一种基于膜污染指数的超滤膜污染评价方法

利用浸没式中空纤维膜小试系统,基于膜污染指数(FI)建立超滤膜污染的评价和试验方法。通过试验考察超滤膜污染变化规律,以及运行周期对膜污染指数计算的影响,并确定计算膜污染指数的运行周期;并对膜污染指数评价方法的可重复性进行检验;对化学清洗前后膜污染指数进行比较。试验表明,在过滤初期,滤饼污染和吸附污染并存,所以初期水力不可逆膜污染指数(HIFI)增长较快;中期超滤膜的吸附能力不断减弱,膜污染主要是滤饼污染,所以膜污染较为稳定;后期跨膜压力过大,压缩滤饼层,减小滤饼孔隙率,增加滤饼阻力,所以HIFI有所增加。同时短期的膜污染试验可以用来反映长期的膜污染情况,该超滤膜污染的评价方法重复性好,污染后的超滤膜经过化学清洗后,可以重复利用。

悬浮澄清超滤组合工艺净水效果及膜污染指数

采用一体化悬浮澄清超滤组合工艺,研究组合工艺对以高岭土模拟浊度和腐植酸模拟天然有机物的不同配水水质处理效果,并用比通量和膜污染指数评价膜污染情况。结果表明:组合工艺处理效果稳定,出水浊度稳定小于0.1 NTU,对浊度、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别能达到99%、62%和40%以上。通过膜污染指数看出,水质条件对膜污染影响显著。当进水腐植酸含量不变时,高岭土浊度越大,比通量衰减越缓慢,膜污染指数越小。从正交试验和相关性分析结果可知浊度是影响膜污染的显著因素,高岭土浊度与膜污染指数之间呈强负相关,表明高岭土浊度的存在,有利于降低腐植酸对膜污染影响,提高膜的耐污染性能。

死端搅拌操作条件下平均膜污染度量指数变化

在死端搅拌微滤膜装置上,采用0.1μm孔径的PES平板微滤膜对酵母悬浮液进行过滤实验。研究瞬时膜污染度量指数(t)和平均膜污染度量指数■在不同操作条件下(搅拌速率、浓度、温度、压力和污染物)的变化规律。结果表明,搅拌速率200 rmp时(t)最小,而■随搅拌速率的增加先增大后降低;在浓度、温度以及压力下,(t)均随时间递增,■随浓度递增。另外,■(酵母悬浮液)>■(活性污泥悬浮液)>■(高岭土悬浮液)则说明在实际过滤过程中,选择2 g/L、25℃和0.08 MPa作为固定操作条件,选择尽可能高搅拌速率和低料液浓度的高岭土悬浮液时的膜污染程度最轻。

采用膜污染指数评估天然有机物在低压超滤膜中的污染行为

针对超滤膜的过滤特性,采用膜污染指数(FI)来研究天然有机物(NOM)的膜污染行为.实验中,腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)以及海藻酸钠(NaAlg)被用作模型有机物进行超滤膜污染研究.结果表明,NOM-膜滤先后经过快反应和慢反应污染阶段,其中快反应膜污染指数(TFIF)远大于慢反应膜污染指数(TFIS).说明短时间内NOM容易在低压膜上积累,造成通量迅速下降,引起较为严重的污染.因此,反应最初阶段,低压膜与有机物的作用决定了整个膜污染的趋势.经过水力清洗,通量有一定恢复,膜阻力降低,能够去除部分污染物,但仍有少量有机物附着在膜丝,从而造成不可逆污染.3种有机物造成的不可逆污染比例依次为BSA>HA>NaAlg,而通过化学清洗后,其不可逆污染比例依次为:NaAlg>BSA>HA,腐殖酸和蛋白容易造成不可逆污染,但碱洗易于除去,多糖造成的不可逆污染相对较轻,但碱洗难以去除.污染物与膜之间的相互作用可能是造成污染的主要原因.总的说来,FI计算方法简单,能够综合描述膜污染情况,具有一定的应用价值.

两种污染物共存及不同过滤顺序对超滤膜的污染特性研究

研究了两种污染物共存及不同过滤顺序条件下对超滤膜比通量、不同污染层贡献及膜污染指数的影响。结果表明,高岭土与腐殖酸或海藻酸钠共存时会增大过滤液的膜污染指数,预过滤高岭土会降低腐殖酸、海藻酸钠对超滤膜的污染;但高岭土与蛋白质共存时反而会降低膜污染程度。高岭土与蛋白质、腐殖酸、海藻酸钠共存时,过滤液膜污染指数分别为620s/L2、4 567s/L2、32 341s/L2;高岭土的存在会减小腐殖酸、蛋白质类物质过滤液的膜污染指数,但会增大海藻酸钠污染液的膜污染指数。在高岭土与腐殖酸、蛋白质的系列试验中,共存及预过滤高岭土时不会引起超滤膜产生不可逆污染层,但高岭土与海藻酸钠共存时的协同效应反而会增加不可逆污染层对超滤膜比通量下降的贡献。

膜-生物反应器中膜污染特性研究

膜污染是膜-生物反应器的主要问题。本研究考察了一体式膜-生物反应器在过滤活性污泥混合液条件下膜污染的微生物学特性和水力学特性,提出了膜-生物反应器的优化运行应采取控制系统活性污泥浓度、膜通量低于临界浓度和临界膜通量,并定期适当排泥等措施。

不同方法处理后的栀子提取液对超滤膜膜通透量的影响

目的研究栀子提取液经过不同方法处理后对超滤膜膜通透量的影响。方法以栀子苷转移率及固含物为参考指标，对栀子提取液分别采用3种不同的方法进行除杂处理，确定各种除杂方法的最佳参数；并以膜污染指数为参考指标，找寻栀子提取液超滤前的最佳处理方法。结果高速离心、滤过及壳聚糖絮凝后的提取液对超滤膜的污染指数分别为0．7016、0．8825、0．6514。结论采用壳聚糖絮凝法除杂所得到的栀子提取液对超滤膜的污染程度最小，故此方法可作为栀子提取液超滤前的最佳除杂的方法。

曝气量对混凝/气提/超滤膜组合工艺膜污染的影响

在超滤前进行混凝预处理可以减轻膜污染,混凝/超滤组合工艺已得到广泛的认可。在混凝/超滤工艺中引入曝气,形成了混凝/气提/超滤组合水处理新工艺。通过试验分析不同曝气量条件下的跨膜压差(TMP)、膜污染总阻力(Rt)以及膜污染指数(UMFI),探讨了不同曝气量下的膜污染情况。结果表明,混凝和曝气有利于减轻膜污染;并且随着曝气量的增加,TMP和Rt增长速率呈降低的趋势,UMFI值也逐渐减小。当曝气量从零增加到180 m L/min时,TMP和Rt的平均增长速率分别从0.211 k Pa/h和0.037×1012m^(-1)/h降低至0.065 k Pa/h和0.026×1012m^(-1)/h,UMFI值从0.001 18 m^2/L降低至0.000 30 m^2/L,膜污染程度显著降低。