Tailor-made FAU zeolite composite membrane for wastewater treatment

In this work, a novel multipurpose Faujasite (FAU) zeolite composite membrane was fabricated by in-situ hydrothermal method to separate different solute molecules such as vanillic acid, phenol, and brilliant green from the aqueous solution. The coal fly ash based ceramic substrate was synthesized and used as substrate for preparing the zeolite composite membrane. The X-ray diffraction (XRD) pattern confirmed the crystalline nature of membranes and the presence of Quartz and hematite in the composite membrane. The presence of Si-O and Al-O in zeolite coated composite membrane was confirmed by Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. Scanning electron microscope (SEM) analysis showed the porous structure and 8.34 μm thickness of zeolite coating on membrane. The isoelectric point of composite membrane was observed at pH 2.07 through zeta potential analysis. Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area, average pore volume and pore diameter of zeolite composite membrane were estimated as 6.406 m²/gm, 0.0070 cm³/gm, and 4.371 nm, respectively. The hydraulic pore radius and porosity of composite membranes were 27.7 nm and 20.1%. The maximum separation efficiency of FAU zeolite composite membrane towards vanillic acid, phenol and brilliant green was estimated as 78.67%, 89.13%, and 94.28%, respectively, for 200 mg/L feed concentration at 276 kPa applied pressure. The results obtained in this study reveals that the multipurpose FAU zeolite composite membrane fabricated in this study can be effectively used for separation of various solutes molecules present in the wastewater.     

基于氧猝灭的有机改性溶胶-凝胶微生物传感器测定BOD的研究

通过有机改性溶胶凝胶PVA包埋方法固定微生物菌株，以氧光化学传感器作为二次传感，制备了响应良好的光化学BOD微生物传感器．在此基础上，考察了微生物传感膜的活化浓度、温度、pH、无机盐及部分金属离子对传感器响应的影响．并对传感器的重现性、储存稳定性和线性范围进行了考察，实验结果表明BOD含量在0—100mg/L浓度范围内与传感器的荧光值成线性关系，传感膜的响应活性保持较好，具有较长的使用寿命和良好的稳定性．     

采用浸没式超滤膜技术处理东江水的中试研究

以混凝沉淀为预处理,通过中试试验,对浸没式超滤膜处理东江水的最佳运行方式进行了研究.考察了气洗周期为24h时,膜通量及浓缩液水质的变化规律.结果表明,过滤48h后,膜通量变化趋于平缓,气洗逐渐失去作用;除曝气后4h,浓缩液主要水质指标含量均接近或低于膜装置进水.对3种不同运行方式进行比较,认为水洗周期48h和气洗周期24h相结合的运行方式最为适宜,连续运行30d,单位水洗周期内的平均膜通量由39.8L/(m2·h)降至30.3L/(m2·h).     

膜基吸收恶臭气体H_2S的实验研究

选甲基二乙醇胺溶液为吸收剂,聚丙烯中空纤维膜作接触器,通过单因素实验研究膜基吸收恶臭气体H2S的影响因素。结果表明,吸收剂浓度对脱硫率影响明显,适当的吸收剂浓度是保证脱硫率的关键因素;进气速率增大可以提高传质系数、增强传质,但脱硫率降低;提高进气压力可以提高脱硫率,但不如吸收剂浓度影响大;吸收剂循环使用对脱硫率影响较大,应在满足出气要求的前提下,合理控制循环次数和循环比例。对含H2S347mg/m3的进气,实验得到的适宜的脱硫条件为:进气流速0.35m3/h、压力0.1MPa,吸收剂流量0.40m3/h、浓度3mol/L。在该条件下,单级膜组件脱硫率稳定在96%以上。     

Vero细胞对2,4,6-三氯苯酚的毒性响应特征和敏感性分析

以2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-trichlorophenol,TCP)为例,采用MTT比色实验和ANNEXIN V-FITC/PI双染色-流式细胞技术研究了Vero细胞对有机化学污染物的毒性响应特征和敏感性,以期发现一种灵敏、可靠的表征微量化学物质综合毒性的方法.研究结果表明:1)TCP浓度对Vero细胞的毒性响应特征有决定作用.低浓度TCP(≤0.5mg·L-1)即可使部分细胞从原有的刚性不规则三角形结构变为圆形或椭圆形,但细胞的生长未受明显抑制.TCP浓度在1~5mg·L-1时,细胞生长开始受到抑制,表现为细胞增殖受到抑制及部分细胞凋亡或死亡,但增殖抑制率和TCP浓度之间的关系不明显.当TCP浓度大于5mg·L-1时,细胞增殖明显受到抑制,且随TCP浓度的增加,细胞增殖抑制率逐渐升高.2)TCP作用时间对Vero细胞的毒性响应特征有显著影响.ANNEXIN V-FITC/PI双染色-流式细胞仪检测结果表明,TCP作用24h内Vero细胞毒性表现为以细胞膜的完整性受到损伤为主,凋亡或坏死细胞比例较小;而48h后,凋亡细胞的比例明显增加.细胞复壮实验结果进一步证实24h内形态发生变化的细胞并未完全坏死或凋亡.以上结果表明细胞形态变化和细胞膜损伤均为细胞毒性的早期表现特征,两者之间可能存在某种相关性,以此表征化学污染物的生物毒性具有较高的灵敏度,值得进一步研究.     

基于不同内部构型特点的厌氧膜生物反应器中膜污染控制方法

厌氧膜生物反应器(AnMBR)结合了厌氧生物技术和膜过滤技术的优点,不仅污泥产量低、出水效果好、耐冲击负荷高,且可节省能源,在处理高浓度有机废水过程中由于其独特的优势而备受亲睐。膜污染问题一直是影响AnMBR经济性和稳定性的关键因素,目前关于膜污染的研究主要集中在膜污染的成因及控制方法上。膜污染的控制多采用优化操作运行条件和改变膜的表面形态等方法来实现,关于通过改变反应器内部构型来对膜污染进行控制的研究相对较少。综述了气流、液流冲刷膜表面,反应器中安装旋转膜组件以及采用膜振动等几个缓解厌氧膜生物反应器中膜污染的方法,总结了这些方法优点与不足之处,并从不同的角度加以比较,并在此基础上对今后膜污染控制方式的研究方向提出建议,有利于在实际应用中选取适宜的膜污染控制方式,拓展厌氧膜生物反应器应用前景。     

双极性膜电渗析法处理酚钠溶液研究

采用双极性膜电渗析法处理酚钠溶液回收苯酚和NaOH溶液。结果表明 ,双极性膜电渗析处理质量分数为 5 %～ 15 %的酚钠溶液较为理想 ,在低电压下可保持高电流密度 82mA/cm2 ,转化率为 86 %～ 94 % ,回收苯酚能耗约为 2 7kW·h/kg。     

机械清洗膜组件对膜通量影响的初步研究

试验设计了强化机械清洗膜组件M1和机械清洗膜组件M2,通过正交试验考察了污泥浓度、曝气量、运行膜通量和抽吸时间:间歇时间对2组膜组件的膜过滤特性的影响.结果表明,M1膜组件可以弱化不利条件如高污泥浓度(MLSS)、高运行膜通量和低曝气强度的影响;曝气量和运行膜通量是影响膜比通量的主要因素;并得到一组较佳的操作条件组合:污泥浓度6g/L、曝气量0.5m³/h、抽吸时间和间歇时间的比为12:1.在此条件下长期运行试验表明,M1和M2膜通量均可以维持在40L/(h·m²).通过测定2组膜组件的阻力分布,表明机械清洗可以大大减弱膜面泥饼层污染.     

膜生物反应器中膜污染控制方法的研究

从膜生物反应器的类型、气水比和粉末活性炭的投加浓度等方面研究了控制膜污染的方法。结果表明 ,最优的一体式和分置式膜生物反应器的类型是不同的 ;大的气水比有利于减轻膜的污染 ,但在一定的水质条件下 ,增大曝气量所引起的膜通量减少速度是有限的 ;投加适量的粉末活性炭 ,可减缓膜污染 ,但投量过大时 ,反而易造成膜堵塞     

膜生物反应器设计中工艺参数的探讨

膜生物反应器工艺中 ,系统构型、膜组件和生物反应器是中试设计中的关键因素。对工艺中的设计依据、构型、膜组件和有机负荷、污泥浓度、固体停留时间、水力停留时间等生物反应器的技术参数进行了探讨 ,为膜生物反应器中试设计提供了帮助