水处理中膜分离技术种类及特性研究

随着时代进步,科技发展,中国的环境问题尤其是水污染日益严重,而饮用水质量紧密关系着人们的健康,所以保证饮用水的水质安全,是给水厂重要的使命与责任.膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征具有自身独特的优势.给水厂的常规处理工艺已然不能满足水质的要求,深度处理虽能大大提高水质,但是国内逐渐发展起来的超滤技术在去除水中致病微生物方面效果显著.简要介绍膜分离技术的种类及在给水处理中的应用.     

电渗析法处理低浓度乙酸废液的研究

用电渗析法处理配制的乙酸质量分类为２．５％左右的乙酸水溶液，浓缩液乙酸质量分数达到２０％，稀相出水乙酸质量分数至０．０２％；对影响处理过程的因素进行了探讨。     

湖泊水体悬浮物中痕量砷的测定方法

重金属在悬浮物和水相中的分配是水体重金属形态研究的重要组成部分,对于追踪水体中重金属元素的来源、迁移转化规律以及重金属生态与健康效应具有重要意义.水中砷元素以其极强的毒性严重危害人类的健康,已越来越引起政府和社会的广泛关注.然而,目前关于痕量悬浮物中砷测定的前处理过程及室内分析的方法与质量控制的叙述不够详尽,有必要对此做深入的研究.本文针对悬浮物较少的水域,选用7个滇池水样,采用不同滤膜、不同预处理方法、不同消解用酸及消解时间,测定并比较砷空白值,试图通过改变实验条件降低空白值,探索前处理的最佳条件及步骤.结果表明,对于悬浮物较少的湖泊水域,采用预称重的醋酸纤维膜过滤水样、载有颗粒物的滤膜冷冻干燥、HNO3-HCl O4加热共消解36 h,消解上清液用氢化物发生原子荧光光度计测定砷空白值低于悬浮物一个数量级以上,膜空白砷相对标准偏差为2.80%~11.38%,膜空白加标回收率为83%~103%;与滇池5个实际样品验证误差范围0.27%~6.92%.此方法可以可靠地获得悬浮物中的砷含量,在砷含量较低的水体悬浮物测定方面具有优势.     

倒置A2/O-MBR组合工艺处理生活污水效能及膜污染特性

将自制高强度PVA亲水化改性复合膜应用于倒置A2/O-MBR工艺中,处理模拟生活污水,考察了系统对COD、氨氮、总氮、总磷及浊度的去除效果以及膜性能的变化.结果表明,在不同回流比条件下,COD、氨氮、总磷等去除率变化不大,分别大于90%、95%、80%;回流比对总氮的去除效果有一定的影响,回流比为100%时去除率较低,当回流比从100%增加到300%时,去除率相应增大,在膜的高效截留作用下,膜出水浊度始终小于0.05NTU,控制膜通量为(12±0.5)L·(m2·h)-1,连续运行52 d,未对膜进行任何清洗,膜污染平均速率为13.22 Pa·h-1,膜污染进程缓慢.经FTIR分析,多糖和蛋白质是膜有机污染物的主要成分,多为亲水性物质.膜与污染物之间的微观作用力的测定表明LB为膜主要污染物,与FTIR分析一致.     

纳米材料对环境中微生物活性的影响研究

研究纳米材料对环境中微生物细胞活性的影响可为纳米材料的生物安全性评价提供一定的理论基础.以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为受试生物,采用电导率仪测定细菌培养液电导率变化,分别研究了纳米TiO2、纳米ZnO、纳米Fe3O4、纳米SiO2、纳米二氧化钛载银、纳米磷酸锆载银、纳米棕色银对细菌细胞膜通透性的影响.结果表明,纳米材料对革兰氏阳性枯草芽孢杆菌细胞活性影响更大;同种纳米材料,粒径越小,对细菌的细胞活性影响越强;对细菌细胞活性影响最大的是纳米棕色银,对细菌细胞活性影响最小的是纳米SiO2和Fe3O4.     

滤膜法测定悬浮物出现负误差原因研究

为了对滤膜法测定水中悬浮物出现负误差的情况进行研究,从滤膜的前处理到滤膜的选择进行了一系列实验,发现主要原因是滤膜在实验的过程中产生失重。对几种微孔滤膜进行了空白实验,得出有机滤膜的空白校正值为0.0000～0.0004g,低于或等于悬浮物的称量误差,此类滤膜用于水中悬浮物的测定,能减少恒重次数,缩短实验时间,提高测定结果的科学性和准确性。     

膜-生物反应器处理高盐废水膜面污染物特性研究

研究MBR在低有机负荷条件下处理高盐废水的膜面污染物特征.结果表明,稳定运行121 d后,MBR对有机物和NH+4-N去除率稳定,出水效果良好;污泥性质发生较大变化,挥发性固体含量(VSS)/固体含量(SS)的下降,污泥体积指数(SVI)下降,表明污泥中无机成分含量增加,絮体更为紧密,沉降性能变好;污泥溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)成分发生较大变化,蛋白质所占比例降低,腐殖酸所占比例增加;扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDX)结果表明膜面存在无机污染物,其主要组成元素为Na、Al、Mg、Ca、K、Fe、Ti、Cr、W、Si和Cl;凝胶过滤色谱(GFC)分析表明,SMP中的大分子有机物被膜截留并累积是形成膜污染的原因之一;傅立叶红外(FTIR)光谱和三维荧光光谱(EEM)分析表明,膜面有机污染物的主要成分为糖类、蛋白质和腐殖酸;膜污染物组分质量分析说明在处理高盐废水时无机膜污染不可忽略.     

纳米Ag粒子原位杂化PVDF超滤膜的抗污染性能

以AgNO3为前驱体,聚偏氟乙烯(PVDF)为聚合物基体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂和成孔剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂和溶剂,利用相转化法制备了纳米Ag粒子原位杂化PVDF超滤膜.采用扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜及接触角测定仪对杂化膜的结构和性能进行了表征.结果表明:原位形成的纳米Ag粒子均匀地分散在聚合物基体中,纳米Ag粒子的添加改善了PVDF膜的亲水性能.以腐殖酸和牛血清蛋白作为污染物的代表,考察了Ag/PVDF膜的抗有机污染性能.以大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌及活性污泥作为微生物的代表,考察了杂化膜的抗生物污染性能.结果证实了与纯PVDF膜相比,Ag/PVDF膜通量衰减较慢,可有效抑制微生物的生长,表面受活性污泥污染程度小,具有显著的抗有机污染和抗生物污染性能.     

Gas separation using porous cement membrane

Gas separation is a key issue in various industrial fields. Hydrogen has the potential for application in clean fuel technologies. Therefore, the separation and purification of hydrogen is an important research subject. CO2 capture and storage have important roles in ＂green chemistry＂. As an effective clean technology, gas separation using inorganic membranes has attracted much attention in the last several decades. Membrane processes have many applications in the field of gas separation. Cement is one type of inorganic material, with the advantages of a lower cost and a longer lifespan. An experimental setup has been created and improved to measure twenty different cement membranes. The purpose of this work was to investigate the influence of gas molecule properties on the material transport and to explore the influence of operating conditions and membrane composition on separation efficiency. The influences of the above parameters are determined, the best conditions and membrane type are found, it is shown that cementitious material has the ability to separate gas mixtures, and the gas transport mechanism is studied.     

Effect of ozone on the performance of a hybrid ceramic membrane-biological activated carbon process

Two hybrid processes including ozonation-ceramic membrane-biological activated carbon （BAC） （Process A） and ceramic membrane-BAC （Process B） were compared to treat polluted raw water. The performance of hybrid processes was evaluated with the removal efficiencies of turbidity, ammonia and organic matter. The results indicated that more than 99% of particle count was removed by both hybrid processes and ozonation had no significant effect on its removal. BAC filtration greatly improved the removal of ammonia. Increasing the dissolved oxygen to 30.0 mg/L could lead to a removal of ammonia with concentrations as high as 7.80 mg/L and 8.69 mg/L for Processes A and B, respectively. The average removal efficiencies of total organic carbon and ultraviolet absorbance at 254 nm （UV254, a parameter indicating organic matter with aromatic structure） were 49% and 52% for Process A, 51% and 48% for Process B, respectively. Some organic matter was oxidized by ozone and this resulted in reduced membrane fouling and increased membrane flux by 25%-30%. However, pre-ozonation altered the components of the raw water and affected the microorganisms in the BAC, which may impact the removals of organic matter and nitrite negatively.