自然沉降作为沼液浓缩膜前预处理的效果初探

膜浓缩技术可实现沼液的减量化和无害化。沼液高悬浮物的特性易导致膜污染,缩短膜寿命,增加运行成本;因此,膜前预处理技术是实现沼液膜浓缩技术应用的关键。以自然沉降作为沼液膜前预处理方式,设置自然沉淀3 h、9 h、12 h、1 d、3 d和5 d等处理,探究不同沉降时间对沼液中悬浮物去除和理化指标变化的影响,并在选定的最佳自然沉降条件下,考查沼液中污染物质的去除情况。结果表明,自然沉降的最佳时间为1 d,此时沼液中悬浮物的粒径主要集中在10~30μm,对悬浮物、化学需氧量和总磷的去除率分别达到38.3%、40.0%、36.5%,但对氨氮和总氮的去除率较低,仅分别为8.7%和20.0%。

沼液膜前预处理及纳滤膜浓缩工艺参数优化

沼液产量大,所含养分浓度较低,制约了沼液商业化生产的发展。膜浓缩技术可同时实现沼液减量化和无害化,有利于推动整个沼液产业化的发展,成为沼液处理未来发展方向。而沼液高悬浮物的特性导致膜污染严重,缩短膜寿命,增加运行成本,因此,膜前预处理技术是实现沼液膜浓缩技术应用的关键环节。为了考察沼液膜前组合预处理技术效果,本文以经过自然沉降处理后的沼液为对象,研究石英砂、火山岩单级过滤、石英砂与火山岩组合多级过滤方式对沼液中悬浮物的去除效果,并对预处理后的沼液开展纳滤膜浓缩工艺参数优化研究。结果表明,石英砂滤料对悬浮物的去除效果较好,火山岩滤料对氨氮的去除效果较好,但综合分析认为以石英砂与火山岩组合滤料对沼液过滤效果为最优;通过对纳滤膜不同浓缩倍数运行比较研究发现,沼液的最佳浓缩倍数为6倍,沼液体积缩减了5/6,养分氮、磷、钾浓度分别提高了2.06、3.10和3.70倍,该结果为获得较好的沼液膜前预处理技术方案和纳滤膜浓缩工艺方案提供技术支撑。

超滤膜污染以及膜前预处理技术研究进展

超滤是一种重要的饮用水安全保障技术,在饮用水处理工业中具有广泛应用的前景.但是膜污染会造成超滤工艺的运行维护成本增加、膜使用寿命缩短,限制超滤工艺的进一步推广应用.总结了超滤膜污染和膜前预处理以缓解膜污染研究的前沿动态,对主要膜污染物质、膜污染机理以及膜前预处理对膜污染的影响机制进行了深入的分析,认为天然水中亲水性大分子有机物是主要的膜污染物质,而混凝、吸附和预氧化等膜前预处理都无法消除亲水性大分子有机物引起的膜污染.引起滤饼层污染、膜孔堵塞污染和膜孔内吸附污染等膜污染形式的力学因素研究将是膜污染机制研究的重要方向;开展膜前预处理技术和组合研究,强化亲水性大分子有机物膜污染的缓解是膜前预处理研究的发展趋势.

预处理技术对超滤膜污染的影响

超滤作为一种安全、高效的膜分离技术,在净水行业的应用日趋广泛。但是膜污染是超滤工艺应用中的一大障碍,如何有效的预防和缓解膜污染是备受水处理研究者关注的焦点。本文概括了超滤膜污染的主要物质,深入分析了膜前预处理技术对膜污染的缓解作用。

粉末活性炭吸附对超滤膜污染的影响研究

进行了粉末活性炭(PAC)吸附缓解浸没式和内压式超滤膜污染试验研究,并探讨了PAC吸附缓解膜污染的机理。浸没式超滤膜试验结果表明:PAC通过吸附溶解小分子有机物,减少了膜孔堵塞和膜孔内吸附污染,缓解了运行初期通量的快速下降;但PAC在膜表面的累积会降低浸没式超滤膜的起始通量。内压式超滤膜试验结果表明:膜前PAC吸附预处理能提高对有机物的去除效能,降低膜表面的污染负荷,从而降低TMP及其增长速度。

混凝/沉淀预处理对超滤运行效能的影响研究

通过比较原水直接超滤和沉后水超滤后的水质,研究膜前混凝/沉淀预处理对超滤运行效能的影响。水质检测结果表明:超滤具有高效截留水中颗粒物和微生物的效能,能将出水中的浊度和细菌总数分别控制在0.1 NTU和3 CFU/mL以下,大肠杆菌未检出;混凝/沉淀预处理使CODMn和TOC的平均去除率分别提高了约22.4%和6.5%,有效降低了出水中有机物的含量。跨膜压力监测结果表明:混凝/沉淀预处理通过降低膜表面的污染负荷,有效缓解了超滤膜的可逆和不可逆污染。