体现了AOAB工艺在处理多组分混合型的难降解化工污水的优势。     

新型真空膜渗透结晶工艺初探

真空膜渗透结晶工艺(vacuum membrane percrystallization, VMPC)是一种新型膜结晶工艺,可同步实现溶质的结晶及其与溶剂的分离回收。以NaCl溶液为目标物系,对VMPC过程的原理进行了分析,初步考察了进料液温度、浓度和操作压力对该工艺产能的影响。结果表明：VMPC过程是膜渗透和真空压差闪蒸结晶的协同作用的过程,随进料液温度的升高,结晶盐通量和水通量均增大;随进料液浓度的升高,结晶盐通量增大,水通量降低;而操作压力对工艺产能影响较小,但对生成晶体的形貌影响显著;当进料液温度为34 ℃,进料质量分数为25%,操作压力为0.5 kPa时,可获得高达8.04 kg·(m²·h)⁻¹的盐通量和30 L·(m²·h)⁻¹的水通量,远高于现有太阳能驱动膜结晶技术的产能。针对现有膜滤浓缩液类高浓盐水结晶工艺流程复杂、能耗高、效率和产能低的问题,VMPC工艺为新型高效处置技术的开发及应用提供了可行的解决方案。     

膜生物反应器中新型无纺布膜过滤特性及膜污染特征

通过无纺布和聚偏氟乙烯平板膜组件在相同操作条件下的对比实验,研究无纺布膜的过滤特性。结果表明,2种膜的膜生物反应器COD、氨氮平均去除率均＞90%。过膜压力变化表明在长期运行条件下,无纺布可适于作为膜生物反应器的过滤介质,其过滤机理为膜表面滤饼层形成动态膜,从而增强了膜截留能力。膜污染研究表明,无纺布膜阻力主要来自滤饼层（占总阻力的83.6%）,经清洗后膜通量可恢复至94%。扫描电镜显示膜表面滤饼层较厚,结合膜阻力分析结果认为,该滤饼层对膜污染和可逆性影响较大。对膜表面和膜孔中胞外聚合物（EPS）的红外分析证实,其中含有蛋白质和多糖物质,而且组分分析表明蛋白质是膜污染物EPS中的主要组分,在膜孔中的含量比滤饼层中还高。