Performance and fouling mechanism of direct contact membrane distillation (DCMD) treating fermentation wastewater with high organic concentrations

In this study,direct contact membrane distillation(DCMD)was used for treating fermentation wastewater with high organic concentrations.DCMD performance characteristics including permeate flux,permeate water quality as well as membrane fouling were investigated systematically.Experimental results showed that,after 12 hr DCMD,the feed wastewater was concentrated by about a factor of 3.7 on a volumetric basis,with the permeate flux decreasing from the initial 8.7 L/m~2/hr to the final 4.3 L/m~2/hr due to membrane fouling;the protein concentration in the feed wastewater was increased by about 3.5 times and achieved a value of 6178 mg/L,which is suitable for reutilization.Although COD and TOC in permeate water increased continuously due to the transfer of volatile components from wastewater,organic rejection of over 95%was achieved in wastewater.GC–MS results suggested that the fermentation wastewater contained 128kinds of organics,in which 14 organics dominated.After 12 hr DCMD,not only volatile organics including trimethyl pyrazine,2-acetyl pyrrole,phenethyl alcohol and phenylacetic acid,but also non-volatile dibutyl phthalate was detected in permeate water due to membrane wetting.FT-IR and SEM–EDS results indicated that the deposits formed on the membrane inner surface mainly consisted of Ca,Mg,and amine,carboxylic acid and aromatic groups.The fouled membrane could be recovered,as most of the deposits could be removed using a HCl/Na OH chemical cleaning method.     

MBR工艺中溶解性有机物的分子量和EEM解析

采用凝胶过滤色谱(GFC)分子量测定技术和三维荧光(EEM)光谱技术,对平板膜-生物反应器工艺应用于餐饮废水和粪便污水处理的工程实例进行研究,对比分析2套工艺中的调节池水和出水的溶解性有机物(DOM)及污泥胞外聚合物(EPS)的性质变化.研究表明,餐饮废水处理过程的调节池水DOM中大分子(＞100 kDa)物质比例为6...     

一体式膜-生物反应器长期运行中的膜污染控制

考察一体式膜－生物反应器运行过程中的膜污染情况,探讨造成膜污染的原因和膜污染的控制方法．结果表明,膜内表面微生物的滋生和膜外表面污泥层的附着是造成本试验膜污染的重要因素．采用２％ ～５％ 的次氯酸钠溶液进行在线药洗可以有效地去除膜内表面滋生的微生物,使膜过滤压差下降７．７～５２ｋＰａ;停止进出水,加大曝气量进行空曝气是去除膜外表面附着污泥层的重要手段,可以使膜过滤压差下降３．８～１０．８ｋＰａ;采用处理出水进行反冲洗虽然有时可以使膜过滤压差出现较大程度的降低,但随之会出现出水水质恶化,膜过滤压差急剧升高的现象．     

蠕虫在膜生物反应器和活性污泥法中的污泥减量研究

通过长达345d的中试规模试验,研究比较了蠕虫在膜生物反应器(MBR)和活性污泥法(CAS)的生长状况及其导致的污泥减量效果.CAS中的蠕虫生长状况明显优于MBR的蠕虫生长状况.MBR曝气池中平均蠕虫密度(10条·mg-1)远低于CAS曝气池中平均蠕虫密度(71条·mg-1),并且CAS中蠕虫连续保持高密度(>30条·mg-1)生长达172d.CAS中红斑瓢体虫和仙女虫交替成为优势蠕虫.蠕虫生长对MBR的污泥产率(0 40kg·kg-1)和污泥沉降性能(污泥沉降指数133mL·g-1)影响很小,但却能显著减少CAS的污泥产率(0 17kg·kg-1)和改善污泥沉降性能(污泥沉降指数为60mL·g-1).仙女虫比红斑瓢体虫能更大地减少污泥产量和更好地改善污泥沉降性能.蠕虫生长不影响MBR的COD去除率和出水水质,但却显著影响CAS的COD去除率和出水水质.     

纳滤膜处理高浓度废液分离规律研究

利用管式或卷式纳滤膜处理废弃母液，在固定工艺条件下，透过液通量与浓缩时间呈一定数学关系；当浓缩进行到最后，透过液中的COD浓度会突然提高，该突然下降时间应长连续浓缩时间，抗生素截留率的变化规律基本与COD的去除率相同，但数值不同。利用COD的变化规律基本可以确定抗生素的变化趋势。     

微氧膜生物反应器同时去除有机物和氮的研究

采用微氧颗粒污泥膜生物反应器处理生活污水,进行同时去除有机物和氮的研究。结果表明,膜出水COD不受水力停留时间变化的影响一直稳定在较低值,为15~35mg/L,去除率在94%以上。氮通过发生同时硝化反硝化反应而去除。在水力停留时间为16h以上时, 系统总氮去除率为65% ~92%,平均去除率为77%。     

无机陶瓷纳滤膜分离高钠盐废水中的锶

本实验研究表明,仅用截留分子量为1000的无机陶瓷纳滤膜分离高钠盐模拟溶液中的锶,分离效果并不理想.为提高陶瓷纳滤膜对锶的选择分离效果,选择了分子量为3000的聚丙烯酸作为陶瓷纳滤膜分离的强化剂,重点探讨了溶液pH值、聚丙烯酸浓度、温度及离子强度对模拟溶液盐分离效果和膜通量的影响,并得到了适宜的锶钠分离条件.实验结果表明,在适宜条件下,通过聚丙烯酸强化和两级分离,陶瓷纳滤膜可大大提高模拟溶液中锶离子的选择分离效果,锶/钠的分离因子高达205.     

扩展阴极型膜电解法处理含铜废水的数学模型

采用均匀设计法,研究离子膜扩展阴极电解法对低浓度含铜废水的处理效果,得到了反应条件与回收效果之间的线性模型,并比较了线性预测模型和BP网络的预测效果。结果表明,线性模型有较强的定性分析作用但预测能力不强,而BP网络具有很强的预测能力。两法结合,具有很强的理论和实践指导意义。模型预测结果和实验结果均表明,扩展阴极型膜电解法可带来很好的社会效益和经济效益。     

扩散渗析法回收盐酸酸洗废水中的盐酸

为了从盐酸酸洗废水中回收盐酸,在静态扩散条件下采用模拟废水分别测定了HCl、FeCl_2在不同阴离子交换膜中的渗析速率以考察膜的分离性能,进而采用实际废水考察动态扩散时流量、流量比对回收率及回收酸浓度的影响.结果表明,用3362膜与DF120膜时,HCl的平均渗析速率分别为2.44×10~(-3) m/h和5.46×10~(-3) m/h,FeCl_2的平均渗析速率分别为1.49×10~(-4) m/h和2.67×10~(-4) m/h,酸盐分离系数可分别达到16.4和23.7.水酸流量比维持在1左右,流量维持在0.35 L/h的条件下,回收酸中盐酸浓度分别为0.26 mol/L和0.43 mol/L,FeCl_2浓度均小于0.002 mol/L,酸回收率分别为40%和65%,FeCl_2透过率均小于8%.     

管式膜连续微滤装置处理回用城市污水的中试研究

就管式膜连续微滤装置对城市污水处理厂二沉池出水处理回用的可行性进行了中试研究 ,结果表明 ,该装置在运行压力为 0 .1 2～ 0 .1 5MPa ,反冲洗间隔为 1 8min时 ,吨水能耗仅为 0 .4 5kWh。此时对COD、浊度有较高的去除率 ,分别为 75 .71 %和 94 .4 9% ,对氨氮也有一定的去除效果 ,去除率为 4 0 .2 6 % ;处理后出水COD、氨氮、浊度均明显优于《生活杂用水水质标准》(CJ2 5 .1 89)中的相关规定。该装置成本低、操作简单 ,用于污水回用具有较高技术经济可行性