超滤膜系统污染物的形貌及组成分析

通过SEM、能谱、FTIR以及电感耦合等离子体质谱的分析方法对被污染超滤膜面的无机污染物、有机污染物和微生物进行了识别和分析。研究结果表明:超滤膜面无机污染物主要为Fe(OH)3、Cu(OH)2、Al(OH)3和Si等胶体物和少量CaSO4;有机污染物主要为多菌霉素类化合物;微生物可能富含铁类化合物。同时污染膜的清洗液分析结果说明该超滤膜污染物主要为无机胶体和有机物。     

超滤膜的清洗及污染防控

针对污水超滤过程中的膜污染问题,比较了不同清洗剂及清洗顺序对污染膜的清洗效果,考察了超滤运行条件对超滤膜污染的影响,为超滤膜污染的防控提供参考。实验结果表明:各种清洗剂对污染超滤膜清洗效果的优劣顺序为盐酸草酸柠檬酸,氢氧化钠次氯酸钠碳酸钠;强酸—强碱的清洗效果好于弱酸—弱碱;强酸—强碱顺序清洗的通量恢复率(91.88%)大于强碱—强酸顺序清洗的通量恢复率(90.05%);最优运行工艺为运行压力0.04 MPa,进水pH 8.0,膜面流速1.947 m/s,运行周期2 h。     

膜性能增效剂在膜生物反应器中的应用

将膜性能增效剂(MPE)作为絮凝剂加入到膜生物反应器(MBR)中,对比了MPE加入前后MBR中空纤维膜组件的污染程度.实验发现,MPE加入前后,MBR的COD去除率均高于90%.未加MPE时MBR的膜驱动压力(TMP)超过0.015 MPa后,TMP快速增长,表明MBR的中空纤维膜组件很快被污染.加入MPE后,TMP增长速率较慢,表明MPE对膜污染起到延缓的作用.MPE与膜上的主要污染物溶解性微生物产物和胞外聚合物作用后,絮体变大,使分散悬浮在水中的胞外聚合物不会沉积在中空纤维膜组件表面,明显改善了MBR中空纤维膜组件的污染程度.     

炼油废水体系中超滤膜表面污染物的剖析

分别采用扫描电子显微镜和能量色散谱仪对炼油废水体系中超滤膜表面污染物进行了形貌观测和元素组分含量分析,并研究了炼油废水中Fe、Si和Al含量对超滤膜表面形态和污染物组成的影响.实验结果表明:超滤膜表面的主要污染物为Ca,Fe,Si,Al,Mg的化合物形成的凝胶,元素含量大小顺序为Fe＞ Ca＞ Si＞ Mg＞ Al;随...     

采用微絮凝—过滤工艺处理油田采出水

采用微絮凝—过滤工艺处理油田采出水,筛选出最佳絮凝剂并确定了加入量,研究了微絮凝—过滤工艺现场处理油田采出水的效果。实验结果表明:在进水中ρ(油)和SS分别为60 mg/L和25 mg/L的条件下,出水ρ(油)和SS分别为1 mg/L和3 mg/L,去除率分别达到99%和95%;二级过滤出水达到油田回注水标准;应用微絮凝—过滤工艺效果明显。     

氮气气提法去除油田废水中的H2S

以氮气为载气,采用气提法去除油田废水中的H2S.实验结果表明,氮气气提法去除油田废水中的H2S效果显著,在水浴温度为45℃、氮气流量为3 L/min、通气时间为30min、油田废水pH为5.0的条件下,废水中H2S的去除率可达98％以上,升高水浴温度和降低废水中的含油量有助于提高H2S去除率.经氮气气提法处理后废水pH提高到7.5,碳钢的腐蚀速率降至0.02 mm/a,废水达到SY/T5329-1994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》的指标.     

外置式超滤膜生物反应器处理油田废水

采用外置式超滤膜生物反应器处理油田废水,废水中的有机物被生物接触氧化池填料上形成生物膜的微生物降解,然后通过中空纤维超滤膜进行过滤,出水中油的质量浓度在1m g/L以下,悬浮物的质量浓度在3m g/L以下。考察了细菌的筛选、生物膜的培养驯化及压力、温度等对膜通量的影响。实验结果表明,筛选出的3株高效原油降解菌有很好的除油效果;生物膜经培养驯化成熟后,生物接触氧化池内细菌浓度为1×106个/mL;膜通量随压力和温度的适当提高而增加,适宜的操作压力为0.08M Pa,温度为20~28℃。分别用超滤水反冲洗、稀碱、稀酸、杀菌剂(如N aC lO溶液)和清水冲洗被污染的超滤膜,可使膜通量恢复到新膜的98%以上;在生物除油工序后增加沉淀池,膜污染可减少约7.77%。     

耐高温反渗透膜在化工废水处理中的应用

以某化工工艺废水的超滤出水为原水,采用耐高温反渗透膜进行处理,考察了操作压力、废水pH、膜面流速及废水总铁质量浓度对耐高温反渗透膜产水通量及脱盐率(以电导率减小率计,下同)和TOC去除率的影响。实验结果表明,在操作压力为0.24 MPa、废水pH为7.60、膜面流速为2.0 m/s的最佳条件下运行4 200 min后,产水通量衰减约73%,反渗透系统的脱盐率为95%～97%,TOC去除率为83%～95%,出水电导率在50μs/cm左右,出水TOC为21～23 mg/L。     

纳滤膜处理核苷酸生产中的碱盐废水

采用纳滤膜处理核苷酸生产中树脂再生工段的碱盐废水,研究了操作压力和废水温度等对膜性能的影响。实验结果表明,适宜的膜操作压力为1.5M Pa,废水温度对碱盐透过率及COD去除率均无明显影响。在室温、1.5M Pa条件下,COD的平均去除率大于98%,碱盐平均透过率大于97%,平均膜通量大于30.0L/(m2.h)。使用后的纳滤膜经质量分数为2%的柠檬酸溶液清洗后,膜通量完全能恢复到实验前的水平。透膜碱盐溶液可直接回到树脂再生工段。     

Fenton流化床陶瓷膜反应器处理造纸废水的膜污染与清洗

采用Fenton流化床陶瓷膜反应器处理造纸废水二级出水,研究了陶瓷膜膜污染的机理,提出了相应的清洗再生方案。实验结果表明:Fenton流化床陶瓷膜反应器处理后废水的溶解性有机碳和色度去除率分别达到84.2%和94.1%。通过Darcy定律模型计算,过滤阻力主要来自于滤饼层阻力,约占总阻力的62.1%;滤饼层中主要污染物为悬浮固体,约占滤饼层总质量的75.4%;疏水性有机物是造成滤饼层污染的主要溶解性有机物,而亲水性有机物更易造成膜孔堵塞;腐殖酸对滤饼层和膜孔堵塞影响较大,而蛋白质比多糖更易引起膜孔堵塞。采用HNO_3清洗污染膜效果最佳,在HNO_3质量分数1.00%、反应时间15 min时,膜通量恢复率达73.6%。     

膜蒸馏过程中污染膜的清洗

针对膜蒸馏法处理石化反渗透浓水的膜面污染物进行了分析及清洗工艺优化研究。在反渗透浓水温度为73℃、渗透侧真空度为-0.093 MPa的条件下进行膜蒸馏实验,实验后期膜通量衰减迅速,脱盐率基本保持在99.5%以上,产水p H基本稳定在6.5~7.0。膜面污染物的SEM表征结果显示,膜蒸馏的膜面污染主要为碳酸钙、硅酸钙、氢氧化镁结垢污染和氯化钠、氯化钾等盐类结晶污染。实验结果表明:分别以盐酸和去离子水为清洗液静态浸泡清洗污染膜时,污染物的去除效果最好,Na OH溶液次之,草酸最差;分别采用盐酸和去离子水动态清洗污染膜,膜通量和脱盐率均能恢复到初始水平,随运行时间的延长,经去离子水清洗后膜的膜通量出现衰减。     

膜生物反应器中膜孔堵塞的影响因素及控制方法

介绍了膜生物反应器（MBR）中膜污染形成的机理,分析了膜材质、膜孔大小、膜表面粗糙度、过膜溶质性质、处理液性质、过膜操作方式等因素对膜孔堵塞的影响,阐述了控制膜孔堵塞的重点和主要方法,指出了今后解决膜孔堵塞问题的研究重点。     

膜技术在水处理中的应用及膜材料研究进展

综述了膜技术在给水处理、废水处理和特殊行业水处理中的应用,介绍了近年来膜材料的研究进展：包括开发新型的膜材料和对现有的膜材料进行改性。新型膜材料有金属膜、有机一无机混合膜和新型有机膜等;几种最常用的膜材料改性方法有等离子体改性法、表现活性剂改性法、紫外辐照法、高分子合金法和表面化学反应法。     

充气膜污染机理及膜清洗方法的初步研究

介绍了用充气膜吸收技术分离水溶液中挥发性物质过程中膜污染的基本原理。用标准浊度液测定了浊度对氰化物传质系数的影响，探讨了膜污染的几种清洁方法。     

纳米二氧化钛改性聚醚砜超滤膜

采用液-固相转化法,以聚醚砜(PES)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为原料制备PES超滤膜,并添加纳米TiO_2制备改性PES超滤膜.纳米TiO_2可降低制膜液的黏度,提高膜的亲水性能和抗污染性能.在PES质量分数为18%、PVP质量分数为12%、TiO_2质量分数为5.3%、DMAc质量分数为64.7%的条件下制备的改性PES超滤膜性能最佳,在24 ℃、0.2 Mpa操作条件下,膜的纯水通量为80.31 mL/ (cm~2·h), 截留率达99.16%.改性PES超滤膜过滤出水水质达到GB/T18920-2002<城市污水再生利用城市杂用水水质>标准.清洗后,未改性PES超滤膜的膜通量恢复率为68.08%,改性PES超滤膜的膜通量恢复率为85.31%.     

膜生物反应器处理显影废水

研究了膜生物反应器对预处理后的显影废水的处理效果,考察了MLSS和DO对系统出水水质的影响。文验结果表明：在系统运行温度15～30℃、停留时间10—15h、曝气量4～10m^3／h的条件下,系统稳定后出水水质良好且稳定,COD去除率为85％～92％,Cu^2＋去除率为90％～98％;生物反应池中的活性污泥对Cu^2＋的去除起主要作用,使出水中Cu^2＋质量浓度维持在0．5mg／L以下;考虑到废水处理效果和能耗两方面的因素,MLSS宜控制在6000mg／L左石,DO应控制存1．5～2．5mg／L。     

纳滤膜处理含锰废水

采用纳滤膜处理电解锰生产过程中产生的含锰废水,考察了操作压力、阻垢剂和反冲洗等因素对膜通量和各金属离子截留率的影响。实验结果表明:操作压力越大,膜通量越大,且膜通量随运行时间延长下降得越快;在操作压力为2.0 MPa的条件下,纳滤膜对Mg2+的截留率为90.69%,对Mn2+的截留率为89.72%,对Ca2+的截留率最高,达100%;加入阻垢剂后,纳滤膜的膜通量比未加入阻垢剂时的膜通量略大;反冲洗4次后,膜通量均可完全恢复。     

压力驱动膜的污染与防治

介绍了各种压力驱动膜的适用范围,讨论了膜污染的机理,并从膜的性质、操作条件、料液的预处理和膜的清洗4个方面阐述了如何防治膜的污染。     

反渗透膜污染预测模型的改进

在反渗透非平衡热力学模型的基础上,从膜表面污染层阻力和浓差极化阻力的角度对常见的膜通量模型进行了探讨与改进,推导出了新的反渗透膜污染预测模型,为准确预测膜污染进程提供了理论支持。采用卷式反渗透膜装置对氢氧化铁胶体溶液进行处理,对模型计算值与实测值进行相关性分析,相关系数大于0.95。由此认为,改进的反渗透膜污染预测模型可用于计算运行过程中的膜通量。