膜分离技术在水处理中的应用研究

介绍了膜分离技术及其特点，对膜分离技术进行了分类，同时阐述了渗透、电渗析、反渗透、超滤、微滤和纳滤这些常规膜分离技术的研究和应用情况，在此基础上介绍了近年来发展起来的液膜、气态膜、双极膜、膜萃取和膜蒸馏这些新型膜分离技术。提出了膜分离技术存在的一些问题、研究方向、展示了膜分离技术的应用前景。     

木质膜耦合聚合物膜的重力驱动膜过滤系统增强水源水中重金属的去除及机制

针对聚合物膜的重力驱动膜过滤系统(gravity-driven membrane filtration system,GDM)对水源水中重金属去除效率低的问题,将其与木质膜(wood membrane,WM)耦合,以环保且廉价的方式提高重金属的去除效率。本研究比较了木质膜耦合聚合物微滤(microfiltration,MF)膜的GDM系统(GDM1)和聚合物微滤膜GDM系统(GDM2)对水源水中重金属的去除效能及机制。与GDM2相比,GDM1系统在木质膜的作用下,其微滤膜(GDM1-MF)上的生物膜更薄并呈现出更疏松的网状结构,因此,膜阻力更低,稳定通量更高。稳定运行后,GDM1系统对水中Fe、Mn和Cu的去除率分别达到67%、43%和59%,均高于GDM2(64%、15%和36%)。这是由于GDM1系统生物膜胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)中蛋白含量以及—OH和—COOH基团更多,更有利于截留重金属。此外,GDM1-MF中存在更多的锰氧化细菌、酸杆菌门Acidobacteriota和黄杆菌属Flavobacterium,促进了Mn和Cu的去除。本研究为利用GDM系统去除水中重金属提供了新的思路和方法,对推动利用GDM系统处理重金属污染水源水的应用具有重大意义。     

文丘里洗涤过滤型FCVS性能评价述评及建议

通过调研对国内外文丘里洗涤过滤型FCVS性能评价进展进行了阐述与比较,指出国内开展文丘里洗涤过滤型FCVS出厂性能评价不全面,需进一步开展相关性能评价技术研究;FCVS在现场的安装质量如何,随着时间的推移性能变化如何,并未开展试验验证,结合法规要求等,建议开展FCVS现场试验评价技术的研究.     

高岭土对不同污染物微滤过程的影响

本研究采用原子力显微镜(AFM)结合自制的膜探针以及Zeta电位仪通过分别测量不同有机污染物,即腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)与微滤膜之间的粘附力以及相应污染物的Zeta电位,对高岭土在不同有机物微滤过程的影响进行了系统性研究。结果表明,高岭土对污染膜通量衰减的影响主要发生在膜过滤的初期阶段,其存在使HA污染膜的初期通量衰减幅度增加,BSA和SA污染膜的初期通量衰减幅度减缓;清洗后HA污染膜的通量恢复率降低,而BSA和SA污染膜的通量恢复率增大。而且,高岭土的存在使膜-HA之间的粘附力变大以及HA溶液的Zeta电位变小,膜-BSA、SA之间的粘附力变小以及相应污染物的Zeta电位都增大。因此,膜-污染物之间粘附力以及溶液的Zeta电位的变化可以指示膜污染的变化趋势。     

Bacteria transport and deposition under unsaturated conditions: the role of the matrix grain size and the bacteria surface protein

Unsaturated (80% water saturated) packed column experiments were conducted to investigate the influence of grain size distribution and bacteria surface macromolecules on bacteria (Rhodococcus rhodochrous) transport and deposition mechanisms. Three sizes of silica sands were used in these transport experiments, and their median grain sizes were 607, 567, and 330 microm. The amount of retained bacteria increased with decreasing sand size, and most of the deposited bacteria were found adjacent to the column inlet. The deposition profiles were not consistent with predictions based on classical filtration theory. The experimental data could be accurately characterized using a mathematical model that accounted for first-order attachment, detachment, and time and depth-dependent straining processes. Visual observations of the bacteria deposition as well as mathematical modelling indicated that straining was the dominant mechanism of deposition in these sands (78-99.6% of the deposited bacteria), which may have been enhanced due to the tendency of this bacterium to form aggregates. An additional unsaturated experiment was conducted to better deduce the role of bacteria surface macromolecules on attachment and straining processes. In this case, the bacteria surface was treated using a proteolitic enzyme. This technique was assessed by examining the Fourier-transform infrared spectrum and hydrophobicity of untreated and enzyme treated cells. Both of these analytical procedures demonstrated that this enzymatic treatment removed the surface proteins and/or associated macromolecules. Transport and modelling studies conducted with the enzyme treated bacteria, revealed a decrease in attachment, but that straining was not significantly affected by this treatment.     

炼油污水回用方案初探

针对污水处理场改造后的水质情况，结合现有闲置设备的状况，提出一套既符合现场实际又有针对性的污水回用处理方案。     

投加粉末活性炭对一体式膜-生物反应器膜污染的影响研究

通过试验考察了粉末活性炭（PAC）对一体式膜-生物反应器中膜污染的影响．在2种类型的污泥（膨胀污泥和非膨胀）中，投加适量PAC可以减轻膜污染，表现为临界膜通量的提高和连续运行中膜污染增长速率的降低．当污泥性质和浓度不同时，最佳PAC投加范围亦不同．PAC投量过大会引起临界通量下降．PAC的投加显著降低了混合液中溶解性物质的浓度，减轻了溶解性物质的吸附和膜孔堵塞污染，并改善了絮体结构．污泥比阻与污泥混合液膜过滤性能之间有很好的相关性，可作为污泥混合液膜过滤性能的快速评价指标．     

H酸综合废水治理工艺试验研究及工程应用

针对H酸母液及T酸一次洗水高含盐量有机废水进行系统的实验研究，结果表明：废水经冷却、结晶、过滤后，用铁屑过滤，石灰乳、PAM处理．使废水COD去除率为50％，脱色率为7O％，BOD／CODcr提高到0．2以上，预期COD去除率达60％以上，BOD去除率达85％以上，NH3—N去除率达80％以上．     

新型硫酸铝-壳聚糖助滤剂强化砂滤效能研究

将硫酸铝和壳聚糖复配作为微絮凝助滤剂（AS-CTS）,考察其强化过滤性能.利用分子量分级、荧光光谱等手段分析有机物的去除特性,通过Zeta电位、絮体粒径、分形维数的变化分析其强化过滤机理.结果表明：AS-CTS较AS、CTS强化过滤效果明显,在AS/CTS复配比为2：1、CTS投加量0.3mg/L,转速300r/min,搅拌时间2min的条件下,砂滤出水浊度能达到0.1NTU、颗粒物125个/mL,残余铝浓度0.02mg/L;浊度和颗粒物去除率较未加AS-CTS分别提高了58%、61.7%.AS-CTS强化过滤可有效去除分子量>30KDa的腐殖酸和1~3KDa间的色氨酸类蛋白、溶解性微生物代谢产物、类富里酸.AS-CTS主要靠高分子吸附架桥作用和界面化学作用,增加胶体颗粒在滤料表面的粘附;通过形成较大粒径和分形维数的微絮体,增强絮体向滤料表面的迁移.     

生物质气化洗焦废水的预处理和微生物降解

为了对生物质气化洗焦废水进行深度处理,达到废水排放标准,采用物理过滤和微生物降解相结合的方法,对洗焦废水的原液进行处理。实验结果表明,用木屑、颗粒活性碳、微生物降解的连续步骤处理生物质气化洗焦废水,可达到理想的生物质气化洗焦废水COD的去除效果。