超滤膜结构参数特性的分析研究

用电镜法和渗透率法对PVDF-300超滤膜表面的孔径分布、孔隙率以及膜孔密度等结构参数进行了测定.结果表明,用扫描电镜法和场发射扫描电镜法测定膜平均孔径及膜孔密度等结构参数是比较吻合的.从而可以根据膜结构参数在透水过程中的变化规律研究膜污染的机理,为以后建立以膜结构参数为参数的膜污染模型奠定了理论基础.     

二级出水中溶解性有机物亲疏水性对超滤膜污染的影响

利用相对分子质量分布、三维荧光光谱仪及红外光谱仪等方法研究了城市污水二级出水中溶解性有机物亲疏水性对超滤膜污染的影响。结果表明:城市污水二级出水中疏水性酸占42.8%,过渡亲水性酸占19.1%,亲水性有机物占38.1%;水中疏水性酸、过渡亲水性酸和亲水性有机物分别使膜通量减小32.8%、29.9%和18.6%,膜阻力增大106.6%、92.2%和58.6%;过渡亲水性酸为蛋白质类,相对分子质量主要在4000~30000 Da;亲水性有机物为脂肪类,主要集中在6 000 Da以下;疏水性酸物质为腐殖酸类,主要集中在4 000 Da以下,其中疏水性酸物质更容易引起超滤膜污染。     

华北地区颗粒物浓度时空分布特征及其因素

利用2017年华北地区各地级及以上城市空气质量浓度等有关数据,对该区域内的颗粒物浓度时空分布特征进行研究,在此基础上进一步利用空间自相关分析方法对该区域内的颗粒物浓度的空间聚集特征进行定量描述,并利用空间计量模型分析了影响华北地区城市颗粒物浓度的因素。结果表明：整体上,华北地区PM_2.5和PM₁₀的污染日出现的平均频率分别为17.25%和14.23%,需重点关注细颗粒物造成的污染。在时间分布上,各省市的颗粒物月均浓度存在“U”型变化,呈现出冬季>秋季≈春季>夏季的规律。在空间分布上,各地级市颗粒物年均浓度具有明显的空间聚集特性,高聚集主要出现在河北南部,低聚集主要出现在内蒙古。空间计量模型表明,风速、降雨量和人均GDP对华北地区城市的PM_2.5和PM₁₀年均浓度均具有显著的负向影响,而第二产业占比、煤炭使用量和机动车保有量均对颗粒物浓度有正向影响,其中煤炭消耗量的影响最大,其次是机动车保有量。上述研究结果可为制定华北地区大气污染控制提供有效的措施和科学依据。     

城市内河黑臭水体中溶解性有机物特性

通过超滤膜、XAD系列树脂等方法分析皖江地区典型黑臭水体溶解性有机物特性以及对黑臭水体水质进行监测。结果表明:水体污染十分严重,旱季期,COD达到109.2 mg/L;雨季期,TN达到17.65 mg/L,TP达到2.62 mg/L。旱季期,4 000 Dalton的溶解性有机物所占比例最大,在20.6%~27.12%之间;雨季期,20 000~30 000 Dalton的溶解性有机物所占比例最大,在20.77%~24.43%之间。旱季期,随着水体流动,亲水性有机物(HPI)从86.74%逐渐减小到61.5%,疏水性酸(HPO-A)从6.44%逐渐增加到28.70%;过渡亲水性酸(TPI-A)中含有较多的非腐殖质,HPO-A中含有较多的腐殖类有机物。雨季期,随着水体流动,HPI从79.87%逐渐增加到86.39%,TPI-A从9.37%逐渐减少到3.68%。无论旱季期,还是雨季期,黑臭水体溶解性有机物主要由亲水性的非腐殖质组成,所占比例在61.5%~86.74%之间;由于雨水的进入,HPI增加的速度越来越快,HPO-A减少的速度越来越快,TPI-A减少的速度越来越慢。     

序批式动态膜生物反应器工艺参数优化

采用序批式动态膜生物反应器处理模拟生活污水,讨论不同反应周期、处理水量及不同的好氧、厌氧时间比对污水的处理效果。结果表明：序批式动态膜生物反应器（SDMBR）在反应周期为6h,处理水量为18L时,COD,NH4^＋-N和TN平均去除率最高,分别达到92．0％,88．4％和70．9％,相同反应周期与处理水量条件下,好氧、厌氧时间比为4：2时,处理效果最佳,COD,NH4^＋-N和TN平均去除率分别达到90．0％和85．0％和69．0％;滤饼层对浊度有很好的去除效果,稳定运行时出水浊度可降至2NTU以下。     

臭氧氧化对城市二级处理水中溶解性有机物特性的影响及反应动力学分析

通过试验研究了臭氧氧化对城市二级处理水中有机物特性的影响。结果表明,适当的条件下臭氧氧化可提高水的可生化性,不同接触时间水中有机物的分子量分布特征不同;臭氧对水中有机物的氧化过程分为3个阶段,均属于一级反应,并得出了相应的动力学方程。利用上述结果,选择适当的控制条件,为臭氧预氧化与不同型式膜组合实现城市污水的高效低耗的再生利用提供一定的理论依据。     

用膜结构参数模型评价溶解性有机物分子量分布对超滤膜污染的影响研究

研究了不同预处理对原水分子量分布的改变和对膜透水通量的影响,用膜污染的结构参数模型,评价了分子量分布对平均孔径和膜孔密度的影响。结果表明:(1)经过不同的预处理后,原水的分子量分布有所改变,混凝对大分子量有机物去除率较高,PAC吸附对小分子量有机物去除率较高,臭氧PAC联用预处理使大分子量有机物和小分子量有机物均有所去除。(2)分子量分布对膜通量影响较大。(3)通过试验并应用膜结构参数模型,评价了分子量分布对膜平均孔径和膜孔密度的影响,表明小分子量有机物易引起孔内吸附,大分子量有机物容易在膜面附着。     

序批式反应器运行过程中动态生物膜阻力分析

以水力学知识为基础,通过试验研究序批式反应器运行过程中动态生物膜滤饼层阻力、凝胶层阻力以及膜基材固有阻力的变化规律,结果表明:序批式反应方式导致动态生物膜各部分阻力及相应贡献率有明显的变化;动态膜处于浸没状态时,阻力主要来自滤饼层,贡献率为52.4%,出水过程中随着膜组件逐渐露出水面,动态膜总阻力依次变小,滤饼层阻力减小,贡献率最终降为5.46%,而凝胶层阻力却增大,贡献率增至44.9%,完全出水时,膜基材固有阻力成为生物膜主要部分,贡献率为69.1%;MLSS在4 700～9 400 mg/L范围内,动态膜阻力基本保持稳定;高气水比和低污泥浓度可以显著降低动态生物膜运行阻力。