臭氧/陶瓷膜/除臭处理核酸药物废水应用

针对核酸类药物生产废水中高浓水废水生物毒性强的特点,首先采用臭氧氧化大幅度消减毒性后和低浓度废水混合,采用水解+A/O+浸没式MBR组合处理工艺进行处理。水解过程中加入零价铁来提高水解效率;浸没式MBR采用多巴胺修饰的纳米平板陶瓷膜,具有亲水性强,膜通量大,化学清洗频率低等优点。整个污水站除臭系统采用碱喷淋+生物除臭+活性炭吸附的组合工艺。长期工程调试运行效果表明,出水水质优于《废水综合排放标准》(DB 12/356-2018)(天津市地方标准)表2中的间接排放标准,即COD≤500 mg/L,BOD5≤300 mg/L,氨氮≤45 mg/L,总氮≤70 mg/L,SS≤400 mg/L。经过核算,水处理运行费用为9.8元/m^(3)。

铁路站段含油废水处理模式的碳排放研究

为提高铁路站段含油废水的去除效果,同时达到节能降耗减排的目的,以某铁路局车辆段含油废水为研究对象,对比研究传统方案“加压溶气气浮法”与新方案“平板陶瓷膜法”的去除效果和碳排放效果。此外,将传统方案中含油污泥的直接外运处理更改为掺入燃煤中焚烧,探讨其产生的环境效益。结果表明,平板陶瓷膜的整体碳排放强度仅占加压溶气气浮法的35.47%,年碳减排量可达70.2 tCO_(2)。平板陶瓷膜法电耗和药耗的碳排放量相较传统方案而言大幅降低,是因为处理过程所需能耗较小且反应无需添加药剂,仅需使用次氯酸钠对反应装置定期进行反冲洗,物耗使用量也大大降低。将含油污泥直接外运更改为掺入燃煤中焚烧法处理,能够在有效回收资源、实现污泥资源化利用的同时节约成本。整体而言,使用平板陶瓷膜法对铁路站段含油废水进行处理在碳减排方面具有明显优势,同时能够带来更好的处理效益和经济效益,是一项可行的方案,可以进行大范围推广使用。

箱体型正压式平板负离子抗菌陶瓷膜MBR在城市新鲜垃圾渗滤液处理应用实例

山东某垃圾焚烧厂中产生的新鲜垃圾渗滤液有机物和氨氮浓度高,同时含有多种重金属,属于难处理的废水。本工程采用气浮预处理+两级UASB+A/O+平板式MBR膜过滤+后续深度处理(纳滤+反渗透)工艺。厌氧处理阶段采用投加零价铁来提高处理效果。MBR工艺采用箱体型正压式优化结构,比传统的浸没式结构能提高膜通量和优化操作。MBR膜采用能抑菌杀菌的负离子抗菌平板陶瓷膜,具有膜通量大,缓解膜污染能力强的特点。工程运行表明,出水水质低于≤生活垃圾卫生填埋场污染控制标准≥(GB 16889-2008)表3中的标准要求,即COD≤60 mg/L,BOD_(5)≤20 mg/L,ρ(氨氮)≤8 mg/L,ρ(总氮)≤20 mg/L,ρ(SS)≤2.0 mg/L等。工程投资总成本500万左右。吨水成本将核算后为14.9元。

基于动态阵元合成孔径聚焦超声成像的平板陶瓷膜内部缺陷三维重建

针对平板陶瓷膜内部缺陷可视效果差和超声三维重建运算数据量大等问题,提出了一种基于动态阵元合成孔径聚焦超声成像的平板陶瓷膜内部缺陷三维重建方法。动态阵元合成孔径聚焦超声成像方法是通过在缺陷区域使用多阵元合成孔径,在非缺陷区域使用单阵元合成孔径。采用动态阵元合成孔径聚焦超声成像方法获取多个位置序列的平板陶瓷膜的缺陷B扫描图像,并采用体绘制的方法,实现了平板陶瓷膜缺陷的三维可视化。实验结果表明,采用动态阵元合成孔径聚焦超声成像方法时划痕的重建相对误差在1.27%~2.70%之间,对孔洞的重建相对误差在2.38%~3.03%之间,重建速度平均提高了26.57%。通过对缺陷的三维重建,使得缺陷的呈现更加直观,为后续的缺陷分析的客观性提供了保障。提出的方法具有良好的适应性、经济性,在无损检测领域有重要的意义。

不同烧结助剂对中空平板陶瓷膜性能的影响

为了在较低烧结温度下获得性能良好的中空平板陶瓷膜,烧结助剂的优化选择至关重要。本文系统探究了锆钛微粉、钾长石微粉、硅溶胶和铝溶胶四种烧结助剂对氧化铝陶瓷膜晶相组成、微观结构、抗折强度、孔隙率、纯水通量、平均孔径、化学稳定性和收缩率的影响。结果表明,不同烧结助剂具有不同的作用机理并形成不同的微观形貌结构。微粉类添加剂对抗折强度的提升效果明显优于溶胶类,其中锆钛微粉在低含量(1~3 wt%),而钾长石微粉在高含量(≥15 wt%)时作用效果显著,但孔隙率随添加量的提高而下降。添加锆钛微粉时膜孔径和纯水通量下降,而添加钾长石微粉时膜孔径增加,纯水通量呈现先升高后下降的趋势。微粉类添加剂陶瓷膜的化学稳定性明显优于溶胶类,但收缩率也较高,且过度添加对生产过程不利,实际应用中应控制在合理范围。

电絮凝-膜分离反应器去除水中腐殖酸

考察了电絮凝-膜分离反应器(ECMR)去除水中腐殖酸(HA)的效果。研究了不同电化学参数对腐殖酸去除率的影响、ECMR平板陶瓷膜和EC-MF平板陶瓷膜抑制膜污染的作用机制,并进行了比较。结果表明,在电流密度为10 A/m^2、初始电导率1000μS/cm、初始pH=6、电解时间30 min、初始HA质量浓度5 mg/L时,ECMR工艺对水中HA的去除率为88.3%,ECMR平板陶瓷膜膜通量高于EC-MF平板陶瓷膜20%,HA去除率高8%,所用时间较短。

曝气量对PCMR处理腐殖酸废水中膜污染控制研究

研究了曝气量对光催化陶瓷膜反应器(PCMR)处理含腐殖酸模拟废水工艺中跨膜压差(TMP)、料液有机物UV254及SUVA、膜污染指数(MFI)及膜污染阻力的影响,考察了空气和渗透液周期性在线反冲去除膜污染效率。结果表明:当曝气量从1.0 L/min增加到5.0 L/min时,光催化氧化效率逐步提高,光催化作用下PCMR工艺运行的MFI低于无光催化时的情况,曝气引起流体湍动及光催化氧化作用对膜污染都具有控制作用,当曝气量从5.0 L/min增加到7.0 L/min时,光催化作用对PCMR工艺中膜污染控制的效果相差不大,流体高湍动冲刷作用对膜污染起主要控制作用。PCMR工艺初始阶段膜污染程度较低,后阶段膜污染程度较高,当曝气量较高时,不能有效减缓不可逆膜污染。无论利用渗透液还是空气反冲,第一次反冲后的不可逆膜污染较重,而后多次反冲后的不可逆膜污染变化不大,也不能把第一次反冲后留下的不可逆膜污染消除,且渗透液反冲优于空气反冲的效果。

陶瓷平板膜/锰砂一体化处理含锰地下水的试验研究

为解决地下水中锰含量超标问题,采用以陶瓷平板膜为核心的处理装置,探究了p H值、水中溶解氧,进水流速等因素对试验效果的影响。结果表明,在p H值为7.6,溶解氧为5mg/L,进水流量为9～12 m L/min时,该装置对地下水中锰的去除效果比较理想,锰含量稳定在0.1mg/L以下,满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）要求。采用陶瓷平板膜处理地下水中的锰,具有比生物法操作简单、运行灵活,比药剂氧化法节约时间和成本、不产生二次污染等特点。

光催化陶瓷平板膜反应器临界通量运行膜分离性能

针对光催化膜反应器中膜污染特性,采用通量阶式递增法测定了不同催化剂浓度及光照强度下光催化陶瓷平板膜反应器中临界膜通量的大小,对比了临界和超临界通量运行中膜分离性能.研究结果表明:当催化剂浓度为0.3g/L时,光照强度越高,临界通量越高.在临界通量为75L/(m^2·h)下运行相比超临界通量而言,其稳定运行周期更长,渗透出的滤液体积更多.临界通量运行过程中膜污染首先经历缓慢增长过程,随后变为加速膜污染过程.临界及超临界通量运行对UV254及UV436污染物总去除率均可以达到92%及98%以上,对DOC总去除率分别为72%及76.2%.临界通量运行时的总阻力、可逆污染阻力及不可逆污染阻力都低于超临界通量下对应的阻力,临界通量运行可有效提高光催化膜反应器中膜分离性能.

LTCC单膜层内置腔制造技术

LTCC单膜层内置腔在电容式传感器、微流系统等领域有重要应用,是3D-LTCC在微系统领域应用的典型结构类型。首先论述了目前实现内置腔制造的主流技术——牺牲层技术,并结合实验点明了该技术的关键难点。之后,提出了一种LTCC内置腔制造的新方法,并结合实验验证了该方法的可行性。新方法比牺牲层方法简便,更适合于高平整度腔膜层内置腔结构制造。

C-MBR工艺处理高盐度采油生产废水中试研究

采用好氧微生物处理技术与无机陶瓷平板膜过滤技术相结合的C-MBR工艺对海洋石油开采生产废水进行处理,以COD和氨氮作为主要研究的污染指标,控制反应系统的DO的质量浓度在2～3 mg/L。结果表明,C-MBR系统对废水中COD、氨氮的去除率分别达到了93%、98%,出水水质较好。陶瓷平板膜需要的清洗周期大约为2周,Proteobacteria为反应系统的主导细菌,C-MBR系统在处理高盐度采油生产废水方面,具有抗负荷能力强、处理效率高、出水水质稳定、对污染物截留能力强等优点。可为相关研究及实践应用借鉴。

两层结构Al2O3陶瓷平板膜制备及缺陷分析

利用喷涂法成功制备出支撑体层+分离膜层两层结构的氧化铝陶瓷平板膜,研究了分散剂对氧化铝膜层浆料的影响。采用扫描电镜对不同烧结温度下制得的不同厚度膜层进行观察,利用孔径分析仪对膜层孔径进行测试,并测试了纯水通量。研究表明:PAA-NH4比PAA有更优的分散效果,其合适的加入量为0.5wt%;两层结构的陶瓷平板膜合理的烧结温度为1250°C,合理的膜层厚度为20μm。

水处理用陶瓷平板膜制备

本文以α-Al_2O_3为主要原料,采用挤出成型工艺制备了水处理用陶瓷平板膜,测试了其显气孔率、膜层孔径、抗折强度和透水性能。实验表明,陶瓷平板膜在1350°C烧结时,显气孔率为41.4%,水平抗折强度为22.4 MPa,膜层孔径分布在0.08μm～0.125μm之间,水通量626 L/(m^2·h)(40 kPa)。

新型纳米平板陶瓷膜在纸箱生产废水回用中的工程应用

采用混凝沉淀+水解酸化+MBR+活性炭吸附组合工艺来回用纸箱厂废水。MBR膜采用的是新型纳米平板陶瓷膜。介绍了各处理段的工艺特点、构筑物的设计尺寸、设备选型等,并对新型纳米平板陶瓷膜的清洗进行了介绍。系统运行一年,出水水质稳定,优于≤城市污水再生利用城市杂用水水质≥GB/T 18920-2002表1中的城市绿化排放标准,即BOD5≤20 g/L,浊度≤10 NTU,色度≤30,并分析了本工程的处理成本及所产生的经济效益。

平板α-Al_2O_3陶瓷微滤膜的制备与表征

采用固态粒子烧结法和浸拉提渍工艺研制出α-Al2O3平板式陶瓷微滤膜,探讨涂膜液中固含量对膜孔径及纯水通量的影响,并研究涂层工艺及烧成制度对膜形成的作用。同时对微滤膜的孔径大小及分布,膜孔隙率、纯水通量及抗弯强度等性能进行表征。实验结果表明,制备出平均孔径为0.7μm的平板陶瓷膜,其具有表面性质连续完整、孔径分布窄以及机械强度大的特点。

硅藻土基平板式陶瓷分离膜的制备及性能表征

采用固态粒子烧结法和浸拉提渍工艺相结合研制硅藻土平板式陶瓷分离膜,探讨胚料中造孔剂和固含量对膜孔径及纯水通量的影响,并研究涂层工艺及烧成制度对膜形成的作用。同时对微滤膜的孔径大小及分布,膜孔隙率、纯水通量及抗弯强度等性能进行表征。实验结果表明,制备出平均孔径为0.8μm的平板陶瓷膜,其具有表面性质连续完整、孔径分布窄以及机械强度大的特点。

混凝-臭氧-超滤工艺处理活性炭滤池反冲洗废水

针对活性炭滤池反冲洗废水中颗粒物、有机物及微生物的复杂水质特性,研究了混凝-臭氧-超滤工艺的净化效能,以期为水厂反冲洗废水的处理提供技术支撑。试验结果表明,添加混凝-臭氧氧化预处理后,超滤膜出水水质良好,浊度为0.10 NTU,UV254和ρ(DOC)分别为0.026和1.35 mg/L,微生物指标、消毒副产物和嗅味物质等其他各项指标均达到GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》,同时,超滤过程中膜污染程度较低。因此,混凝-臭氧-超滤工艺对活性炭滤池反冲洗废水有良好的净化效能,并可以保持长期稳定运行。

厌氧陶瓷膜反应器-双膜法回用汽车零配件生产废水

针对目前处理汽车零配件废水工艺流程多等缺点,提出气浮+厌氧陶瓷膜生物反应器工艺。厌氧膜生物反应器高效结合厌氧反应器和膜组件截流特点。本工程采用浸没式厌氧膜生物反应器,膜组件采用新型碳化硅材质平板陶瓷膜。运行半年表明,系统抗负荷能力强,出水水质稳定,达到≤城镇污水处理厂污染物排放标准≥GB18918-2002表1中二级标准,即COD<100mg/L,ρ(氨氮)<25mg/L,色度<40等。部分处理后的水再通过预过滤-超滤-二级RO-EDI产生超纯水回用于生产需求。二级RO出水COD≤2mg/L,ρ(氨氮)≤0.1mg/L,电导率≤22μS/cm,EDI出水的电阻率为18.2MΩ•cm。RO和EDI产生浓水直接排入市政管网。

平板陶瓷膜回收烟气水热的实验研究

将平板陶瓷膜组成膜组件对烟气水分和余热进行回收,考察了烟气的温度、相对湿度、流速和冷却水温度等参数对膜组件水热回收性能的影响。在实验工况下,水通量和水回收效率随着烟气温度、烟气相对湿度的增加和冷却水温度的降低而上升;水通量随着烟气流速的加快而上升,水回收效率随着烟气流速的加快先上升后降低;膜组件的水通量和水回收效率最高分别可达22.0 kg/(m^(2)·h)和36.3%。平板陶瓷膜回收的热量主要来自烟气潜热,烟气潜热换热量与水通量呈正相关变化趋势。在实验工况下,平板陶瓷膜组件的总传热系数最高为412 W/(m^(2)·℃),高于多通道管式陶瓷膜和单通道管式陶瓷膜。

MBR工艺在村镇分散生活污水处理中的应用设计

为解决贵阳市碧江区多个乡镇生活污水乱排问题,当地政府决定建设乡镇污水处理站,以杜绝未经处理的污水向邻近河流的排放,保护当地生态环境。由于排放点较分散,采用管网连接各排水点的工程量巨大,决定采用小型污水处理站的形式进行污水处理。设计工艺采取倒置AAO+CFM膜池方案,设计处理出水水质满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。