摘要：探讨了超滤过程中的浓差极化和膜污染形成的机理以及影响膜污染的因素 ,综述了预防和控制膜污染的各种技术 ,包括膜材及孔径的选择、膜组件的设计、原料的预处理、膜过程的强化及膜的清洗等技术。指出开发新型实用的耐污染膜和能耗少、寿命长、抗污染的膜组件 ,对膜过程工艺进行优化控制 ,开发高效的在线清洗技术和经济便利的离线清洗技术等是尚待攻克的课题。

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：以聚硫酸铁(PFS)为混凝剂,微砂为载体颗粒,系统考察了采用加载絮凝-超滤联用工艺净化含高岭土、腐植酸和锑[Sb(Ⅲ)]的模拟原水过程中,不同PFS和微砂投加量条件下加载絮体形态特性以及其对超滤膜通量衰减、膜污染可逆性和宏观出水水质等的影响,并分析了膜污染机理.结果表明,PFS投加量对絮体形态及膜滤效能和膜污染影响显著,且投加量过少或过多均会产生不利影响,以30mg/L为宜;与不投加微砂的工况相比,加入微砂更易于形成大而结构较为松散的絮体,可有效削弱不可逆膜污染,并获得较为稳定的超滤出水水质;超滤末端膜比通量与絮体平均粒径呈良好的正相关性(R 2=0.8774),但因加载絮凝体系中引起分形维数变大的不同类型颗粒(包括小粒径范围絮体和未被加载絮体捕获的微砂)对超滤净水过程产生的影响各异,致使膜通量与分形维数的负相关性较差(R 2=0.5760).

摘要：基于电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)技术设计了一种双侧阵列电极的膜污染原位监测装置,并应用于动态膜污染过程监测。通过模拟和实验比较了单侧和双侧电极阵列的成像效果。结果表明:电极双侧阵列方式依靠离子流动和外界电流产生额外电势差,监测更灵敏,重建图像与真实图像之间的相关系数0.89,能够更准确获得污染物信息。以高岭土、海藻酸钠(SA)和湖水为污染物,探究了不同污染物在超滤膜面的污染过程,得到了通量和膜污染成像图。结果表明,高岭土污染先集中于进水口附近,之后向中间区域和出水口迁移;湖水絮凝污染物主要分布在出水口附近;SA污染主要集中在进水口附近区域。建立了阻抗变化和污染物厚度之间关系,结果显示随厚度增大,阻抗变化增长速率也增大。

摘要：采用微絮凝-金属微滤膜组合工艺处理微污染水,借助X射线能谱、电镜扫描等微观表征以及动态膜污染数学模型等方法,对微絮凝-金属膜组合工艺运行方式与膜污染机理进行研究.试验结果表明组合工艺对微污染水的浑浊度、UV254以及CODMn平均去除效率分别为97.6%、80.0%和63.1%.选用0.3μm金属膜滤芯时,采用恒通量过滤模式,膜比通量随着通量的增加逐渐从44.44L·(m2·h·kPa)-1增至58.33L·(m2·h·kPa)-1;采用恒压过滤模式,膜比通量随着压力的增加逐渐从47.91L·(m2·h·kPa)-1降至17.63L·(m2·h·kPa)-1,金属膜在恒通量运行时的膜比通量高于恒压运行,说明恒通量运行时膜阻力增长较为缓慢.通过X射线能谱分析膜表面污染物中含有O、Al和Si等元素,推断膜表面主要污染物是硅酸铝盐;通过电镜扫描与动态膜污染数学模型模拟的结果表明,金属膜膜污染的主要形式为滤饼层污染.

摘要：采用统计分析方法研究了16种不同性质活性污泥混合液对膜生物反应器膜污染的影响机理.结果表明,胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)、溶解性有机物(soluble microbial products,SMP)、上清液胶体颗粒(suspended solids insupernatant,SSs)、污泥混合液粘度(μ)、相对疏水性(relative hydrophobicity,RH)、Zeta电位(Zeta potential)均对膜生物反应器膜渗透性能有显著的影响作用,其与膜污染阻力的皮尔逊相关系数rp分别为:0.898、0.712、0.810、0.691、0.837、-0.881;同时发现,胞外聚合物是影响活性污泥中溶解性有机物含量(rp=0.682)、污泥粘度大小(rp=0.633)、上清液胶体颗粒含量(rp=0.783)、Zeta电位(rp=-0.953)及相对疏水性大小(rp=0.877)的主要因素;在活性污泥性质中胞外聚合物是影响膜污染的根本原因,是膜生物反应器膜污染的重要影响因素.

摘要：采用碟管式纳滤膜对生活用水进行深度处理,研究了不同操作条件对元件分离性能及产水水质的影响,得到最佳运行条件为运行压力1MPa、进水温度为25℃以上、最小浓水流量300L/h。对原水水质进行分析,有效预测了污染物成分及膜污染情况,提出了预处理系统的设计及清洗方案。运用扫描电镜、EDS能谱、红外光谱及三维荧光光谱分析出,从进水端至出水端膜污染逐渐加剧,污染物成分主要以有机污染为主,并且含有难溶盐析出结晶的无机污垢及一定程度的生物污染。对碟管式纳滤膜在生活用水处理中膜污染特性的研究,分析污染成因为难溶盐随浓度增加在膜表面析出形成无机结垢,大量有机物在膜表面吸附形成有机污泥层,而水中微生物或细菌等在膜表面滋生造成生物污染,污染形成顺序为有机污染率先在膜表面形成,随后形成无机污垢,并且会发生相互作用,其结果导致膜通量下降、产水水质变差。本研究借助中试试验探究了碟管式纳滤膜元件的污染特性,为这种新型膜元件在实际生产中如何高效使用及有效控制纳滤膜污染提供依据。

摘要：研究磁场及磁致效应对磁强化絮凝膜过滤工艺(Magnetic enhanced flocculation membrane filtration,MEFMF)处理地表水中膜污染的影响;运用Design-Expert7.0软件进行试验设计,考察了磁化时间、混凝剂浓度和磁粉浓度对磁强化絮凝膜过滤工艺中膜污染变化的影响,结果表明磁化时间、混凝剂浓度以及两者的协同作用是影响磁强化絮凝膜过滤工艺中膜污染的主要因素.磁化时间和混凝剂浓度的协同作用影响着磁絮体的粒径和膜表面滤饼层形态,磁絮凝工艺形成的絮体粒径大且分型维数高,减弱了膜孔堵塞,减缓了膜污染.磁强化絮凝减缓膜污染最佳试验条件是磁化时间为6 min,Fe3O4浓度为8 mg·L-1,FeCl3浓度为44 mg·L-1.

摘要：采用移动床生物膜反应器(MBBR)联合管式膜构建气提式管式膜MBR体系用以处理生活污水,考察了曝气对污水处理效果、膜内气液流态及膜过程的影响,探讨了污泥特性的变化及其对膜污染过程的影响机制。结果表明,气提式管式膜MBR体系下膜出水DO浓度高于混合液,且随着曝气量由50 L·h^(-1)提高至150 L·h^(-1),管式膜内气含率由0.33增至0.60并呈“活塞流”流态,操作周期由6~7 d延长至17 d,膜污染速率由1.54 kPa·h^(-1)降至0.21 kPa·h^(-1),临界通量显著增大;同时,MBBR混合液中EPS总量呈减小趋势,但MBBR内悬浮污泥粒径变小,且膜表面EPS中PN/PS比例显著高于MBBR混合液。膜表面污染阻力构成分析表明,气提式管式膜MBR体系下容易发生膜孔堵塞,膜污染以不可逆污染阻力为主。

摘要：研究采用添加硅藻土、植物棉、活性炭等3种不同预处理手段来过滤铜绿微囊藻,并考察未预处理及预处理后的藻液过滤过程中的过滤特性、有机物分布及膜污染特性。结果表明,3种预处理手段对过滤通量均有所提高并减缓膜污染。其中,硅藻土预处理提高平均过滤通量达915%,明显优于其他助滤手段。活性炭预处理能够有效吸附芳香族蛋白质类荧光污染物,显著降低污染膜的不可逆化学污染阻力。通过OCT及SEM分析可知未预处理的高藻水直接过滤造成的膜污染最严重,饼层结构的粗糙度最低并且厚度也最小,而硅藻土通过优化饼层结构以达到缓解膜污染的效果。最后基于XDLVO理论结果也进一步证实硅藻土预处理手段对改善膜污染效果最好。研究结果对未来蓝藻水华膜处理技术的预处理手段研发具有指导意义。