MOFs改性纳滤膜去除饮用水中微量有机物进展

纳滤是一种可用于去除微量小分子有机污染物的技术，但目前纳滤膜难以同时实现高通量及高有机物去除率，限制了其大规模应用。在纳滤膜中添加金属有机框架复合物（MOFs），通过其大量的纳米孔道及其筛分、吸附和催化降解等作用可以使纳滤膜实现高通量和对有机物的高效去除。分析阐述了近年来国内外基于MOFs改性纳滤膜去除微量小分子有机污染物的研究进展，并分析了MOFs改性纳滤膜存在的问题，以期为改性纳滤膜去除饮用水中微量小分子有机物提供参考。     

纳滤膜去除饮用水中无机离子的中试研究

采用纳滤作为主体工艺生产直饮水,考察了两组标准脱盐率不同的纳滤膜对各种无机离子的去除效果.结果表明,纳滤膜可以确保直饮水中总溶解性固体(TDS)、SO24-、F-的含量达到《饮用净水水质标准》的要求,同时纳滤膜对自来水中的NH4+、NO2-、Cl-等离子的去除效果良好;标准脱盐率高的纳滤膜对无机离子的去除率较高,反之则较低.综合考虑各种因素,建议直饮水工程中选用标准脱盐率为80%-85%的纳滤膜.     

纳滤膜制取中、低压锅炉软化水

采用纳滤膜对某市政自来水和另两种中，高硬度的配水进行了软化处理，结果表明，在操作压力为0.75MPa，进料液温度为5-20℃，单支膜回收率为20%时的膜分离效果最佳。采用一级纳滤膜处理工艺可以满足中，低压锅炉所需软化水的水质要求，而采用二级纳滤膜处理工艺可以满足蒸汽锅炉所需软化水的水质要求。     

纳滤膜去除水中有机物及提高产水率的生产性试验

为解决浙江省某水厂现有混凝沉淀—臭氧/活性炭工艺无法进一步去除水中有机物的问题，开展了处理规模为12 m³/h的纳滤系统(三段式纳滤膜单元)以及反渗透单元处理纳滤系统浓水的生产性试验，研究了4种型号纳滤膜(A、B、C、D)的产水水质以及反渗透提高系统产水率的效果。结果表明，纳滤单元在回收率为90%的条件下，对原水中COD_Mn、TOC和UV₂₅₄的去除率均在78%以上，产水COD_Mn、TOC和UV₂₅₄分别在0.45 mg/L、0.50 mg/L和0.004 cm^-1以下；系统出水经消毒后未检出《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)规定的16种消毒副产物，对三卤甲烷生成势和卤乙酸生成势的去除率在89%以上。纳滤膜还能去除水中TDS和总硬度，改善口感。反渗透单元可将纳滤系统产水率提高至97.5%。纳滤系统及反渗透单元的总运行成本估算为1.28元/m³，但浓水如何无害化处置是今后在纳滤工程中还需考虑的问题。     

纳滤膜在生活垃圾填埋场渗滤液处理中的应用发展

纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术,现已成为是国内外研究的热点。本文简单介绍了垃圾渗滤液的特点及目前处理工艺,分析了纳滤膜的分离机理及特点：利用纳滤膜技术处理MBR二级处理后出水,研究纳滤膜在垃圾渗滤液应用中进出水COD变化情况。通过自身所做的纳滤膜设计工艺,进一步反馈了纳滤膜在渗滤液处理中的良好效果。     

关于纳滤膜法水处理技术的探讨

通过对纳滤膜法去除CODMn、有机物、消毒副产物、藻类、微生物、无机盐和重金属的研究,总结了纳滤膜法的特点和优点,归纳了纳滤膜技术应用中存在的问题,指出纳滤膜法是一种具有应用前景的水处理技术。     

直饮水处理技术中膜分离法对有机物的去除研究

对几种膜分离技术原理进行了阐述,通过微滤膜工艺、超滤膜工艺、纳滤膜工艺以及反渗透工艺的小试试验,对这几种工艺组合对有机污染物的去除效果进行对比试验研究,得出：在原水中含有一定有机污染情况下,纳滤膜工艺具有较好的推广性。     

纳滤膜用于直饮水生产的中试研究

以市政自来水为原水、纳滤膜为主体工艺生产直饮水,考察了纳滤膜对原水浊度、微量有机污染物、内分泌干扰物及无机离子的去除效果.结果表明,纳滤膜对浊度和微量有机污染物、内分泌干扰物的去除彻底.对无机盐及各种单一无机阴、阳离子的去除率与其标准脱盐率基本一致,可确保直饮水的TDS、COMn硫酸盐、氟化物、浊度等水质指标达到<饮用净水水质标准>(CJ94-2005)的要求,出水的口感和安全性好.     

纳滤膜去除饮用水中Cr(Ⅵ)的应用研究

分别采用自制的芳香聚酰胺平板纳滤膜和某芳香聚酰胺平板纳滤膜商品处理模拟含铬饮用水,考察其处理效果及影响因素。结果表明:在Cr(Ⅵ)浓度为50～250μg/L、pH值为7左右、操作压力为0.5 MPa、温度为25℃的条件下,两种纳滤膜对Cr(Ⅵ)的截留效果均较好,出水Cr(Ⅵ)浓度均低于0.05 mg/L(GB 5749—2006的限值),且截留率均随Cr(Ⅵ)浓度的升高而下降,膜通量则基本不变;随着操作压力的增加,两种纳滤膜对Cr(Ⅵ)的截留率均呈上升趋势,膜通量也大幅增加;进水pH值越高,则纳滤膜对Cr(Ⅵ)的截留效果越好,但膜通量无明显变化。     

纳滤膜元件的运行特性分析

通过对影响纳滤膜元件性能的给水温度、膜通量及含盐量3项重要因素进行的正交设计试验,分析了不同脱盐率纳滤膜元件的工作压力和透盐率的给水温度、给水含盐量及膜元件通量的特性,并明确了不同脱盐率纳滤膜元件工作压力及透盐率的回收率特性,从而为建立特定系列纳滤膜元件的连续运行特性图谱提供了一个典型模式。     

纳滤处理太湖水的膜污染中试研究

为了研究纳滤膜在饮用水处理中的膜污染问题,中试以太湖水为原水,经过超滤预处理后,再进行纳滤,在超过运行通量22 L/(m~2·h)的条件下,纳滤膜污染迅速;采用EEM、SEM、ICP和LC-OCD等多种手段对膜污染物质进行分析,结果表明,造成纳滤膜污染的无机物为Al、Si、Fe组成的化合物,有机物主要是生物聚合物、聚羧基类腐殖酸和不吸收UV的小分子质量中性有机物。     

活性炭-纳滤膜处理饮用水试验研究

以活性炭为预处理的纳滤工艺处理自来水的试验表明活性炭预处理能够较大程度地去除原水中的污染物,有利于保证后续纳滤膜的运行可靠性;纳滤对预处理难以去除的剩余微量有机物具有良好的去除性能.由于纳滤膜脱盐率较低,其净化出水中可部分保留对人体有益的矿物质,使得净化后的出水成为优质饮用水.     

纳滤控制饮用水中消毒副产物的研究进展

纳滤(NF)膜孔径小,能截留较低分子质量的有机物,同时表面带电,对水中有机物具有较好的去除效果。探讨了纳滤对饮用水中消毒副产物及其前体物的去除机理及效果。结合国内外的研究现状,重点阐述了纳滤膜的特性及分离机理,在此基础上介绍了纳滤膜对典型和新兴消毒副产物的控制效果。     

市政纳滤饮用水深度处理——张家港第四水厂纳滤膜系统工程实践与经验总结

随着社会发展和生活水平的日益提高,居民对饮用供水安全及自来水水质要求也越来越高,市政给水也逐渐从供合格水的思路转向供优质水,纳滤膜处理技术也因其显著的工艺优势及投资运营成本的不断降低,开始在给水深度处理领域中大放异彩。金科环境一直致力于纳滤膜技术在市政饮用水深度处理领域的工程应用与研究,所承建的纳滤膜系统累计日处理规模已超过55万m³/d。金科环境于2019年承建的国内首个10万m³/d规模的张家港第四水厂一期纳滤膜系统正式投运,为新工艺、新技术、新装备在我国饮用水安全建设方面起到了良好的示范作用,并为近几年纳滤膜技术在国内微污染地表水处理中的大规模应用奠定了基础。     

电膜耦合工艺电生氧化物对芳香聚酰胺膜的影响

电膜耦合工艺产生的电生氧化物(活性氯和臭氧)对芳香聚酰胺纳滤膜性能有影响。通过膜通量、截留率、接触角、红外光谱、XPS和SEM等表征,结果表明芳香聚酰胺纳滤膜对臭氧有较好的耐氧化性能,但是不耐活性氯。臭氧氧化强度为0~100 mg·h/L时,芳香聚酰胺纳滤膜表现出了良好的抗臭氧氧化性。次氯酸根对纳滤膜的影响随Cl O-浓度与浸泡时间的增加而加剧。膜表面红外对比分析显示,碱性条件下,Cl O-通过吸附作用影响芳香聚酰胺膜表面结构,强化膜面亲水性,增大膜通量,但降低了膜截留率。     

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.     

气浮/活性炭/膜一体化工艺处理微污染湖泊水

采用气浮/活性炭/微滤膜一体化工艺处理高藻、低浊、有机物浓度较高的微污染湖泊水。结果表明,该工艺对有机物和藻类均具有良好的去除效果,对浊度、色度、CODMn、氨氮、叶绿素a的平均去除率分别为97.50%、81.60%、76.50%、63.40%、94.60%。对于浊度的去除,气浮、活性炭和微滤膜均发挥重要作用;对于色度、CODMn和氨氮的去除,气浮和活性炭发挥主要作用;对于叶绿素a的去除,气浮发挥主要作用。另外,该工艺还表现出了良好的抗膜污染能力,试验开始时跨膜压差约为2.1 kPa,至试验结束时跨膜压差仅增至3.4 kPa。     

纳滤膜在饮用水处理中操作压力的确定研究

将纳滤膜用于饮用水处理,考察了不同操作压力下膜通量和出水水质的变化。结果表明,膜通量随着操作压力的增大逐渐升高,脉冲压力和恒压条件所对应的膜平均通量分别为0.953和0.830 L/(m2.h)。操作压力为0.3~0.4 MPa时,纳滤膜对COD和总硬度的去除率最大。     

纳滤膜分离水中低浓度全氟化合物的研究

利用纳滤膜对水中低浓度全氟化合物(PFCs)进行分离试验,探讨其分离性能及溶质疏水性的影响。结果显示:除盐率为92%的NTR-729HF膜,在不同的p H值条件下,均能有效去除相对分子质量≥364.06的PFCs;除盐率为51%的NTR-7450膜,在p H值5.0时,对PFCs的去除率可达到95%以上;在p H值=3.0的条件下,两种膜对PFCs的去除率与溶质的膜/水分配系数均呈显著正相关。     

纳滤膜深度处理抗生素制药废水的运行条件优化

以抗生素制药废水的二级生化出水为研究对象,采用DK纳滤膜对其进行深度处理。优化了操作压力、pH值、进水流量、温度等操作参数,并考察了增加活性炭预处理对产水水质及膜污染的影响。结果表明,操作压力为1 000 kPa、pH值为6. 0、进水流量为8. 0 L/min是纳滤的最佳操作条件,在此操作条件下,采用纳滤膜深度处理经活性炭预处理后的抗生素制药废水的二级生化出水,TOC基本降至零左右,色度降至零,脱盐率达到31. 51%,产水可回用于原厂生产过程。活性炭预处理可提高膜通量,改善产水水质,有效降低膜污染,运行216 h后,膜通量衰减率可由14. 87%降至10. 30%。