原子力显微镜在环境样品研究与表征中的应用与展望

简要阐述了原子力显微镜仪器操作原理及最新成像技术发展情况;结合作者近期的研究工作,从环境微生物界面观察与表征、腐殖酸在微界面上的聚集行为观测、无机高分子絮凝剂的界面形貌及行为观察以及膜材料表面结构观测与表征等4个方面对原子力显微镜在环境领域内的应用情况作了概括介绍．最后,对原子力显微镜在环境微界面研究与表征中的应用前景进行了展望。     

膜生物反应器处理技术的研究现状

膜生物反应器（Membrane Biological Reactor,MBR）是将膜分离技术与生物处理技术相结合形成的一种新型、高效的污水处理技术。通过论述膜生物反应器的种类、构造和特点等方面内容,以及国内外对膜生物反应器在污水处理技术方面和应用方面的现状及研究方向,重点解决工艺中存在的能耗高、膜的价格高、通量低、污染较快等缺点,膜生物处理技术在污水处理中必将得到更广泛的应用。     

SAF-化学絮凝-微滤膜组合工艺处理高浓度生活污水的试验研究

采用SAF-化学絮凝-微滤分离膜组合工艺对高浓度生活污水进行处理.SAF处理系统对污染物的去除效果良好,CODCr,BOD5,SS和NH4 -N的去除率分别为92%,93%,90%和98%.SAF生物处理系统的出水再经化学絮凝和微滤分离膜深度处理后,CODCr,BOD5,NH4 -N,PO43--P的浓度分别低于40 mg/L,10mg/L,4mg/L,0.3mg/L;浊度小于0.5NTU,色度小于10度.试验结果表明该组合工艺处理后的污水水质优良,可满足生活杂用和市政杂用.     

活性污泥性质对短期膜污染影响的解析研究

采用统计分析方法研究了16种不同性质活性污泥混合液对膜生物反应器膜污染的影响机理.结果表明,胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)、溶解性有机物(soluble microbial products,SMP)、上清液胶体颗粒(suspended solids insupernatant,SS_s)、污泥混合液粘度(μ)、相对疏水性(relative hydrophobicity,RH)、Zeta电位(Zeta potential)均对膜生物反应器膜渗透性能有显著的影响作用,其与膜污染阻力的皮尔逊相关系数r_p分别为:0.898、0.712、0.810、0.691、0.837、-0.881;同时发现,胞外聚合物是影响活性污泥中溶解性有机物含量(r_p=0.682)、污泥粘度大小(r_p=0.633)、上清液胶体颗粒含量(r_p=0.783)、Zeta电位(r_p=-0.953)及相对疏水性大小(r_p=0.877)的主要因素;在活性污泥性质中胞外聚合物是影响膜污染的根本原因,是膜生物反应器膜污染的重要影响因素.     

超滤法处理乳化油废水的研究

采用ＣＭＰＳ,ＰＳ,ＰＳ／ＣＭＰＳ共混,ＰＡＮ,ＰＳ和ＰＤＣ共混中空纤维超滤膜,对乳化油废水进行了超滤实验和比较,探讨了料液流速,操作温度,操作压力,运行时间膜性能的影响,研究了清洗方法对膜性能的恢复效果,试验表明,采用ＣＭＰＳ,ＰＳ／ＣＭＰＳ中空纤维膜处理乳化油废不效果较好,透过液含油量符合生产回用标准（３００ｍｇ／Ｌ）适宜的适宜温度为５０℃,进口压力为０．１２ＭＰａ,出口压力为０．１０ＭＰａ,     

厌氧膜-生物反应器抽吸模式对膜过滤性能的影响

研究了厌氧膜-生物反应器处理酒厂废水时抽吸模式对膜过滤性能的影响,分析了膜通量、膜阻力及阻力分布与时间的变化关系,通过数据拟合得出2种运行模式的通量、阻力随时间变化的数学模型方程式．结果表明,压力递增模式可以有效地提高膜通量;同时该模式运行过程中的膜阻力较低,有利于膜-生物反应器的良好运行．     

MBR出水后置化学除磷研究

选用不同的化学除磷药剂及固液分离方式,针对膜生物反应器出水进行后置化学除磷静态试验研究。试验表明,在MBR出水平均浓度为(6.0±0.3)mg/L时,在化学药剂的最佳投药量和混凝时间的条件下,TP可以稳定达到一级A标准,去除率达到95%以上;滤液达一级A标准,氯化铝、氯化铁、聚合硫酸铁、硫酸铝最佳投加量为1.5 mol/mol,硫酸铁、聚合硫酸铝最佳投加量为3.0 mol/mol,最佳混凝时间均为10 min;滤纸和滤膜可以有效分离混凝混合液中的TP,滤液TP可稳定达一级A标准,而微网对混合液中粒径小于D10的颗粒无法分离,致使滤液TP无法达标;PAM投加后,絮体粒径显著增大,固液分离效果也相应增强。微网分离效果较投加前有了明显提高,滤液TP可稳定达到一级B标准。     

微絮凝对腐殖酸超滤过程膜污染的减缓特性

以硫酸铝[Al_2(SO_4)_3·18H_2O]为絮凝剂,腐殖酸(humic acid,HA)和高岭土(Kaolin)水溶液为原水,研究微絮凝过程产生的不同絮体形态,对自制聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜过滤过程的影响.主要考察了微絮凝过程中絮体的特性(粒径大小及分布,分形维数)以及不同条件下形成的絮体形态对膜通量的影响,利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对污染膜的表面形貌进行表征,并测定了PVDF膜与有机污染物之间黏附力大小,来解析不同絮体形态对超滤膜的膜污染影响机制.结果表明,Al~(3+)以电性中和作用水解去除有机物,随着絮凝剂投加量的增加,絮体粒径不断增大,絮体的分形维数减小.膜通量衰减速率与絮体的粒径呈负相关,絮体粒径越大,膜通量衰减速率越小,超滤过程中形成的滤饼层越疏松,同时,较小分形维数的絮体引起的膜污染较轻,其膜通量恢复率也较高.PVDF-有机污染物之间的相互作用力大小与运行初期相应污染膜通量衰减速率呈正相关.当Al~(3+)投加量为5 mg·L~(-1),初始pH=7时,HA去除率为96.7%,膜通量衰减最小,通量恢复率达到88%.     

膜生物反应器处理垃圾渗滤液研究综述

传统生物处理工艺对垃圾渗滤液,特别是老龄化垃圾渗滤液处理效果差,而膜生物反应器(MBR)在这方面显现出巨大优势。MBR通过截留微生物保持高生物量浓度,只需较短的水力停留时间,并可承受较大有机负荷率,能有效去除有机物及微污染物,对氨氮的去除率达90%以上。优化条件下,对老龄垃圾渗滤液中COD的去除率达75%以上。虽然MBR性能稳定,但较短的水力停留时间和高浓度的氨氮对反应器有不良影响,并且较大的污泥龄也会降低反应器的性能。然而厌氧MBR和改进型活性炭粉末MBR在垃圾渗滤液的治理中表现出了巨大的潜力。     

石灰湿法脱硫传质数值模拟

为揭示脱硫塔内SO2的浓度和脱硫效率变化,利用双膜理论为基础,以SO2为研究对象,针对SO2在脱硫塔内的传质理论,建立SO2的吸收模型,利用Matlab分析脱硫塔内SO2的浓度变化和脱硫效率随高度的变化,通过模型可以看出脱硫效率随高度的增加呈缓慢的增长,和试验结果较为吻合.