微滤膜技术及应用研究*

随着膜制造技术的发展,微滤膜在油田采出水处理中具有越来越大的优势。文章对微滤膜的特点和过滤分离原理进行了阐述,对比分析了有机高分子微滤膜、无机陶瓷微滤膜和复合微滤膜各自的优缺点、制备工艺以及在油田中的应用情况,针对微滤膜在采油污水处理中膜通量下降快,使用周期短等弱点提出了防止膜污染和膜清洗的措施,并对微滤膜的发展及今后在油田中的应用提出了建议和展望。     

膜生物反应器(MBR)中膜污染控制的中试研究

对以中空纤维微滤膜作为核心膜组件的膜生物反应器(MBR)深度处理城市生活污水中,进行了规模为30m3/d的中试研究。研究了膜组件构造、膜曝气、反冲洗和化学清洗对膜污染的影响。总结出了中空纤维微滤膜的最佳设计和操作参数,并通过优化膜组件的运行和维护,达到减少微滤膜污染、降低清洗频率、延长膜使用寿命并降低运行处理成本的目的。     

杭州清泰水厂基于冗余PLC的微滤膜自控系统

杭州清泰水厂微滤膜净水系统是国内规模最大的自来水微滤膜净水系统。微滤膜工艺流程比较复杂,对基于冗余PLC的自控系统精度和自动化联动性要求较高。介绍了微滤膜净水系统的基本工艺流程、主过滤系统产水和再生清洗的自控流程,并从冗余PLC系统组成、PLC的自控系统安全架构两方面对自控应用的安全性进行了分析。     

纳滤膜系统在地下水处理中的应用

考察了DS水厂纳滤膜处理系统对地下水的净化效果.结果表明,在纳滤膜前增加碟片过滤及超滤预处理工艺可以提高系统的净化效果,且可有效保护纳滤膜,减少化学清洗频率,以及延长纳滤膜的使用寿命；该系统运行情况良好,出水水质较好,硬度、碱度及硝酸盐去除率分别可以达到94％,92％和58％.     

微滤膜用于污水回用处理的试验研究

采用中空纤维微滤膜对中水站出水进行了深度处理试验研究.试验结果表明,经过微滤膜过滤后,出水浊度小于1 NTU,对CODCr的去除率为30%左右,出水中未检出大肠杆菌,但对NH3-N的去除效果不佳.对膜污染过程研究发现,微滤膜在进行水力反冲洗后,跨膜压差增加会很快,这时需对膜进行化学反冲洗,并且根据处理原水情况选择化学反冲洗药剂.     

无机膜处理机加工含油废冷却研究

利用陶瓷微滤膜可以进行油水分离的特点，采用错位过滤的工作方式处理机械加要废冷动液，研究了处理效果、膜通量衰减、单种清洗剂的清洗效果，得出了较为有效的综合清洗方式。     

浸入式连续微滤工艺处理微污染水源水的中试研究

采用浸入式连续微滤(CFM-S)工艺对滦河原水进行了中试研究.试验结果表明:混凝可使微滤膜出水CODMn的去除率提高14%;高温高藻期进行预氯化,投加2 mg/L有效氯后,CODMn的去除率从44.6%提高到53%,UV254的去除率从23.1%提高到29%,藻类全部去除;反洗废水每四个运行周期排放一次时系统仍能稳定运行,回收率可达97.7%;化学清洗先用1%NaOH和3 500 mg/L NaClO碱洗7 h,再用2%盐酸酸洗3 h,清洗效果较好;在线化学清洗(EFM)操作是一种缓解膜污染的有效方法,可及时恢复膜的过滤性能.     

浸没式连续微滤用于再生水处理的试验研究

结合天津市某再生水厂浸没式连续微滤工艺的运行情况和化学清洗效果,设计浸没式连续微滤试验装置,研究该工艺的最佳过滤周期和气水反冲洗参数以及微滤工艺中影响膜化学清洗效果的加药过程,并提出有效的改进措施.试验结果表明:①在该水厂进水水质条件下,微滤工艺的最佳过滤周期为50 min,最佳气水反冲洗方式为:先气洗40s冲刷膜表面截留的污染物,再气水同时反冲洗15 s将污染物带走;②气水反冲洗过程中定期投加的NaClO会影响氯化学清洗效果,故在保证抑制反洗设备中微生物滋生条件下可适当减少反冲洗过程中NaClO的投加次数或投加量;③间隔投加定量的HCl能提高氯化学清洗效率,延长酸化学清洗周期,降低酸对膜的损伤,延长膜寿命.     

超／微滤膜的膜污染与膜清洗研究

介绍了针对不同污染物、污染类型和污染程度的超／微滤膜的清洗方法及特点,并提出应该根据对污染物的科学鉴定来选择合适的清洗方法和清洗剂,从而使超／微滤膜的膜通量等性能得到恢复。     

超声波技术清洗陶瓷微滤膜的试验研究

采用超声波技术清洗受深度污染且膜孔径为0.2μm的陶瓷微滤膜。结果表明:在超声波频率为20 kHz,超声波功率为2 000 W,超声波清洗时间为35 min,清洗液温度为40℃时,单根膜的渗透通量恢复率可以达到18.0%,膜渗透通量增加率达到250.0%,说明超声波技术对受污染陶瓷微滤膜具有较好的清洗效果。     

改性微滤膜深度处理城市污水的研究

采用改性SiO2纳米粒子对微滤膜进行改性,考察了改性微滤膜的分离特性及对城市污水的深度处理效果.结果表明,改性后的微滤膜表面的亲水性明显提高,膜的传质系数增大,膜阻力系数减小,膜的耐污性能大大增强;采用改性微滤膜处理城市污水厂的二级出水,膜出水水质可满足<城市污水再生利用城市杂用水水质>(GB/T 18920--2002)的要求,且连续运行10 h后,膜通量仍可稳定在150 L/(m2·h)以上;适量增大过膜压力可提高膜通量和水回收率,错流过滤方式比死端过滤方式的膜通量高,内压进水方式比外压进水方式的膜通量高.     

过滤模式和条件对PVC中空纤维膜过滤性能的影响

考察了PVC中空纤维膜用于自来水、腐殖酸、聚合氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺溶液过滤时死端过滤、平行流过滤、垂直流过滤3种过滤模式下通量的衰减规律,比较了不同清洗方式对污染膜的清洗效果,分析了流速对膜平衡通量造成的影响,并用指数模型对试验数据进行了拟合,探讨以上溶液在不同过滤模式下对过滤膜组件造成的污染动力学规律。结果表明,对上述污染物而言,碱洗效果要优于水洗效果,中空纤维膜死端过滤时通量衰减最快,平行流过滤次之,垂直流过滤对膜造成的污染最小,并且提高流速能有效减轻膜污染,增加膜的平衡通量。     

MBR在净水工艺中的膜污染特征及清洗

采用悬浮生长型和两种附着生长型膜生物反应器(MBR)处理微污染源水,考察了各种MBR的膜污染特征及清洗情况。通过电镜观察污染膜表面,发现不同MBR的膜外表面污染特征不同,而膜内表面均无明显污染。对污染膜进行物理和化学清洗试验表明,常规物理清洗可使滤饼层大部分脱落,但对膜过滤性能的恢复效果较差;碱洗对膜过滤性能的恢复作用显著,有机污染对膜阻力的“贡献”最大。附着生长型MBR的污染膜表面粘性较大,常规物理清洗效果差,采用超声波清洗可使膜过滤性能恢复约30％,与超声波结合的化学清洗效果优于常规化学清洗。对膜污染化学洗脱液成分的分析表明,MBR中的膜污染与混凝一微滤膜组合工艺(C—MF)相比,有机污染物合量较高,Ca元素合量较低,腐殖质组分略高。两种工艺条件下洗脱液中溶解性有机污染物均以小分子有机物为主;与C—MF相比,NBR的膜污染洗脱液中大分子有机物增多,推测与反应器内微生物代谢产物的产生有关。     

陶瓷微滤膜污染的化学清洗试验研究

介绍陶瓷微滤膜污染的机理、污染的分类、污染的防治方法及其化学清洗试验。     

技术交流

用于污水回用处理的连续微滤膜 (ＣＭＦ)设备简介　　美净公司 (Ｕ .Ｓ .Ｆｉｌｔｅｒ)推出的用于污水回用处理的连续微滤膜技术设备 (ＣＭＦ) ,利用 0 .2 μｍ孔径的聚丙烯中空纤维滤膜 ,可有效去除水中的悬浮物、微生物及不溶性ＢＯＤ、ＣＯＤ。连续式微过滤系统是由微滤膜柱、压缩空气系统和反冲洗系统以及ＰＬＣ自控系统等组成。微滤膜柱的直径为 12 0ｍｍ ,高度为 15 0 0ｍｍ ,内装的中空纤维外径为 5 5 0 μｍ ,内径为 30 0 μｍ ,壁孔径为 0 .2 μｍ ,膜表面积为 15ｍ2 ,在 2 0℃时微滤膜柱水通量为 1.2 6ｍ3/ (ｈ·根 )。ＣＭＦ系统…     

用于自来水深度处理的MF膜污染的清洗方法研究

采用聚丙烯微滤膜装置深度处理自来水，研究了其污染特征，并对各种清洗方法的清洗效果进行了比较。结果表明：被微滤膜截留的污染物中有机物与无机物的质量比约为10：1，即膜污染以有机污染为主；对有机污染物和无机污染物可分别选用乙醇和稀盐酸两种药剂清洗去除，最佳的清洗方法为：先用15％的乙醇在25℃时浸泡8h，再用0．5％的稀盐酸在45℃下浸泡8h，经此处理后能使膜通量恢复90％以上。     

酸性清洗剂清洗陶瓷微滤膜在反渗透给水预处理中膜污染的试验研究

介绍了陶瓷微滤膜在反渗透给水预处理中产生的膜污染、主要的酸性清洗剂及盐酸、磷酸、柠檬酸三种清洗剂的清洗试验研究。     

膜处理系统清洗方式研究

随着原水污染的不断严重和饮用水要求的不断提高,膜处理技术被越来越广泛地应用,但如何使膜通量维持在一个适当值也成了亟待解决的难题。本研究以外压式微滤膜柱做为试验材料,针对气水联合反洗、EFM、CIP三种不同的清洗方式,在相同的进水量情况下,比较清洗前后特定通量的变化值。结果表明,CIP的清洗效果最好,前后特定通量变化值在2.5LMH/m左右,EFM次之,清洗前后特定通量变化值在0.8LMH/m左右。此研究对膜通量的恢复有很好的现实指导意义,在不同的水质、温度运行条件下,选取合适的清洗方式、清洗周期,可以保证膜处理系统过滤效果更佳、使用寿命更长。     

一体式中空纤维微滤膜膜生物反应器设计要点

以中空纤维微滤膜为核心膜组件的一体式膜生物反应器系统处理生活污水为例,介绍了该类系统与板框式膜组件及分体式(管式)构型比较;一体式中空纤维微滤膜膜生物反应器设计范围、设计步骤。最后列举设计案例,介绍了工程设计过程和设计要点。     

微滤膜处理铁污染地下水的效果及膜污染控制研究

采用新型超高分子质量聚乙烯管式微滤膜为过滤介质,研究了微滤和曝气氧化/微滤组合工艺处理铁污染地下水的效果及机理。运行初始,微滤对铁的去除率为50%左右,曝气氧化/微滤组合工艺对铁的去除率可达90%以上,比单独微滤提高了40%～60%;运行后期管式膜表面生成铁质活性滤膜,单独微滤对铁的去除率也能达到90%以上。在前期膜污染以铁等无机物污染为主,后期为铁质活性滤膜和滤饼层污染。大流量水力冲洗和稀HC l浸泡可有效去除膜污染,NaC lO碱洗对膜过滤性能的恢复作用较小。