过滤方式对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响

运行条件是影响超滤膜过滤性能的重要因素,针对这一问题,以东江水源水为研究对象,系统考察恒定水头和恒定通量2种过滤方式对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响.中试结果表明,恒定水头和恒定通量2种过滤条件下,超滤膜对颗粒物和有机物的去除效果相差不大.在长期运行过程中,恒定水头过滤引起的不可逆膜污染比恒定通量过滤条件下严重,通过选择合理的膜通量和清洗方式,采用恒定通量过滤可使膜系统在较长时间内保持稳定运行.     

混凝沉淀-浸没式超滤膜处理北江水中试研究

为考察混凝沉淀-浸没式超滤膜处理北江水的可行性,通过中试试验从净水效能和膜污染两方面对其进行研究,并与水厂现有常规处理工艺进行比较.结果表明,常规工艺砂滤出水浊度平均为0.176 NTU,而混凝沉淀-超滤组合工艺出水浊度平均为0.080 NTU,其对浊度的去除效果明显优于常规工艺;常规工艺对CODMn和UV254的平均去除率分别为47.3%和43.2%,而超滤组合工艺的去除率分别为50.6%和44.0%,略优于常规处理工艺.就膜污染而言,原水直接超滤时跨膜压差增长较快;而在混凝沉淀-超滤组合工艺中,混凝沉淀的预处理作用可有效去除水中的膜污染物质,超滤膜的跨膜压差增长缓慢,系统运行稳定.采用浸没式超滤替代砂滤形成混凝沉淀-超滤组合工艺可有效提高供水的安全性.     

浸没式超滤膜净化松花江水的集成工艺

目的 研究预处理与浸没式超滤膜集成工艺的出水水质以及预处理对膜污染的影响.方法 以松花江水源水为试验原水,用浸没式超滤膜对原水进行过滤,并采用多种分析手段对膜出水水质和膜污染进行分析.结果 混凝、PAC-混凝、污泥回流、炭泥回流四种膜前预处理均可提高超滤出水水质,炭泥回流对膜出水水质的改善作用最为明显,对原水中浊度、DOC、UV254、CODMn、BDOC和THMFP的去除率分别达到99.5%、40.7%、44.4%、55.9%、83.6%和59.5%.在长期的周期性膜过滤过程中,预处理不仅可以明显降低膜运行的TMP,而且可以降低不可逆膜污染,从而有效延缓膜污染.结论 四种预处理可在不同程度上提高膜出水水质和缓解膜污染,其中炭泥回流对膜出水水质的改善作用最为明显,且可以更好地减少不可逆膜污染.     

温度条件对浸没式超滤膜性能及其应用的影响

通过实验模拟以及对浸没式膜过滤(SMF)系统工程进行现场监测,研究温度条件对浸没式超滤膜性能和SMF系统运行稳定性的影响.结果表明:随着水温的升高,膜通量逐渐升高,膜断裂伸长率会上升到一个更高的范围,SMF系统跨膜压差(TMP)逐渐增大,化学增强反洗(CEB)的效果会逐渐增强;冬季在满足水厂供水要求的情况下适当使SMF系统以低通量运行能有效控制膜污染.     

双轴旋转膜组件应用于浸没式厌氧膜生物反应器的研究

针对浸没式厌氧膜生物反应器的膜污染控制问题,将双轴旋转膜组件应用于浸没式厌氧生物反应器,构建了新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器(SDRAnMBR),并研究了SDRAnMBR处理啤酒废水的性能。研究结果表明,该反应器对啤酒废水有着好的处理效果,有机物去除率高。在正常运行期间,进水COD在2 900~5 200mg.L-1,容积负荷为4.97~12.48 kg.m-3.d-1(以COD计)时,COD的平均去除率为95.15%。而且运行非常稳定,并有良好的抗膜污染性能等。     

两种膜的前端处理技术减缓膜污染的试验研究

通过超滤膜过滤粉末活性炭预处理长江水和混凝沉淀预处理太湖水的上清液试验,比较各工艺中有机物极性含量的变化,结合膜的扫描电镜照片,探讨粉末活性炭和混凝沉淀预处理技术对膜污染的减缓作用。结果表明,疏水性有机物是造成膜污染的主要因素,亲水性有机物对膜污染的影响较小。超滤膜分别过滤经20mg/L投量的粉末活性炭预处理的长江水样和25mg/L投量的聚合氯化铝预处理的太湖水样时,相比直接过滤2种原水,超滤膜反洗后膜通量可有效恢复。粉末活性炭和混凝沉淀预处理后,膜表面形成的滤饼层较松散,易被周期性反洗排出膜组件,滤饼层可阻止疏水性有机物直接沉积在膜表面,减缓超滤膜污染,同时也可提高超滤膜出水的化学安全性。     

混凝-超滤系统中混凝剂对絮体特性及膜污染的影响

采用腐殖酸(HA)配水考察混凝剂类型和投加量对水中有机污染物去除效果、膜污染构成及发展规律的影响,并探讨絮体粒径、密实度等形态特征与絮体滤饼层阻力间的内在联系.结果表明:PAC和Fe Cl3作为混凝剂均能有效地去除水中的HA,但以Fe Cl3作为混凝剂时膜污染更加严重.在较低混凝剂投加量下,PAC和Fe Cl3产生的絮体细小,容易形成致密滤饼层,导致过滤阻力增大;随着混凝剂投加量的增加,絮体更容易碰撞成长,粒径增大,形成结构疏松的滤饼层,减小过滤阻力;与PAC相比,Fe Cl3絮体结构更加密实,因此滤饼层导致的膜污染更加严重.     

浸没外压式中空纤维膜组件的最佳尺度分析

选定轴向通量分布系数和比能耗产水效率作为目标函数,建立中空膜纤维在两相流场中外形尺寸的优化模型．根据数值模拟分析可知：短纤维的膜污染趋势较小,但相应的比能耗效率随之下降;扩大纤维内径有利于提高膜的抗污染性。但会减小膜纤维填充密度而使比能耗产水率降低．当膜纤维内外径为常数（DF0．6mm、Do=1．1mm）、设计通量为16～22t／（m2·h）时,最佳的膜纤维长度为1．45～1．86m;而当膜纤维内径在O．5～1．0mm范围内时,随着内径的增加,最佳的膜纤维长度范围为1．24～3．72m．     

混凝-微滤处理微污染原水工艺优化及膜污染的研究

利用混凝-微滤联用工艺处理微污染原水,并对工艺运行的关键参数及膜污染的控制方法进行了优化分析.首先在考察混凝最佳工况参数的基础上,确定联用工艺中的关键参数为混合溶液的pH值及混凝剂的投加量,而混凝时间对工艺运行影响不大.混凝-微滤联用的试验表明:二者组合能有效延缓膜污染:在过滤方式上,直接过滤混凝原液在膜污染的控制上效果优于过滤混凝上清液:通过对两种混凝剂在联用工艺中的处理效果和减缓膜污染能力的比较发现,氯化铁对微污染原水的净化效果要远远优于聚合氯化铝(PAC),而聚合氯化铝延缓膜污染能力较强.通过评价清洗后通量恢复水平对膜面污染物进行了分析,结果表明:膜污染中70%～80%由泥饼层引起,有机污染物和微生物的比例约占20%～25%,无机污染物仅占5%～8%,因此使用混凝-微滤工艺处理微污染原水时,适时地采用物理清洗即可达到较理想的膜清洗效果.     

超滤膜净化松花江水数学建模

目的建模预测超滤膜净化松花江水膜通量，为工程设计提供参考．方法用中空纤维超滤膜处理松花江水，生产饮用水，研究对比膜进水浊度、操作压力、温度等对膜通量的影响并建立数学模型来预测膜通量．结果超滤膜通量随着膜进水的温度降低而降低，且与原水浊度的对数成反比，增加膜操作压力会提高膜通量，并构建了预测膜通量的数学表达式．结论对于不同的操作压力、温度和膜进水浊度等，该模型能较好地预测膜通量。其对净水工艺设计膜面积的确定、水泵动力的选择等对提高膜通量有较高的参考价值．     

含氯水反冲洗对超滤膜污染的去除效能研究

构建一种新型膜污染控制技术——含氯水反冲洗工艺,以超滤膜分离技术为理论基础,考察加氯水反冲洗工艺对超滤膜压力变化情况,研究含氯水反冲洗对超滤膜污染的去除效能。结果表明:经过40个小时的运行超滤膜跨膜压差由初始时的39kPa增加至56kPa,增加了近80%。随着周期加氯反冲洗跨膜压差以及运行通量逐渐得到恢复,表明低浓度含氯水反冲洗对腐殖酸造成的膜污染具有明显的清洗效果。     

有机物极性对超滤膜过滤性能的影响

为研究有机物极性对超滤膜过滤性能的影响,用超滤膜过滤有机物含量相当,有机物极性成分不同的5种水样,基于滤饼堵塞过滤模型和中间堵塞过滤模型对试验结果拟合。研究表明,超滤膜对不同极性有机物去除率由高到低为:VHA>SHA>NEU>CHA,在膜的浓水、正冲水、反洗水及化学清洗废液中,疏水性有机物的比例也相对较高。疏水性有机物浓度由高到低的水样1、水样2、水样3、水样4和水样5,过滤结束时通量分别为起始通量的91%,80%,69%,56%和45%,滤饼层过滤阻力系数kp和膜孔吸附系数kc均随水样中疏水性有机物含量的升高而增大,说明疏水性有机物在膜表面沉积和在膜孔的吸附性能都比亲水性有机物强,疏水性有机物是造成超滤膜有机污染的主要因素。     

高藻期超滤膜制水中试研究

针对太湖水高藻期水质特征,以超滤膜为终端处理技术,前端有混凝-沉淀技术、预氧化技术或吸附技术,形成组合工艺进行中试研究。研究结果表明：混凝-沉淀-超滤膜、高锰酸钾-混凝-沉淀-超滤膜和高锰酸钾-混凝-沉淀-粉末活性碳-超滤膜3组组合工艺出水水质良好,出水浑浊度均低于0.1NTU,藻类数量控制在2.5×104个/L左右,其它检测指标达到生活饮用水卫生标准（GB5749—2006）。高藻水中有机物以疏水性有机物为主,疏水性有机物是造成膜污染的主要因素,有效的超滤膜前段处理技术降低进入膜组件的疏水性有机物,缓解高藻期超滤膜污染。     

混凝-陶瓷膜组合工艺处理富营养化水体研究

针对水体富营养化问题,提出一种混凝-陶瓷膜组合方法处理水体。结果表明,组合工艺最佳运行条件为：混凝剂PS-FZn投加量25mg/L,陶瓷膜操作压力0.09MPa;在进水流量为5L/h,水温30℃,连续运行40h,混凝-陶瓷膜组合工艺对富营养化水体中浊度、Chl-a、CODMn、TP、TN的去除率分别达到99.98%、99.35%、84.02%、75.31%和58.22%,对Chl-a去除显著,工艺运行稳定。     

一体式PAC-UF工艺处理水厂待滤水的中试研究

通过中试,研究一体式PAC-UF工艺取代传统砂滤池工艺的适用性和经济性,并将其与单独超滤和水厂砂滤池比较.结果表明,PAC-UF工艺平均出水浊度为(0.041±0.010)NTU,粒径>2μm的颗粒数平均为(13±8)/mL,可保证出水良好的生物安全性.在PAC投加20 mg/L情况下,PAC-UF工艺对COD_Mn的去除率为(21.0±9.9)%,对不含亚硝酸盐部分COD_Mn的去除率为(33.7±11.1)%,对UV₂₅₄的去除率为(51.0±10.7)%,PAC-UF工艺对浊度和有机物的去除效果明显优于传统砂滤.但PAC-UF工艺对NH₄⁺-N去除效果不佳.在实验工况条件下,工艺能稳定运行,可以维持运行3个月左右化学清洗1次.PAC-UF工艺适用于高有机污染、低NH₄⁺-N的原水水质,它可以有效地提高水厂出水的生物安全性和化学安全性.     

粉末活性炭-超滤一体化工艺处理微污染水中试研究

采用常规混凝沉淀结合粉末活性炭-超滤一体化中试工艺处理北江水, 经过70 d连续运行, 考察了投炭量对浊度、UV₂₅₄、COD_Mn去除率、膜污染的影响以及清洗时间对膜污染清洗效果的影响.结果表明, 粉末活性炭可有效提高有机物去除率, 在5、10和20 mg/L投炭量下, 粉末活性炭-超滤一体化工艺对UV₂₅₄去除率分别增加至27.00%、43.17%和52.97%, 对COD_Mn去除率分别增加至6.70%、20.91%和22.98%, 5~10 mg/L投炭量可满足试验水质条件下经济性和出水水质的要求;在投炭周期24 h内, 有机物去除率逐渐下降并最终趋于稳定;粉末活性炭投加对缓解膜污染有一定效果;采用NaClO进行膜污染清洗时, 浸泡4~6 h可基本使膜通量恢复.