水解酸化-MBR处理偶氮染料废水的膜污染与清洗

通过水解酸化-MBR处理偶氮染料活性艳红X-3B废水膜污染和膜清洗试验,分析膜污染过程和膜清洗方法与效果.对污染膜采用空曝气、脱脂绵擦拭膜表面的物理清洗方法,酸洗、碱洗的化学清洗方法.水解酸化-MBR工艺处理偶氮染料废水,从启动初期到运行初期,膜污染速度逐渐降低,第1周期40 h,第2周期16天,第3周期37天.各周期平均压差值也在逐渐降低,分别为605.2 cm,263.6 cm,79.9 cm.采用物理和化学的膜清洗方法,可恢复膜的过滤能力.物理清洗法可使由污染造成的膜阻力减少95.34%,再经酸、碱化学法清洗后,污染所造成的膜阻力基本消除.污染膜阻力主要来自凝胶极化层,占72.88%,其次来自外部污染,占15.63%,膜的内部污染阻力较小,仅占总阻力的4.33%.     

新型膜组件MBR启动运行Anammox工艺及膜污染控制

膜生物反应器（MBR）作为一种高效的厌氧氨氧化（Anaerobic ammonia oxidation,Anammox）反应器受到研究者的广泛关注。然而，膜污染问题制约了MBR在Anammox领域的工程应用。为了减缓膜污染的形成，设计了一种新型伞式膜组件，再在这种膜组件的基础上构建MBR用于启动运行Anammox工艺，通过形成特定的流场结构强化膜附近水流剪切力和水流速度，从而实现膜组件的自清洗，进而延长膜组件的使用周期。该反应器经55 d运行成功启动Anammox工艺，直到运行81 d才达到更换膜组件的条件（跨膜压力达到0.045 MPa）。结果表明，新型膜组件MBR不仅可以缩短Anammox工艺的启动周期，还可以有效缓解膜污染。扫描电镜结果表明，运行81 d的膜组件表面形成了明显的滤饼层，其主要污染物为具有花椰菜结构的厌氧氨氧化菌（AnAOB）及生长代谢产物。同时利用Ansys Fluent模拟工艺运行过程中伞式膜组件周围的流场结构，从流体动力学角度解释了伞式膜组件缓解膜污染的机理。研究表明，膜组件附近强化的水流剪切力和水流速度作用于展开的膜丝，显著减缓滤饼层的形成。     

陶瓷膜微滤凹凸棒土过程中膜污染的控制和再生

采用阻力系列模型分析了膜污染主要来自凹土在膜表面的沉积,通过Darcy定律过滤模型计算,确定过滤过程的阻力主要来自滤饼层阻力Rg,约占总阻力的85%。实验结果表明,单一的物理、化学清洗方法不能达到理想的清洗效果,采用化学方法和反冲技术相结合的清洗方法,可使膜的纯水通量恢复至新膜的89 %以上,且多次的清洗效果稳定。考察了反冲压力、反冲时间和反冲周期等因素对陶瓷膜微滤凹土浆液强化过程的影响,确定合适的反冲操作条件：反冲压力0. 5 MPa、时间10 s、周期20 min。反冲技术在陶瓷膜微滤过程的膜污染控制和再生环节上起了重要作用,并具有广阔的应用前景。     

MBR工艺处理印染废水中膜的污染和清洗

研究MBR工艺处理印染废水中膜通量的变化，结果表明，膜污染是影响膜通量的重要因素，运行过程中膜通量随时间的延长而降低，仅用14h就衰减了约21％；膜清洗先采用物理方法（空曝气＋反冲洗），再用化学方法，最终可使膜通量恢复至90％以上；使用的两种化学方法中第二种清洗方法使用后膜的运行周期较长，同时运行中还可配合其他方法减缓膜污染。     

生物载体缓解管式膜MBR工艺中的膜污染

膜污染一直是影响膜生物反应器(MBR)工艺稳定运行的难题。试验研究了浮球填料的加入对好氧管式膜MBR工艺中膜污染的影响规律及机理。结果表明，生物载体的加入能够显著减缓膜污染。与没有生物载体的MBR相比，载体填充率达到40%时可使滤饼层阻力下降约60.7%,孔堵阻力下降约90.6%,单周期运行时间延长约83.3%。机理分析表明，载体型MBR中悬浮污泥粒度明显增大，不可逆膜污染主要组分溶解性胞外聚合物(EPS)含量显著减少，而且EPS中蛋白质相对比例增加，滤饼层与膜面间的结合程度减弱，可改善低压冲洗和化学清洗效果。     

超滤膜NOM污染及化学清洗方法

介绍了天然有机物（NOM）造成膜污染的机理。根据相关试验数据,比较了不同化学清洗方法对不同类型NOM造成膜污染的清洗效果。     

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究

超滤膜污染是限制超滤膜在水处理得到应用的重要因素，它直接导致超滤工艺的运行维护费用增加，膜使用寿命大幅度缩短等。本文首先总结了超滤膜污染的原因、膜污染类型及主要影响因素，综述了膜前预处理技术、膜清洗技术、改性膜应用等目前控制膜污染的主要方法以及超滤与其它工艺组合控制膜污染新方法，最后指出了超滤膜污染防治未来的发展趋势。     

超滤膜污染机理的研究及控制

近年来,超滤技术在许多应用领域中受到关注,特别是食品和生物制剂的加工中。但超滤过程中的膜污染使这一技术不能充分发挥它的优势。本文对膜吸附污染机理、影响因素、控制方法及超滤膜的清洗和保养等作了综述。     

超滤技术在水处理中的膜污染及控制

膜污染是超滤技术应用在水处理中的最主要限制因素,超滤膜污染和控制是近年来的研究热点。通过阐述超滤膜污染过程,分类膜污染形式,识别典型的膜污染物,深入了解超滤膜污染。通过混凝、吸附、氧化和生物处理等控制技术,可以在不同程度上减轻膜污染,未来实施集成预处理方法,追求最优化的膜污染控制手段,从而加速超滤技术的収展。     

二沉池出水造成的超滤膜污染在NaClO溶液中化学清洗效能研究

二沉池出水中含有大量微生物代谢产物,这些物质在采用超滤膜对二沉池出水进行深度处理时会产生严重的膜污染,NaClO溶液常用于化学清洗有机物及微生物造成的膜污染。该研究采用NaClO溶液对二沉池出水造成的超滤膜污染进行化学清洗,结合膜通量、膜表面形貌、官能团、主要元素组成在NaClO溶液清洗前后的变化深入分析了NaClO化学清洗膜污染的效能及对膜特性的影响。结果表明NaClO溶液化学清洗可高效去除膜污染并恢复膜通量,但会改变膜表面形貌及元素组成;清洗温度、清洗时间、初始pH及NaClO浓度都会对清洗效能产生影响,在近中性、常温条件下,将污染膜浸泡在100 mg/L NaClO溶液内2 h即可有效去除膜污染,且过度清洗会导致膜损伤。因此,采用NaClO溶液化学清洗二沉池出水造成的膜污染时,需要严格控制清洗条件以实现膜污染高效去除并减少对膜结构特性的影响。     

低膜面流速下曝气对管式膜水力特性及膜污染影响

采用曝气强化管式膜超滤高岭土混合液,考察了低膜面流速下曝气对强化膜分离过程影响,探讨了曝气对膜面水力特征及膜污染过程影响,并对过滤介质影响及膜污染阻力构成进行了研究。结果表明,在低膜面流速下,通过向管式膜引入曝气使膜表面形成气液两相流,可实现膜通量稳定保持在15L/(m²·h)以上。不仅如此,曝气的引入使膜表面雷诺数由1800~2500增至3300~4500,显著增强了膜表面湍流程度,并且实现了低膜面流速下使膜污染指数控制在较低水平,节省了运行能耗。此外,曝气的引入主要减轻了膜表面滤饼污染,使膜过滤总阻力减小且对高岭土截留效率影响不大,但强烈的膜面传质使高岭土粒径有减小趋势,并且膜表面形成污染阻力以不可逆污染层为主,不利于膜污染长周期控制。     

金属膜生物反应器中膜污染清洗方法

采用浸没式平板金属膜生物反应器(MBR)处理模拟城市污水,考察好氧和缺氧/好氧(A/O)2种运行模式下离线药洗、机械清洗、在线药洗、曝气清洗及滤液反洗等清洗方法对膜污染的控制效果。结果表明:机械清洗后再进行NaOCl浸泡清洗,能有效去除膜污染,NaOCl溶液pH值和浸泡时间对去除效果有明显影响;机械清洗和在线药洗能有效去除好氧模式下的滤饼层污染,但对A/O模式下的膜内部污染控制效果不佳;机械清洗和空曝气清洗因为可操作性较差,只作为去除金属膜污染的辅助手段使用;滤液反洗能有效减缓膜污染的发展,但应综合考虑系统产水率、膜材料强度等因素。     

动态膜处理污水时阻力分布及污染机理

对高岭土动态膜处理污水过程中膜污染阻力分布及膜污染机理进行了研究。通过测定和计算得知不同操作条件下各部分阻力的比例及其变化情况。动态膜过滤污水的阻力主要由动态膜膜孔堵塞阻力和膜面污染层阻力所控制。随着错流速度的增大,总阻力减小,各部分阻力的比例有所变化,但动态膜膜孔堵塞阻力和膜面污染层阻力依然占主导地位。利用传统膜过滤时有关膜污染的堵塞模型和滤饼过滤模型对动态膜处理污水时的实验数据进行分析,结果表明,动态膜过滤污水过程中,过滤初期约10 min左右,污染以膜的微孔堵塞为主,此后,膜的污染情况因操作条件不同而有所差异,影响最显著因素为错流速度,当错流速度较小时,膜的污染以膜面沉积污染物为主,符合滤饼过滤模型。适当提高错流速度有利于减小过滤阻力。     

膜生物反应器中膜污染控制技术的研究进展

膜污染是膜生物反应器(MBR)运行的必然结果,是MBR大面积推广的严重阻碍,因此研究膜污染控制技术具有重要意义。从膜污染发生前的预防和膜污染发生后的清洗2个方面,论述了常见的各种膜污染控制手段,综述了膜污染控制技术的研究现状与进展。其中膜污染的预防手段主要有膜(膜组件)固有性质的改进、操作条件的优化以及混合液性状的调控3类,而膜污染的清洗手段按是否使用药剂可分为物理清洗和化学清洗2类。综合考察MBR运行中的膜污染状况,采用合理的方法对膜污染进行控制,能够有效延长膜的使用寿命,提高MBR的实用性能。     

反渗透膜的污染分析及其清洗

通过自制的平板膜对沧州炼油厂热电厂水处理车间反渗透设备的膜污染进行了研究。经电镜扫描与ＥＤＸ能谱分析,测出ＲＯ膜膜而Ｃ、Ｏ、Ｃａ和Ｓｉ等元素的分布情况,确定膜面上的主要污染物是胶体的污染物,微生物污染物以及一定量的ＳｉＯ２颗粒,其中胶体污染物的主要成分是Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ和一定量的有机物。     

磁絮凝膜过滤工艺中附加磁场强化清洗

基于磁强化絮凝膜过滤(MEFMF)工艺中磁絮体和含磁滤饼层的特性,设计了在线(on-line)和离线(off-line)磁强化清洗(MEC)工艺.在磁场和曝气剪切的协同作用下,含磁滤饼层脱离膜纤维表面,膜通量恢复率较常规物理清洗(RC)明显提高.在离线磁强化清洗时,设计反洗装置中心的磁感应强度为6 mT,曝气强度为500 L·m^-2·min^-1,控制清洗时间为5 min,维持反洗压力0.04 MPa,可达到最佳的膜清洗效果,通量恢复率达97%以上.在外加磁场强化清洗过程中,滤饼层中的磁种发生磁化作用,滤饼层表现出微弱的宏观磁性,在磁场的作用下向磁极运动,使得膜通量恢复率明显提高.此外,在MEFMF工艺中采用间歇磁强化清洗,可以更加有效地去除引起不可逆膜污染的胶体和有机物,降低膜污染速率,减缓膜污染.     

铝系混凝剂减缓膜污染的红外光谱-多变量曲线分辨分析

超滤是一种高效的水处理技术，近年来被广泛应用于工业废水处理、生活污水回用、海水淡化预处理等领域。然而，超滤长期运行会造成膜污染。本文采用了在线混凝结合超滤工艺，使用不同形态的铝系混凝剂（硫酸铝、氯化铝或聚合氯化铝），处理含有不同溶解性有机质组分（腐殖酸、牛血清白蛋白和高岭土）的模拟原水，研究不同铝形态、不同组分及其相互作用对超滤膜污染过程的影响。本研究建立了流量衰减模型模拟膜污染过程，结合衰减全反射红外光谱（IR-ATR）和多变量曲线分辨-交替最小二乘法（MCR-ALS）的数据处理方法对膜上的多种污染物进行定性和定量分析。结果表明硫酸铝和氯化铝混凝剂均可明显提高膜比通量，减缓膜污染。该工艺混凝剂投加量低于常规处理工艺即可明显减缓膜污染。混凝剂投加量为0.4mg/L时，氯化铝混凝效果较好，混凝剂投加量为2.4mg/L时，硫酸铝混凝效果较好。低投加量（0.2mg/L、0.4mg/L）下，PAC对缓解膜污染程度不明显，反而加重膜污染。牛血清白蛋白对超滤膜的污染比腐殖酸严重。因为牛血清白蛋白的存在大大降低了混凝的效果，阻碍疏松滤饼层的形成。向原水中投加硫酸铝混凝剂，膜污染主要发生在过滤前期，即膜孔窄化、堵塞。过滤后期，膜表面形成疏松滤饼层，对膜通量影响不大，膜污染减缓。     

陶瓷膜澄清厚朴水提液膜污染机理的研究

采用一个经典模型描述了厚朴水提液过滤过程中的通量衰减,通过模型参数分析了膜的污染机理。分析结果表明孔径为50,200,500 nm的陶瓷膜主要由"完全孔堵塞"机理、"滤饼过滤"机理和"部分孔堵塞"机理控制;通过此污染机理的分析来指导膜清洗,孔径为50,200,500 nm的陶瓷膜清洗后分别恢复了84.5%,89.4%和90.0%左右;实验表明孔径为200 nm的陶瓷膜较适合厚朴水提液体系。     

化工厂用水超滤处理中膜污染及化学清洗方法

以某化工厂除盐水处理工程为例,阐述了超滤装置的工艺流程和运行方式,分析了超滤的工作原理及处理过程中膜污染的形成原因,提出了控制膜污染的化学清洗方法和清洗控制参数,为此类水处理工艺的日常运行管理和维护提供技术参考。