膜污染

摘要： 采用曝气强化管式膜超滤高岭土混合液,考察了低膜面流速下曝气对强化膜分离过程影响,探讨了曝气对膜面水力特征及膜污染过程影响,并对过滤介质影响及膜污染阻力构成进行了研究。结果表明,在低膜面流速下,通过向管式膜引入曝气使膜表面形成气液两相流,可实现膜通量稳定保持在15L/(m^(2)·h)以上。不仅如此,曝气的引入使膜表面雷诺数由1800~2500增至3300~4500,显著增强了膜表面湍流程度,并且实现了低膜面流速下使膜污染指数控制在较低水平,节省了运行能耗。此外,曝气的引入主要减轻了膜表面滤饼污染,使膜过滤总阻力减小且对高岭土截留效率影响不大,但强烈的膜面传质使高岭土粒径有减小趋势,并且膜表面形成污染阻力以不可逆污染层为主,不利于膜污染长周期控制。

摘要： 采用表面接枝技术制备了PVDF-PFTS/SiO_(2)超疏水复合膜,通过扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FTIR)分析了膜污染前后的表面结构和组成,考察了直接接触式膜蒸馏(DCMD)装置出水电导率和膜通量的变化,利用XDLVO理论分析了PVDF-PFTS/SiO_(2)超疏水复合膜的抗混合污染性能和机理。结果表明:在1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷(PFTS)和SiO_(2)共同作用下,PVDF-PFTS/SiO_(2)超疏水复合膜表面形成微纳米复合乳突结构,水接触角(WCA)由99°增至155°。与PVDF基膜相比,PVDF-PFTS/SiO_(2)超疏水复合膜对混合污染物具有较好的抗污染性能;连续运行10h,膜通量和截留率分别保持在10.06kg/(m^(2)·h)和99.80%。XDLVO理论分析表明,PVDF-PFTS/SiO_(2)超疏水复合膜表面与污染物之间的作用力由引力转变为斥力是其抗混合污染性能增强的主要原因之一。

摘要： 为解决常规厌氧工艺在处理垃圾渗滤液的运行过程中存在微生物流失和出水水质较差等问题,考察了浸没式平板厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液的运行性能。以垃圾填埋场新鲜渗滤液为研究对象,在中温(37±1)°C条件下进行连续厌氧消化试验,容积负荷为9.5 kg_(COD)/(m^(3)·d),反应器运行67 d。实验表明,在水力停留时间为10 d的条件下,甲烷产率为217 mL/g_(COD),化学需氧量(COD)平均去除率达88.7%,出水总挥发性脂肪酸为230 mg/L,pH稳定在7.83~8.19,系统具有良好的稳定性。膜通量设定为5 L/(m^(2)·h)时,实验结束时未发生明显的膜污染,跨膜压差由2.6 kPa增长至4.1 kPa,系统运行良好。实验结果表明在处理垃圾渗滤液时,厌氧膜生物反应器可以在高负荷条件下稳定运行,膜在连续运行下的抗污染能力较好。

摘要： 为解决膜分离技术处理油水乳液所遇到的膜污染问题,本文选择碟式陶瓷膜,采用动态过滤方式,研究了跨膜压差、膜转速和进料液温度对处理油水乳液的渗透通量和截留率的影响.结果表明:使用平均孔径为100 nm的碟式陶瓷膜处理油质量浓度为1000 mg/L的油水乳化液,当进料液温度为30°C、膜旋转速度为365 r/min、跨膜压差为0.02 MPa的操作条件下,碟式陶瓷膜的稳定通量达8700 L/(m^(2)·h·MPa),截留率达99.9%.与相同孔径的管式陶瓷膜比较,碟式陶瓷膜的渗透通量提升3~5倍.这表明碟式陶瓷膜动态过滤系统能够实现油水乳液的低能耗和高效率处理,为油水乳液的处理提供了一种新的途径.

摘要： 通过在普通A/O-MBR(CMBR)中投加聚氨酯泡沫(PUF)载体,开发了一种强化A/O-MBR(HMBR),并与CMBR平行运行处理低C/N比生活污水。结果表明,HMBR出水水质明显优于CMBR,HMBR对COD、氨氮和总氮的平均去除率分别为83.88%、67.24%和50.39%,而CMBR为81.96%、59.97%和46.32%。HMBR和CMBR分别在连续运行的第46 d和70 d,膜通量降至0.19、0.20 L/(m^(2)·h),HMBR有效延长了膜组件的运行时间,且污染程度更低,经物理冲洗后可恢复至初始膜通量的46.50%,物理-化学清洗后可恢复至初始膜通量的93.7%。因此,投加PUF载体不仅强化了A/O-MBR的处理性能,同时有效减缓膜污染。

摘要： 采用XDLVO(Extended Derjagu-Landau-Verwey-Overbeek)理论对商用微孔疏水膜(PVDF膜)与自制超疏水膜(SH-PVDF膜)在膜蒸馏(MD)处理高盐有机(腐殖酸(HA)、海藻酸钠(SA))废水过程中的膜污染行为机制进行定量解析,评价不同界面相互作用能(范德华(LW)作用能、静电(EL)作用能、路易斯酸碱(AB)作用能)对膜污染的影响程度,并采用气隙式膜蒸馏(AGMD)进行对比验证.结果表明:LW与EL作用能为正值,AB作用能为负值且在几种作用能中起主导作用、导致总界面相互作用能为负值,污染物与膜界面间表现为吸引作用,说明所考察的几种有机物都会对2种膜材料产生一定程度的污染;膜的受污染程度与膜和污染物的极性性质有关;对于同一种污染物,PVDF膜更容易受到污染;对于同一种膜而言,HA比SA更容易造成膜污染;另外,Ca^(2+)的加入会加重膜污染.AGMD运行实验与计算结果一致,表明XDLVO理论对于有机物在膜蒸馏过程中的膜污染行为解析具有指导意义.

摘要： 以碳纳米管(CNT)为核心改性材料,采用喷涂法对聚醚砜(PES)超滤膜进行界面改性,研究改性膜的抗污染性能.结果表明:改性膜经聚乙烯醇交联稳定后,呈现微弱的通透性降低和明显的亲水性提升,CNT交织网状层提高了界面粗糙度;在牛血清白蛋白(BSA)污染试验中,CNT-10改性膜的抗污性能最好,在20mg/LBSA试验后,其通量恢复率高达95.7%、膜界面可逆污染率接近60%;进一步分析界面电化学阻抗信息发现,污染实验后CNT-10膜的Nyquist曲线右移幅度(实部阻抗增加)明显小于原膜,且曲线半径未见明显扩大,这与改性膜呈现的较小幅度的电导降低和相对稳定的电容一致,表明改性膜具有更少的污染物粘附,与通量变化趋势相符.对频率-电导图进行分频讨论,表明BSA污染了PES-V整个膜表层与膜基层,而并未污染CNT-10整个表层和膜基层;CNT改性层与BSA的界面作用自由能(XDLVO)分析结果显示,改性膜与污染物相吸引作用仅为原膜的一半,从热力学上解释了其优异的抗污染性能.

摘要： 厌氧膜生物反应器(Anaerobic Membrane Bioreactor,AnMBR)由于相对传统厌氧工艺有着显著的优势而被认为是垃圾渗滤液处理优先考虑的方法,并已经进行了广泛而深入的研究。本文综述了AnMBR技术在垃圾渗滤液处理的潜力,对实验室规模中各种因素对An MBR生物处理性能和过滤性能的影响进行总结。并且针对当前存在的问题,提出了An MBR处理垃圾渗滤液当前的局限性和未来研究方向,为An MBR处理垃圾渗滤液的应用提供参考。

摘要： 通过分析传统AAO及其改良型耦合MBR工艺的技术现状,总结了各工艺形式的技术特点和适用范围,提出改良Bardenpho-MBR工艺和多级AO-MBR工艺的多种回流方式,并进行理论分析,探索最佳的运行调控方式。另外,针对现有技术的处理难点和提标改造需求,系统性地总结了工艺优化和膜污染控制措施,提出相应的调控手段和运行策略。针对耦合MBR工艺生化处理工艺,可采取分区曝气、设置消氧区、实施曝气精确分配与控制系统等措施,减少回流污泥溶解氧,全面提升氮、磷等污染物的去除性能和运行稳定性;同时适当采取化学除磷方式,但应作为应急使用以避免过多化学污泥的产生;为延长膜使用寿命,可适当采取投加粉末活性炭、悬浮填料等优化措施,并进一步开展新型膜清洗技术的研发。

摘要： 为研究正渗透(FO)浓缩过程中的膜通量衰减规律,本文以牛血清白蛋白(BSA)为特征污染物,研究了正渗透过程中原料液的离子强度及BSA浓度、膜方位等参数不同时FO膜的污染规律,以提高膜通量和截留率为目标,对驱动液的种类、浓度,料液流速进行了优化,并优化了适宜的膜清洗方案。结果表明:原料液中离子强度越大,FO膜的初始通量越低,但随着运行时间的延长,原料液BSA中含有盐离子时FO膜的通量高于纯BSA溶液的通量。BSA浓度越低,膜污染越轻,且FO模式(13.82±3.2 L/m^(2)·h)的水通量高于PRO模式(5.08±2.1 L/m^(2)·h),表明宜采取FO模式进行浓缩。在最佳操作条件下,即以1.5 mol/L NaCl为驱动液并控制料液流速为2.89 m/s时,FO膜通量达11.23±2.13 L/m^(2)·h,BSA截留率97.83%,反向溶质通量Js为0.14 mol/m^(2)·h。使用0.05%NaOH浸泡膜表面4 min,通量恢复率98.39%,多次使用及重复清洗后恢复率仍达98%以上,表明该膜具有良好的耐清洗性能,本研究将为从食品物料中回收蛋白质提供一定的技术参考。

摘要： 计算流体力学(CFD)广泛应用于水处理工艺中的膜分离处理技术,本文通过模拟幂函数式入口所引起的膜内剪切力的变化,探究影响膜污染的内在因素.结果表明:与稳定流进料相比,幂函数式进料的膜通量较大,幂函数式进料能够显著增加进料入口的速度进而增大料液的剪切力,减缓膜表面颗粒沉积,提高膜通量,控制膜污染.

摘要： 针对滨一联合站现有污水处理工艺存在的膜污染严重,稳定运行周期短的问题,在对污水水质和膜污染物分析基础上,确定了有机污染是造成膜污染的主要原因.针对稠油污水的特征污染物,采用限制性培养技术筛选了高效降解菌,对菌株进行初步鉴定为假单胞菌属和芽胞杆菌属.考察了环境条件对细菌生长的影响和菌组对稠油的降解性能.在现有工艺中增加生物处理单元,建立模拟流程,开展了长期运行实验.结果表明,生物处理使污水含油和COD分别从11～20mg/L、216～350mg/L降至0.6～1.1mg/L、53～88mg/L,生物处理有效降解了稠油污水中的有机污染物,延缓了膜污染,膜通量损失率低于15％,膜面的微观形态观察也显示膜污染得到有效抑制.

摘要： 采用臭氧陶瓷膜组合工艺处理微污染原水,对比三种不同截留分子量陶瓷膜对组合工艺去除污染物的影响.研究结果表明,与单独过滤比较,截留分子量为15kDa、50kDa、150kDa的陶瓷膜经过1～4mg/L臭氧的预处理后膜通量分别提升1.2％～2.6％、6.0％～10.5％、4.2％～8.4％,臭氧对50KDa陶瓷膜影响最大,臭氧最佳投加量为2mg/L.在2mg/L最优臭氧投加量下,15kDa、50kDa、150kDa的陶瓷膜对CODMn的最大去除率分别为29.2％、24.7％、19.5％,对UV254的最大去除率分别为40.0％、36.7％、41.3％.经过三维荧光分析,富里酸类物质是膜污染的主要物质,陶瓷膜主要截留亲水性有机物(HPI),不同组分有机物对不可逆膜污染的贡献顺序为亲水性有机物(HPI)＞强疏水性有机物(HPO)＞弱疏水性有机物(TPI).

摘要： 以进水中分别添加含有3mg/L、20mg/L、40mg/L、80mg/L CaCl2的长污泥龄膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)为研究对象,通过研究钙离子对污泥特性及微生物特性的影响,考察钙离子投加对改善膜污染情况.实验结果表明：在各装置运行36天内,MLSS从初始2.0g/L增长到6.4-9.8g/L,MLVSS/MLSS从初始64.8％-71.0％增长到87.7％-92.6％;适当投加钙离子能提高污泥絮体zeta电位,增大污泥絮体尺寸,控制膜污染速率,降低混合液EPS浓度,但过量钙离子的投加并不能使zeta电位继续增加,且不利于膜通量的恢复.当钙离子投加浓度为40mg/L时,钙离子的架桥作用降低EPS含量,从而限制了污泥絮体尺寸的增大.随着装置运行时间延长,污泥絮体粒径和脱氢酶活性降低.MBR混合液污泥微生物群落的Shannon-Weaver指数为5.259,优势菌种为菌胶团、脱氯菌及铁细菌等,变形杆菌门、拟杆菌门及厚壁菌门是种类较多的菌群.

摘要： 比较了3种蛋白质引起的膜通量及膜污染情况,利用xDLVO理论分析了蛋白质超滤过程中的界面作用能对膜污染机制的影响.结果表明,卵清蛋白(Ovalbumin,OVA)造成的膜污染最严重,其次是牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)和溶菌酶(Lysozyme,LYS);在黏附阶段和黏聚阶段,极性力自由能均起主导作用,范德华力和双电层力对其贡献很小;蛋白质分子从远距离逐渐接近UF膜或滤饼层时,极性力作用能对膜污染起主导作用,总界面作用能和作用范围是影响膜污染趋势的主要因素.

摘要： 本文从理论和实验角度研究了一种简易可行的用于膜污染控制的泄压式脉冲流耦合硅藻土助滤剂膜过滤工艺.一方面,硅藻土颗粒滤饼层作为动态膜,这一深层过滤器可截留相对较小的污染物粒子,从而避免污染物直接附着在膜表面形成难于清洗的致密污染层;另一方面,滤饼层中的硅藻土颗粒在脉冲流所产生的剪切力作用下可返回到料液中.本文研究了四种膜过程通量(无脉冲、脉冲、硅藻土以及脉冲+硅藻土),同时评估了不同膜过程的过滤阻力.实验结果表明脉冲+硅藻土耦合工艺相比传统的无脉冲过程,渗透通量提升了33.3％,滤饼层阻力降低了24.5％,虽然平均跨膜压力比传统的无脉冲工艺低22.5％.因此,泄压式脉冲耦合硅藻土助滤剂工艺是一种切实可行的方法,在膜分离过程中具有很好的应用前景.

摘要： 本文研究了脂肪酶预处理餐厨废水对厌氧膜生物反应器(AnMBR)运行状态和膜污染的影响.以外加酶浓度0.10％(以餐厨油脂量计)、预处理时间48h的餐厨废水为加酶组,以不加酶的反应器为对照组,探究了AnMBR连续运行过程中容积负荷、沼气产量、甲烷含量、挥发性脂肪酸(VFAs)浓度、酶活性、跨膜压差(TMP)和膜通量的变化.结果表明:外加酶预处理可以更快的提升反应器的容积负荷,当容积负荷升至18kg COD/(m3·d)时,加酶组的沼气产量为(600L/d)比反应器组(540L/d)提高了11.11％,加酶组的平均甲烷含量为60％,较反应器组(55％)提高了9.09％.酶促预处理可以增加脱氢酶和脂肪酶活性,降低废水的油脂含量从而减缓膜污染,整个运行周期中(90d),反应器组的膜清洗次数为5次,加酶组为3次.

摘要： 膜过滤技术满足了低渗透、特低渗透油田对注入水水质的高要求,但油田恶劣水质造成的膜污染问题限制了膜过滤技术在油田水处理的应用.本文从不同前处理工艺处理后,不同水质对膜法处理油采出水的影响角度,总结膜过滤在油田的应用情况和存在问题,提出膜技术在油田水处理中的应用建议.

摘要： 介绍了反渗透膜杀菌剂ORPERSION E2661A在某电子废水反渗透处理系统中的应用情况.研究结果表明,运行开始时就添加ORPERSION E2661A,能有效控制通水压差上升并降低膜通量,有效控制细菌总数,对于电导率没有显著影响;对于通水压差上升的RO膜添加ORPERSION E2661A,能有效降低通水压差,控制细菌增长的趋势,降低膜清洗的次数.

摘要： 膜污染现象极大的降低了反渗透水处理工艺的效率.本研究以独山子化工污水反渗透系统运行为例,结合多年的实际经验,对反渗透系统故障控制方法进行了系统的分析.通过实验分析、仪器分析和现场经验等多种手段相结合,尝试分析一些反渗透控制方面机理性、共性的问题供相关同行借鉴和参考.

摘要： 本发明公开了一种分离膜抗污染装置、分离膜抗污染系统，该分离膜抗污染装置包括：能够固定于分离膜的从动件，能够对从动件施加磁力的主动件，驱动主动件移动以通过从动件带动分离膜振动的驱动模块。上述分离膜抗污染装置，通过驱动模块驱动主动件移动，由于主动件能够对从动件施加磁力，则从动件会随主动件移动，从而带动与从动件固定相连的分离膜振动，通过分离膜振动，则阻碍了污染物在分离膜表面的沉积，也能清理分离膜上沉积的污染物，有效减缓了污染物在分离膜表面的沉积，延长了分离膜的使用寿命；同时，通过分离膜的振动使得液体紊流，改善了分离膜的传质条件，缓解浓差极化现象，提高了分离膜的水通量。

摘要： 本发明涉及一种抗污染复合反渗透膜的制备方法和由此制得的抗污染复合反渗透膜。所述制备方法包括以下步骤：(1)制备聚合物溶液作为铸膜液，将铸膜液涂覆到增强材料上，接着在凝固浴中固化成膜，从而在增强材料上形成聚合物多孔支撑层；(2)将在(1)中得到的具有聚合物多孔支撑层的增强材料与含有胺类单体的水相溶液接触，然后与含有酰氯类单体的油相溶液接触，从而在聚合物多孔支撑层上形成聚酰胺层；(3)将在(2)中得到的依次具有聚酰胺层、聚合物多孔支撑层的增强材料与接枝后处理水溶液接触；(4)清洗、烘干得到抗污染复合反渗透膜。通过本发明的方法制得的抗污染复合反渗透膜的抗污染性能明显提升，使用寿命大幅提高。

摘要： 本发明公开了一种分离膜抗污染装置、分离膜抗污染系统，该分离膜抗污染装置包括：能够固定于分离膜的从动件，能够对从动件施加磁力的主动件，驱动主动件移动以通过从动件带动分离膜振动的驱动模块。上述分离膜抗污染装置，通过驱动模块驱动主动件移动，由于主动件能够对从动件施加磁力，则从动件会随主动件移动，从而带动与从动件固定相连的分离膜振动，通过分离膜振动，则阻碍了污染物在分离膜表面的沉积，也能清理分离膜上沉积的污染物，有效减缓了污染物在分离膜表面的沉积，延长了分离膜的使用寿命；同时，通过分离膜的振动使得液体紊流，改善了分离膜的传质条件，缓解浓差极化现象，提高了分离膜的水通量。

摘要： 本发明提供一种金属污染防止剂，其含有分子量10万以上的聚苯乙烯磺酸等具有离子交换基的聚合物，其可减少产品清洗用的超纯水中微量金属的附着性，抑制清洗对象的金属污染。该具有离子交换基的聚合物是以离子交换反应吸附超纯水中的微量金属而抑制其附着于制品。本发明还提供一种用添加有该金属污染防止剂的超纯水清洗制品的制品清洗方法。优选为使添加有金属污染防止剂的超纯水流过分离膜组件，用膜透过水清洗制品。

摘要： 本发明公开了一种利用解偶联剂TCS缓解膜生物反应器膜污染的方法及能够缓解膜污染的膜生物反应器，属于水处理技术与膜分离技术领域。该方法是利用膜生物反应器处理污水，并在膜生物反应器处理污水的过程中，沿污水流动方向在污水流至膜生物反应池内部的膜组件之前向污水中投加TCS。本发明还提供了一种能够缓解膜污染的膜生物反应器。该方法和装置不需要对原有MBR反应池进行大规模改造，只需增加TCS投加装置即可，操作简便、易行，管理维护方便，便于推广应用，适用于污水处理领域。

摘要： 一种卷式低压膜处理含藻水过程中的膜污染控制装置及利用该装置控制膜污染的方法。本发明涉及一种处理含藻水过程中的膜污染控制装置及利用该装置控制膜污染的方法。本发明的目的是为了解决现在尚没有一种针对低压卷式膜污染现象提出的振动控制技术的问题。装置中设置振动驱动器，使得卷式膜反应器在驱动电机的带动下实现沿轴心线的转动、回转归位、反转和回转归位，从而达到膜组件振动的效果。该振动方法延长了卷式膜维持高通量运行的时间且确保了出水水质。

摘要： 一种异位诱捕膜污染物的控制膜污染方法，涉及控制膜-生物反应器中膜的污染技术，适用于膜-生物反应器水和废水处理。本发明通过在MBR内另外设置比MBR内主体膜组件膜面积小的膜组件来过量吸附污泥体系中的凝胶层污染物，实现在不同于主体膜组件的位置诱捕膜污染物质，从而降低主体膜组件表面的凝胶层污染，能够维持MBR的长期稳定运行和提高了MBR的适应性。本发明方法对原有的MBR生物反应器无须进行结构上的改造，只需添加“诱捕”膜组件及相应的曝气、出水系统即可，而且本发明方法应用范围广，可应用于处理低浓度生活污水的MBR，也可应用于处理高浓度工业废水的MBR，以及应用在低温状况下，具有投资费用、运行成本低，操作管理方便，及便于推广应用。

摘要： 本发明公开了一种利用解偶联剂TCS缓解膜生物反应器膜污染的方法及能够缓解膜污染的膜生物反应器，属于水处理技术与膜分离技术领域。该方法是利用膜生物反应器处理污水，并在膜生物反应器处理污水的过程中，沿污水流动方向在污水流至膜生物反应池内部的膜组件之前向污水中投加TCS。本发明还提供了一种能够缓解膜污染的膜生物反应器。该方法和装置不需要对原有MBR反应池进行大规模改造，只需增加TCS投加装置即可，操作简便、易行，管理维护方便，便于推广应用，适用于污水处理领域。

摘要： 一种卷式低压膜处理含藻水过程中的膜污染控制装置及利用该装置控制膜污染的方法。本发明涉及一种处理含藻水过程中的膜污染控制装置及利用该装置控制膜污染的方法。本发明的目的是为了解决现在尚没有一种针对低压卷式膜污染现象提出的振动控制技术的问题。装置中设置振动驱动器，使得卷式膜反应器在驱动电机的带动下实现沿轴心线的转动、回转归位、反转和回转归位，从而达到膜组件振动的效果。该振动方法延长了卷式膜维持高通量运行的时间且确保了出水水质。

摘要： 一种异位诱捕膜污染物的控制膜污染方法，涉及控制膜－生物反应器中膜的污染技术，适用于膜－生物反应器水和废水处理。本发明通过在MBR内另外设置比MBR内主体膜组件膜面积小的膜组件来过量吸附污泥体系中的凝胶层污染物，实现在不同于主体膜组件的位置诱捕膜污染物质，从而降低主体膜组件表面的凝胶层污染，能够维持MBR的长期稳定运行和提高了MBR的适应性。本发明方法对原有的MBR生物反应器无须进行结构上的改造，只需添加“诱捕”膜组件及相应的曝气、出水系统即可，而且本发明方法应用范围广，可应用于处理低浓度生活污水的MBR，也可应用于处理高浓度工业废水的MBR，以及应用在低温状况下，具有投资费用、运行成本低，操作管理方便，及便于推广应用。