浸没式超滤膜处理地表水的膜污染影响因素试验研究

采用中试考察浸没式膜处理地表水的膜污染影响因素,主要通过运行压力的变化,确定膜通量、混合液性质、膜材料对膜污染状况的影响.试验结果表明:膜通量高于临界膜通量越多,膜运行压力增长速度越快,试验用膜的临界膜通量为20 L/(m2·h);混合液的浊度及有机物含量越高,膜运行压力增长越快,膜污染越严重;温度升高可以减轻膜污染;对于相同的膜通量,PVDF超滤膜运行压力要低于PVC合金超滤膜,PVDF膜的抗污染能力要强于PVC合金膜.     

微滤膜法饮用水处理工艺中膜污染控制的研究

采用150 m3/d的微滤膜法饮用水处理中试研究了膜污染的控制方法,包括反冲洗、混凝预处理以及在线的通量维护措施--EFM(Enhance Flux Maintenance).结果表明,单独采用水反冲洗时,膜比通量的恢复效果较差,采用气水联合反冲洗时效果明显好转,膜污染速率降低为原来的44%.混凝预处理能够很好地控制膜污染,其主要作用在于降低滤饼层阻力和减轻不可逆膜污染.在研究的范围内,混凝剂投加量越高,对膜污染的控制作用越好.EFM能够阶段性地去除膜污染,有效地恢复膜比通量,因而能够显著地延长化学清洗周期,减少化学清洗频率.     

新型超滤系统的除污染效能及膜污染控制中试研究

构建了一种新型的超滤系统,利用运行膜组产水作为反冲洗膜组供水,取消了反冲洗水泵及反冲洗水箱,简化了超滤反冲洗系统;研究了NaCl反冲洗和NaClO反冲洗等强化水力反冲洗措施的膜污染控制效果。研究结果表明,不同膜通量条件下新型超滤中试系统具有极佳的除浊效能,对COD_(Mn)、DOC和UV_(254)等有机物均有一定的去除效果。提高膜通量可使跨膜压差增长速率增加,膜比通量下降速率加快,不可逆膜污染程度更加严重。腐殖酸类物质造成的是可逆膜污染,可通过常规水力反冲洗进行有效控制;蛋白质类有机物是造成不可逆膜污染的主要原因,采用NaCl反冲洗或NaClO反冲洗均可不同程度减轻蛋白质类有机物造成的不可逆膜污染,NaClO反冲洗可更有效地洗脱大分子溶解性蛋白质类物质。与常规反冲洗相比,NaCl反冲洗和NaClO反冲洗可以更有效地洗脱相对分子质量小于1 000和大于100 000的DOC。     

两种污染物共存及不同过滤顺序对超滤膜的污染特性研究

研究了两种污染物共存及不同过滤顺序条件下对超滤膜比通量、不同污染层贡献及膜污染指数的影响。结果表明,高岭土与腐殖酸或海藻酸钠共存时会增大过滤液的膜污染指数,预过滤高岭土会降低腐殖酸、海藻酸钠对超滤膜的污染;但高岭土与蛋白质共存时反而会降低膜污染程度。高岭土与蛋白质、腐殖酸、海藻酸钠共存时,过滤液膜污染指数分别为620s/L2、4 567s/L2、32 341s/L2;高岭土的存在会减小腐殖酸、蛋白质类物质过滤液的膜污染指数,但会增大海藻酸钠污染液的膜污染指数。在高岭土与腐殖酸、蛋白质的系列试验中,共存及预过滤高岭土时不会引起超滤膜产生不可逆污染层,但高岭土与海藻酸钠共存时的协同效应反而会增加不可逆污染层对超滤膜比通量下降的贡献。     

PVDF微滤膜处理黄浦江微污染水的研究

试验采用聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜处理黄浦江微污染原水,进膜水经预氯化、混凝沉淀进行前处理.试验考察了影响膜压差(TMP)变化的相关因素及工艺的净水效果.中试研究结果表明,在膜通量不变的条件下,膜反冲洗加氯量、进膜水的pH以及预处理过程对膜压差(TMP)的增长有较大的影响.该工艺可获得良好的出水水质,且在实现膜长期稳定运行的工况下,经药剂清洗后微滤膜具有很高的通量恢复.     

北江水源水混凝—沉淀—超滤工艺低通量中试研究

通过中试研究混凝—沉淀—超滤工艺处理珠江流域北江水源水低通量运行情况,并研究了天然有机物对超滤膜污染的情况。试验结果表明:混凝—沉淀—超滤工艺出水浊度在0.08NTU以下,膜滤后水2~10μm的颗粒变化在22~31个/mL,整个工艺对浊度、UV254、CODMn的去除率分别为99.3%~99.6%、12.5%~52.0%、30%~65%;当超滤膜通量21L/(m2·h),反洗周期8h,反洗时间1min时,跨膜压差每天增长0.32kPa,基本实现超滤膜长期运行较小不可逆污染通量;蛋白类和胞外聚合物是超滤膜污染的主要有机污染因素,部分腐殖质对不可逆污染也有贡献。     

改性对PVDF膜生物处理性能和膜污染的影响研究

膜污染是MBR工艺在污水处理方面应用的瓶颈,通过对PVDF微滤膜表面进行亲水改性,可以有效缓解膜污染.主要从有机物、氨氮、总氮等污染物指标的去除效果研究膜表面亲水改性对PVDF膜生物处理性能的影响,从系统运行时膜压差变化情况研究膜表面亲水改性对膜污染的影响.研究结果表明,膜表面亲水改性提高了膜的生物处理效果,也大大改善了膜污染情况,改性前膜运行25 d需进行清洗,改性后可连续运行45 d.     

超滤-纳滤双膜工艺深度处理南四湖水中试研究

针对南四湖水源水中高有机物、高含盐量的特点,采用超滤-纳滤工艺进行了中试研究,对比分析了2种纳滤膜(H膜、G膜)的处理效果。试验结果表明:超滤-纳滤双膜工艺可有效应对水源中存在的有机物和无机盐污染问题,2种纳滤膜对无机盐离子去除率在90%以上,H膜与G膜对DOC的去除率的分别为98.7%和81.6%,H膜出水水质优于G膜。相同压力和温度下G膜的通量要高于H膜,同时单位产水量的能耗G膜也要低于H膜;污染后的纳滤膜进水端主要是有机物污染,出水端主要是无机盐结垢。化学清洗可将膜通量恢复至初始通量的90%以上,但清洗后的膜面仍然存在微量的有机物和无机盐结垢,这是形成纳滤膜不可逆污染的主要原因。     

生物活性炭-重力式超滤工艺处理优质原水效能对比研究

构建生物活性炭(BAC)-重力式超滤(GUF)组合工艺(BAC-GUF),对比研究BACGUF工艺与GUF工艺对水库水源水的除污染效能,明确了BAC的有机物去除特性以及对膜污染的控制作用。长期运行结果表明,BAC-GUF工艺和GUF工艺均可稳定、高效地去除浊度;BACGUF工艺对有机物和氨氮的去除效能明显提高,COD_Mn、UV_254、氨氮和亚硝酸盐氮去除率分别达到58.39%、47.62%、55.05%和86.57%,比GUF工艺分别提高了18.64、28.57、26.61和65.67个百分点。BAC对腐殖质类物质的去除效果显著,明显改善了BAC-GUF工艺的膜通量,有效缓解了膜污染程度,但也造成了蛋白质类物质对超滤膜的污染。BAC-GUF工艺的不可逆膜污染主要是蛋白质类和微生物代谢产物等,但膜污染程度可控,呈现稳定的趋势;GUF工艺的不可逆膜污染主要是腐殖质类物质,且呈现持续增加的趋势。     

二级出水中溶解性有机物对超滤膜污染的影响

利用XAD-8/XAD-4树脂将污水处理厂二级出水中的溶解性有机物(DOM)分为疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI),研究其对PVDF超滤膜污染性能的影响.结果表明,二级出水中DOM对超滤膜污染的顺序为疏水性有机物＞过渡性亲水性有机物＞亲水性有机物.二级出水的五种组分中,重均分子量(Mw)呈现出HPO-A＞TPI-A＞HPO-N＞ HPI＞TPI-N的趋势,说明分子量大小与膜污染成正比.有机物对膜的污染程度和膜对有机物的去除率相关性不大.反洗对超滤膜去除有机污染的效果良好,特别是NaOH+NaClO的混合反洗水对有机污染物的去除效果最好,能够使膜的比通量恢复率达到58％.