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2021年 第39卷 第7期
2021, 39(7): 1-12.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107001
摘要:
近年来，纳滤膜（NF）以其较高水渗透性能、良好水/盐选择性和相较于反渗透膜（RO）低工作压力等优势被广泛应用于水处理和水回用中。然而传统的商品NF的分离性能具有局限性，例如对人体有益的矿物质去除率过高、对污染物去除率偏低，而且渗透性能-选择性能的制衡等问题严重制约了NF的发展及潜在的应用。详细介绍了NF膜在水处理和水回用中的应用及NF结构优化和改性的最新进展；回顾了通过对NF膜除盐层的孔隙率、亲水性、表面官能团及表面带电性等改性方式来提高NF的渗透性、选择性、抗污染、抗菌和耐氯能力等取得的研究成...
近年来，纳滤膜（NF）以其较高水渗透性能、良好水/盐选择性和相较于反渗透膜（RO）低工作压力等优势被广泛应用于水处理和水回用中。然而传统的商品NF的分离性能具有局限性，例如对人体有益的矿物质去除率过高、对污染物去除率偏低，而且渗透性能-选择性能的制衡等问题严重制约了NF的发展及潜在的应用。详细介绍了NF膜在水处理和水回用中的应用及NF结构优化和改性的最新进展；回顾了通过对NF膜除盐层的孔隙率、亲水性、表面官能团及表面带电性等改性方式来提高NF的渗透性、选择性、抗污染、抗菌和耐氯能力等取得的研究成...
2021, 39(7): 13-29,191.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107002
摘要:
在新兴环保领域，膜蒸馏（MD）技术经最近10年研究的不断拓展、深入，产业链逐渐形成。瞄准膜蒸馏技术涉及的疏水膜、膜组件、工艺与应用3个重要方面，概述了膜蒸馏技术的最近10年研究现状及发展方向。从疏水膜制备的角度，重点探讨了兼具高通量、高强度、抗润湿及抗污染等特点的疏水膜制备方法；从膜蒸馏组件设计角度，重点探讨了结构形式优化、内/外场辅助等过程强化手段及具有稳定、高效、低耗传质特点的膜组件设计方法；从工艺与应用角度，概述了典型膜蒸馏集成工艺、清洁生产工艺及应用场景与国内外产业化现状。
在新兴环保领域，膜蒸馏（MD）技术经最近10年研究的不断拓展、深入，产业链逐渐形成。瞄准膜蒸馏技术涉及的疏水膜、膜组件、工艺与应用3个重要方面，概述了膜蒸馏技术的最近10年研究现状及发展方向。从疏水膜制备的角度，重点探讨了兼具高通量、高强度、抗润湿及抗污染等特点的疏水膜制备方法；从膜蒸馏组件设计角度，重点探讨了结构形式优化、内/外场辅助等过程强化手段及具有稳定、高效、低耗传质特点的膜组件设计方法；从工艺与应用角度，概述了典型膜蒸馏集成工艺、清洁生产工艺及应用场景与国内外产业化现状。
2021, 39(7): 30-37,115.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107003
摘要:
电驱动膜分离将电化学与膜分离技术有机结合，通过调控电场或电极电位强化膜分离效果，有望突破膜污染、选择性分离弱及“trade-off”效应等技术瓶颈，是实现污/废水资源化的有效途径。提出电驱动膜分离概念，将电驱动膜分离分为电控膜分离、电渗析和膜电容去离子等技术类型，重点关注选择性膜分离回收废水中有价物质进而实现废水资源化。首先介绍了电驱动膜分离技术的基础研究进展，然后从膜/电极材料创新和工艺优化等角度对电控膜分离、电渗析和膜电容去离子的研究进展进行回顾和总结，最后从基础研究、材料创新和反应器开发3...
电驱动膜分离将电化学与膜分离技术有机结合，通过调控电场或电极电位强化膜分离效果，有望突破膜污染、选择性分离弱及“trade-off”效应等技术瓶颈，是实现污/废水资源化的有效途径。提出电驱动膜分离概念，将电驱动膜分离分为电控膜分离、电渗析和膜电容去离子等技术类型，重点关注选择性膜分离回收废水中有价物质进而实现废水资源化。首先介绍了电驱动膜分离技术的基础研究进展，然后从膜/电极材料创新和工艺优化等角度对电控膜分离、电渗析和膜电容去离子的研究进展进行回顾和总结，最后从基础研究、材料创新和反应器开发3...
2021, 39(7): 38-45.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107004
摘要:
膜曝气生物膜反应器（MABR）是一种新型生物污水处理技术，具有氧传质效率高、底物氧气异向传质等特点，在污水高效脱氮、节能降耗、污泥减量化等方面优势明显，近年备受关注。近20多年的研究中，系列研究工作对影响MABR运行效果的气体传质、物质传递及微生物群落结构等因素进行了深入探索，在工艺控制与优化、反应器设计与改进、脱氮工艺过程模型开发与模拟等方面取得较大进展突破。随着膜材料的不断改进和全面应用，MABR技术具有良好的工程实践前景。
膜曝气生物膜反应器（MABR）是一种新型生物污水处理技术，具有氧传质效率高、底物氧气异向传质等特点，在污水高效脱氮、节能降耗、污泥减量化等方面优势明显，近年备受关注。近20多年的研究中，系列研究工作对影响MABR运行效果的气体传质、物质传递及微生物群落结构等因素进行了深入探索，在工艺控制与优化、反应器设计与改进、脱氮工艺过程模型开发与模拟等方面取得较大进展突破。随着膜材料的不断改进和全面应用，MABR技术具有良好的工程实践前景。
2021, 39(7): 46-53,45.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107005
摘要:
围绕纳滤膜和反渗透膜在水处理应用中的膜污染问题，论述了膜表面亲疏水性、荷电性、官能团和粗糙度4种关键性质对包括有机污染、无机污染、结垢污染和生物污染在内的不同污染类型的影响，分析了研究中由膜表面性质耦合性和污染物性质差异所导致的不同结论，并总结了膜表面各性质对膜污染的影响机制以及存在不确定性的原因，可为针对膜表面性质与膜污染相关性的研究和抗污染膜的研发提供建议。
围绕纳滤膜和反渗透膜在水处理应用中的膜污染问题，论述了膜表面亲疏水性、荷电性、官能团和粗糙度4种关键性质对包括有机污染、无机污染、结垢污染和生物污染在内的不同污染类型的影响，分析了研究中由膜表面性质耦合性和污染物性质差异所导致的不同结论，并总结了膜表面各性质对膜污染的影响机制以及存在不确定性的原因，可为针对膜表面性质与膜污染相关性的研究和抗污染膜的研发提供建议。
2021, 39(7): 54-61,93.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107006
摘要:
多孔膜过滤应用于水处理时，进水中的颗粒物可能会在膜表面吸附，使水流通道逐步缩小甚至完全堵塞，造成严重膜污染。因此，重点关注了水体颗粒物在多孔膜过滤系统中传质所引发的多层吸附和通道阻塞现象，并对描述污染过程的数值模型进行了综述。按照模拟尺度，现有模型可分为宏观、介观和微观模型3类。由于膜污染是颗粒-水流、颗粒-膜表面和颗粒-颗粒3种作用相互竞争的结果，因此完备的颗粒输移模型需要能够同时详细描述这3种相互作用。然而对于实际膜法水处理系统，现有模型还难以达到要求。据此，对未来膜污染模型和实验验证工作的...
多孔膜过滤应用于水处理时，进水中的颗粒物可能会在膜表面吸附，使水流通道逐步缩小甚至完全堵塞，造成严重膜污染。因此，重点关注了水体颗粒物在多孔膜过滤系统中传质所引发的多层吸附和通道阻塞现象，并对描述污染过程的数值模型进行了综述。按照模拟尺度，现有模型可分为宏观、介观和微观模型3类。由于膜污染是颗粒-水流、颗粒-膜表面和颗粒-颗粒3种作用相互竞争的结果，因此完备的颗粒输移模型需要能够同时详细描述这3种相互作用。然而对于实际膜法水处理系统，现有模型还难以达到要求。据此，对未来膜污染模型和实验验证工作的...
2021, 39(7): 62-72.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107007
摘要:
综述了RO膜面微生物群落结构及EPS的最新研究进展，并对RO膜生物污堵的监测技术和控制方法进行总结。膜面微生物中变形菌门（α-，β-和γ-变形菌纲）、拟杆菌门和浮霉菌门相对丰度较高，产生EPS较多的鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属在膜污堵中起到重要作用。EPS中多糖更易附着于膜面，EPS中大分子组分的RO膜污堵潜势更高，透明胞外聚合物（TEP）能促进生物污堵的形成。对进水中有机物参数和微生物参数的测定能反映进水RO膜污堵潜势，但并不能用于确定膜面污堵的实际情况。而对RO膜组件的动态监测能够及时反映膜污...
综述了RO膜面微生物群落结构及EPS的最新研究进展，并对RO膜生物污堵的监测技术和控制方法进行总结。膜面微生物中变形菌门（α-，β-和γ-变形菌纲）、拟杆菌门和浮霉菌门相对丰度较高，产生EPS较多的鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属在膜污堵中起到重要作用。EPS中多糖更易附着于膜面，EPS中大分子组分的RO膜污堵潜势更高，透明胞外聚合物（TEP）能促进生物污堵的形成。对进水中有机物参数和微生物参数的测定能反映进水RO膜污堵潜势，但并不能用于确定膜面污堵的实际情况。而对RO膜组件的动态监测能够及时反映膜污...
2021, 39(7): 73-79.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107008
摘要:
大庆油田水务公司西水源水厂以地下水作为主要水源，采用臭氧/活性炭+超滤膜（UF）处理工艺；自2014年投产至2019年底已经运行5年，水厂出水浊度、有机物（CODMn）和菌落总数等水质指标均稳定达标，但超滤膜污染导致膜性能变化。为了探究5年运行过程中超滤膜处理性能演变情况，对膜出水水质、膜通量、跨膜压差和膜污染层等进行分析。结果表明：超滤膜对浊度和微生物的去除率保持在90%以上，对CODMn平均去除率维持在9%。运行5年过程中，超滤膜的比通量每年下降2.1%~4.6%，恢复性化学清洗（CIP）对...
大庆油田水务公司西水源水厂以地下水作为主要水源，采用臭氧/活性炭+超滤膜（UF）处理工艺；自2014年投产至2019年底已经运行5年，水厂出水浊度、有机物（CODMn）和菌落总数等水质指标均稳定达标，但超滤膜污染导致膜性能变化。为了探究5年运行过程中超滤膜处理性能演变情况，对膜出水水质、膜通量、跨膜压差和膜污染层等进行分析。结果表明：超滤膜对浊度和微生物的去除率保持在90%以上，对CODMn平均去除率维持在9%。运行5年过程中，超滤膜的比通量每年下降2.1%~4.6%，恢复性化学清洗（CIP）对...
2021, 39(7): 80-87,12.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107009
摘要:
研究了陶瓷膜组合工艺对南方某自来水厂排泥水的净化处理效果，主要工艺单元包括混凝、臭氧氧化、超滤陶瓷膜与活性炭过滤，实现排泥水资源回收利用。采用规模为10 m3/d中试装置，陶瓷膜通量为100 L/（m2·h），跨膜压差TMP<30 kPa。考察了组合工艺对浊度、色度、有机物（CODMn）、氨氮、土臭素（GSM）、二甲基三硫醚（DMTS）、2-甲基异莰醇（2-MIB）、药物和个人护理产品（PPCPs）和内分泌干扰物（EDCs）等污染物的去除效果。结果表明：经中试工艺处理后，出水指标均达到GB...
研究了陶瓷膜组合工艺对南方某自来水厂排泥水的净化处理效果，主要工艺单元包括混凝、臭氧氧化、超滤陶瓷膜与活性炭过滤，实现排泥水资源回收利用。采用规模为10 m3/d中试装置，陶瓷膜通量为100 L/（m2·h），跨膜压差TMP<30 kPa。考察了组合工艺对浊度、色度、有机物（CODMn）、氨氮、土臭素（GSM）、二甲基三硫醚（DMTS）、2-甲基异莰醇（2-MIB）、药物和个人护理产品（PPCPs）和内分泌干扰物（EDCs）等污染物的去除效果。结果表明：经中试工艺处理后，出水指标均达到GB...
2021, 39(7): 88-93.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107010
摘要:
海水淡化是缓解我国水资源匮乏的有效方式之一。目前国内外主要关注海水淡化技术的成本和水质，缺乏对海水淡化水资源效益的量化评价。根据ISO水足迹理论，划定海水淡化量化边界，进行典型海水淡化工艺生产阶段清单分析，建立了海水淡化水足迹量化及评价方法。结果表明：低温多效蒸馏水稀缺足迹比反渗透水稀缺足迹高出3~4倍，2种工艺的海水淡化水稀缺足迹的关键影响因素均为电耗；反渗透工艺的水劣化足迹均低于低温多效蒸馏工艺海水淡化。因此，在样本范围内，反渗透工艺的水资源效益整体优于低温多效蒸馏工艺。水足迹评价研究结果揭...
海水淡化是缓解我国水资源匮乏的有效方式之一。目前国内外主要关注海水淡化技术的成本和水质，缺乏对海水淡化水资源效益的量化评价。根据ISO水足迹理论，划定海水淡化量化边界，进行典型海水淡化工艺生产阶段清单分析，建立了海水淡化水足迹量化及评价方法。结果表明：低温多效蒸馏水稀缺足迹比反渗透水稀缺足迹高出3~4倍，2种工艺的海水淡化水稀缺足迹的关键影响因素均为电耗；反渗透工艺的水劣化足迹均低于低温多效蒸馏工艺海水淡化。因此，在样本范围内，反渗透工艺的水资源效益整体优于低温多效蒸馏工艺。水足迹评价研究结果揭...
2021, 39(7): 94-100.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107011
摘要:
为推进节能减排低碳化社会的进程，验证了利用厌氧消化新技术处理城市污水的可行性，在日本仙台市搭建并成功运行了目前世界上最大的中试浸没型一体式厌氧膜生物反应器，实现了在25℃左右的常温条件下对实际城市污水的高效厌氧处理。该中试反应器从2019年5月运行至2020年1月，历时217 d，最短水力停留时间缩短至6 h， COD去除率高达90%以上，BOD5去除率为95%。1 m3城市污水中可回收沼气0.09~0.10 m3，每处理1 g COD可回收沼气约0.25 L，沼气中甲烷平均含量可达到75%。每...
为推进节能减排低碳化社会的进程，验证了利用厌氧消化新技术处理城市污水的可行性，在日本仙台市搭建并成功运行了目前世界上最大的中试浸没型一体式厌氧膜生物反应器，实现了在25℃左右的常温条件下对实际城市污水的高效厌氧处理。该中试反应器从2019年5月运行至2020年1月，历时217 d，最短水力停留时间缩短至6 h， COD去除率高达90%以上，BOD5去除率为95%。1 m3城市污水中可回收沼气0.09~0.10 m3，每处理1 g COD可回收沼气约0.25 L，沼气中甲烷平均含量可达到75%。每...
2021, 39(7): 101-107.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107012
摘要:
利用厌氧消化技术处理城市污泥等有机废弃物，可以生成以甲烷为主要成分的沼气，同时实现废弃物减量化。传统的污泥厌氧消化技术存在水力停留时间长，处理水质差，反应器对环境变动敏感，运行不稳定等缺陷。使用有效体积15 L的实验室规模厌氧膜生物反应器（AnMBR）对初沉污泥与剩余污泥混合的城市污水厂污泥进行高浓度厌氧消化处理。AnMBR通过膜过滤方式将悬浮固体（SS）截留在反应器内，增强了反应器运行的稳定性并促进有机物的分解。AnMBR反应器在中温35℃，HRT为15 d，有机负荷为4.66 g-COD/（...
利用厌氧消化技术处理城市污泥等有机废弃物，可以生成以甲烷为主要成分的沼气，同时实现废弃物减量化。传统的污泥厌氧消化技术存在水力停留时间长，处理水质差，反应器对环境变动敏感，运行不稳定等缺陷。使用有效体积15 L的实验室规模厌氧膜生物反应器（AnMBR）对初沉污泥与剩余污泥混合的城市污水厂污泥进行高浓度厌氧消化处理。AnMBR通过膜过滤方式将悬浮固体（SS）截留在反应器内，增强了反应器运行的稳定性并促进有机物的分解。AnMBR反应器在中温35℃，HRT为15 d，有机负荷为4.66 g-COD/（...
2021, 39(7): 108-115.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107013
摘要:
动态膜对跨膜压差要求较低，在保证悬浮物去除效果同时对减少能耗有关键作用。同时，动态膜也可以保护用于低C/N污水脱氮的厌氧氨氧化菌（AMX）。在设置动态膜的A/O工艺中处理低C/N废水，将异养菌和自养菌在A和O池中进行分离，并在O池絮状污泥中富集好氧氨氧化菌（AOB），生物膜上富集厌氧氨氧化菌（AMX）。反应器在C/N=1情况下，NH3-N、TN和COD去除率分别为（91.2±7.5）%、（81.0±8.1）%和（86.4±7.5）%。COD主要在A池去除，TN主要在O池去除。重力驱动出水的动态膜...
动态膜对跨膜压差要求较低，在保证悬浮物去除效果同时对减少能耗有关键作用。同时，动态膜也可以保护用于低C/N污水脱氮的厌氧氨氧化菌（AMX）。在设置动态膜的A/O工艺中处理低C/N废水，将异养菌和自养菌在A和O池中进行分离，并在O池絮状污泥中富集好氧氨氧化菌（AOB），生物膜上富集厌氧氨氧化菌（AMX）。反应器在C/N=1情况下，NH3-N、TN和COD去除率分别为（91.2±7.5）%、（81.0±8.1）%和（86.4±7.5）%。COD主要在A池去除，TN主要在O池去除。重力驱动出水的动态膜...
2021, 39(7): 116-121,150.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107014
摘要:
膜污染可以视为颗粒在膜表面的沉降过程。为深入了解在过滤通道内发生的颗粒迁移和沉降过程，建立了一种耦合颗粒受力的计算流体力学（CFD）模型。通过分析颗粒在超滤过程中的受力，将颗粒受力分析的用户自定义函数（UDF）与CFD中的离散相模型（DPM）耦合，对颗粒的迁移轨迹及沉降进行模拟，并利用过滤实验和微粒子图像测速技术（Micro-PIV）对CFD模拟结果进行了验证。结果表明：颗粒沉降概率与跨膜压差呈正相关，与错流速度呈负相关，超滤实验证明了CFD模拟颗粒沉降的准确性。Micro-PIV示踪粒子的运动...
膜污染可以视为颗粒在膜表面的沉降过程。为深入了解在过滤通道内发生的颗粒迁移和沉降过程，建立了一种耦合颗粒受力的计算流体力学（CFD）模型。通过分析颗粒在超滤过程中的受力，将颗粒受力分析的用户自定义函数（UDF）与CFD中的离散相模型（DPM）耦合，对颗粒的迁移轨迹及沉降进行模拟，并利用过滤实验和微粒子图像测速技术（Micro-PIV）对CFD模拟结果进行了验证。结果表明：颗粒沉降概率与跨膜压差呈正相关，与错流速度呈负相关，超滤实验证明了CFD模拟颗粒沉降的准确性。Micro-PIV示踪粒子的运动...
2021, 39(7): 122-127.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107015
摘要:
页岩气返排液中部分小分子有机物如二甲基苄胺（DMBA）、吲哚啉和6-甲基喹啉较难去除，采用混凝-臭氧/吸附-超滤-反渗透组合工艺处理页岩气返排液，探究了其有机、无机组分的去除规律。结果表明：混凝-臭氧-超滤-反渗透组合工艺对离子的去除率为96.7%~99.86%，对DOC和UV254的去除率分别为98.7%和99.13%，对DMBA、吲哚啉和6-甲基喹啉去除率分别为82.02%、98.02%和97.67%；混凝-吸附-超滤-反渗透组合工艺对离子的去除率为95.99%~99.86%，对DOC和UV...
页岩气返排液中部分小分子有机物如二甲基苄胺（DMBA）、吲哚啉和6-甲基喹啉较难去除，采用混凝-臭氧/吸附-超滤-反渗透组合工艺处理页岩气返排液，探究了其有机、无机组分的去除规律。结果表明：混凝-臭氧-超滤-反渗透组合工艺对离子的去除率为96.7%~99.86%，对DOC和UV254的去除率分别为98.7%和99.13%，对DMBA、吲哚啉和6-甲基喹啉去除率分别为82.02%、98.02%和97.67%；混凝-吸附-超滤-反渗透组合工艺对离子的去除率为95.99%~99.86%，对DOC和UV...
2021, 39(7): 128-132,72.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107016
摘要:
高钙镁油藏聚合物驱采出水中高浓度的水解型聚丙烯酰胺（HPAM），易造成常规“隔油-混凝-过滤/气浮”工艺出水水质恶化和滤料堵塞，因此亟须开发高钙镁油藏聚合物驱采出水处理技术与方法。陶瓷膜因其良好的出水水质和抗污染、耐酸碱清洗等优势在油气田废水处理中日益受到重视。基于高钙镁油藏采出水中HPAM浓度高的难题，以提高出水水质和工艺稳定运行为目的，研究了化学絮凝和臭氧氧化+化学絮凝预处理对陶瓷膜出水水质和膜污染的影响。结果表明：HPAM浓度为500 mg/L的模拟采出水经化学絮凝和臭氧氧化+化学絮凝2种...
高钙镁油藏聚合物驱采出水中高浓度的水解型聚丙烯酰胺（HPAM），易造成常规“隔油-混凝-过滤/气浮”工艺出水水质恶化和滤料堵塞，因此亟须开发高钙镁油藏聚合物驱采出水处理技术与方法。陶瓷膜因其良好的出水水质和抗污染、耐酸碱清洗等优势在油气田废水处理中日益受到重视。基于高钙镁油藏采出水中HPAM浓度高的难题，以提高出水水质和工艺稳定运行为目的，研究了化学絮凝和臭氧氧化+化学絮凝预处理对陶瓷膜出水水质和膜污染的影响。结果表明：HPAM浓度为500 mg/L的模拟采出水经化学絮凝和臭氧氧化+化学絮凝2种...
2021, 39(7): 133-138.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107017
摘要:
萃取膜生物反应器（EMBR）可将难降解的苯酚高盐废水分离为易降解的低浓度苯酚废水，从而实现苯酚高盐废水的高效降解。针对EMBR中传统硅橡胶管式膜苯酚跨膜传质速率较慢的问题，研究采用相转化法直接制备聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜，可同时实现苯酚高渗透性与无机盐高截留率。探究了萃取膜生物反应器中废水、微生物单元的流量、pH、温度等参数对苯酚跨膜传质与无机盐截留的影响，优化了EMBR运行条件，并探究了EMBR内微生物的苯酚降解能力及对苯酚跨膜传质的影响。研究发现EMBR最优运行条件：废水单元流量为0....
萃取膜生物反应器（EMBR）可将难降解的苯酚高盐废水分离为易降解的低浓度苯酚废水，从而实现苯酚高盐废水的高效降解。针对EMBR中传统硅橡胶管式膜苯酚跨膜传质速率较慢的问题，研究采用相转化法直接制备聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜，可同时实现苯酚高渗透性与无机盐高截留率。探究了萃取膜生物反应器中废水、微生物单元的流量、pH、温度等参数对苯酚跨膜传质与无机盐截留的影响，优化了EMBR运行条件，并探究了EMBR内微生物的苯酚降解能力及对苯酚跨膜传质的影响。研究发现EMBR最优运行条件：废水单元流量为0....
2021, 39(7): 139-144.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107018
摘要:
传统的膜分离难以实现低压下多组分污染物的同步去除。通过错流灌装的方式将沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8灌装到非对称超滤膜分离层下的指状孔内，制备了序构分离-吸附双功能膜（DFUM），并开展了其对水中复合污染物同步去除性能的研究。在不改变原始膜结构与截留性能的基础上，DFUM内ZIF-8纳米粒子的负载量可达到2.87 mg/cm2。以腐植酸与Cu2+为模型污染物，考察其在多种污染物共存体系的去污性能，结果显示：在0.16 MPa压力和45 L/（m2·h）通量工况下，先分离后吸附的序构设计可同步去...
传统的膜分离难以实现低压下多组分污染物的同步去除。通过错流灌装的方式将沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8灌装到非对称超滤膜分离层下的指状孔内，制备了序构分离-吸附双功能膜（DFUM），并开展了其对水中复合污染物同步去除性能的研究。在不改变原始膜结构与截留性能的基础上，DFUM内ZIF-8纳米粒子的负载量可达到2.87 mg/cm2。以腐植酸与Cu2+为模型污染物，考察其在多种污染物共存体系的去污性能，结果显示：在0.16 MPa压力和45 L/（m2·h）通量工况下，先分离后吸附的序构设计可同步去...
2021, 39(7): 145-150.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107019
摘要:
聚合物驱采油污水中大量聚合物的存在影响了污水的性质，它对超滤膜的污染机理与一般采油污水不同。研究了超滤过滤模拟含聚合物污水过程中，聚合物浓度对膜通量的影响，通过对过滤实际原水污染膜纤维进行化学清洗以及污染膜表面和断面扫描电镜分析，优选化学清洗方案。在此基础上，采用优选的化学清洗方案对工程应用中的膜组件进行清洗。结果表明：随着聚合物浓度升高，膜通量衰减逐渐加剧；NaOH和十二烷基苯磺酸钠组合对聚合物污染清洗效果最佳，可恢复初始通量的75%；分析清洗后膜表面的扫描电镜图表明，原水中物质会在膜面累积形...
聚合物驱采油污水中大量聚合物的存在影响了污水的性质，它对超滤膜的污染机理与一般采油污水不同。研究了超滤过滤模拟含聚合物污水过程中，聚合物浓度对膜通量的影响，通过对过滤实际原水污染膜纤维进行化学清洗以及污染膜表面和断面扫描电镜分析，优选化学清洗方案。在此基础上，采用优选的化学清洗方案对工程应用中的膜组件进行清洗。结果表明：随着聚合物浓度升高，膜通量衰减逐渐加剧；NaOH和十二烷基苯磺酸钠组合对聚合物污染清洗效果最佳，可恢复初始通量的75%；分析清洗后膜表面的扫描电镜图表明，原水中物质会在膜面累积形...
2021, 39(7): 151-155.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107020
摘要:
张家港第三水厂供水规模为20万m3/d，日常采用混凝+沉淀+过滤+氯消毒的常规饮用水处理工艺。基于纳滤膜对于中小分子有机物与钙、镁、硫酸根等盐离子的高效截留能力，该项目创新性地在国内首次采用现状常规工艺+压力罐式微滤+纳滤的净水工艺，对张家港第三饮用水厂深度处理大型工程（设计产水规模为10万t/d）进行升级改造设计。经改造后，预计纳滤系统对于COD以及TOC的去除率可达到90%以上，消毒副产物的去除率可达到70%~80%，色素类物质的去除率可达到70%以上，臭味物质的去除率为50%~70%，整体...
张家港第三水厂供水规模为20万m3/d，日常采用混凝+沉淀+过滤+氯消毒的常规饮用水处理工艺。基于纳滤膜对于中小分子有机物与钙、镁、硫酸根等盐离子的高效截留能力，该项目创新性地在国内首次采用现状常规工艺+压力罐式微滤+纳滤的净水工艺，对张家港第三饮用水厂深度处理大型工程（设计产水规模为10万t/d）进行升级改造设计。经改造后，预计纳滤系统对于COD以及TOC的去除率可达到90%以上，消毒副产物的去除率可达到70%~80%，色素类物质的去除率可达到70%以上，臭味物质的去除率为50%~70%，整体...
2021, 39(7): 156-161,100.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107021
摘要:
膜生物反应器已成为水资源再生利用的一种重要设备，在加强生化处理效果、稳定水质水量方面具有较强优势，但较高的投资和运行成本却制约其进一步推广应用。研制了一种用于膜生物反应器的新型阵列平板膜，在活性污泥体系中的临界膜通量可达到114~120 L/（m2·h），且通量分布均匀性优于中空纤维膜。实际市政污水工程应用中，在膜通量为16~25 L/（m2·h），辅以定期高强度曝气物理清洗条件下，该阵列平板膜的跨膜压差显著低于同等条件的中空纤维膜，且增长缓慢，出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处...
膜生物反应器已成为水资源再生利用的一种重要设备，在加强生化处理效果、稳定水质水量方面具有较强优势，但较高的投资和运行成本却制约其进一步推广应用。研制了一种用于膜生物反应器的新型阵列平板膜，在活性污泥体系中的临界膜通量可达到114~120 L/（m2·h），且通量分布均匀性优于中空纤维膜。实际市政污水工程应用中，在膜通量为16~25 L/（m2·h），辅以定期高强度曝气物理清洗条件下，该阵列平板膜的跨膜压差显著低于同等条件的中空纤维膜，且增长缓慢，出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处...
2021, 39(7): 162-166,144.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107022
摘要:
膜生物反应器（MBR）技术由于其占地面积小、出水水质好、生物量大、产泥率低等优点在水处理行业被广泛应用。自2010年以来，我国MBR投运水厂数量呈快速上升趋势。如今，早期投运水厂MBR产品性能衰减严重或已达使用年限，无法继续满足处理水量的要求，陆续出现新增膜组器以及更换膜组器的需求。以某水厂新增组器项目为例，评价新增膜组器后，原膜组器与新膜组器的运行情况，并对组器性能差异产生的系统运行影响进行分析。结果表明：新增膜组器在通量20.8 L/（m2·h）、曝气强度70 Nm3/（m2·h）、气水比6...
膜生物反应器（MBR）技术由于其占地面积小、出水水质好、生物量大、产泥率低等优点在水处理行业被广泛应用。自2010年以来，我国MBR投运水厂数量呈快速上升趋势。如今，早期投运水厂MBR产品性能衰减严重或已达使用年限，无法继续满足处理水量的要求，陆续出现新增膜组器以及更换膜组器的需求。以某水厂新增组器项目为例，评价新增膜组器后，原膜组器与新膜组器的运行情况，并对组器性能差异产生的系统运行影响进行分析。结果表明：新增膜组器在通量20.8 L/（m2·h）、曝气强度70 Nm3/（m2·h）、气水比6...
2021, 39(7): 167-172.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107023
摘要:
MBR因其显著的优势成为市政污水深度处理领域最有效的技术之一，但高昂的运行成本限制了MBR的推广应用。以北方某再生水厂大型MBR污水处理工程为例，探究所采用的新型膜装置以及合理的工艺设计对膜污染及运行能耗的控制效果。实际运行数据分析得出以下结论：1）进水污染物浓度虽然有较大波动，但其出水水质稳定，各项指标优于排放标准（DB 11/890—2012《城镇污水处理厂水污染物排放标准》）中B标准的要求。2）MBR系统采用PVDF材质，TIPS工艺制造的膜产品，膜丝强度大，组器填充密度高达895 m2/...
MBR因其显著的优势成为市政污水深度处理领域最有效的技术之一，但高昂的运行成本限制了MBR的推广应用。以北方某再生水厂大型MBR污水处理工程为例，探究所采用的新型膜装置以及合理的工艺设计对膜污染及运行能耗的控制效果。实际运行数据分析得出以下结论：1）进水污染物浓度虽然有较大波动，但其出水水质稳定，各项指标优于排放标准（DB 11/890—2012《城镇污水处理厂水污染物排放标准》）中B标准的要求。2）MBR系统采用PVDF材质，TIPS工艺制造的膜产品，膜丝强度大，组器填充密度高达895 m2/...
2021, 39(7): 173-178.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107024
摘要:
提出了1种由3个纳滤子系统构成的高分离纳滤系统，开展了该纳滤系统在煤化工高盐废水零排放工程中的应用及效果分析。结果表明：纳滤系统的SO42-和Cl-平均截留率分别为99.7%和-13.7%，平均水回收率高达81.9%，对1、2价盐分离效果较好；纳滤系统和各子系统在连续运行中的水回收率和运行压力波动较小，系统运行稳定性较高；纳滤系统的COD、Ca2+和Mg2+平均截留率分别为47.6%、76.9%和86.0%，而纳滤1、2、3子系统的清洗频率分别仅为每月2.1，0，1.0次，表明系统具有较高的抗污...
提出了1种由3个纳滤子系统构成的高分离纳滤系统，开展了该纳滤系统在煤化工高盐废水零排放工程中的应用及效果分析。结果表明：纳滤系统的SO42-和Cl-平均截留率分别为99.7%和-13.7%，平均水回收率高达81.9%，对1、2价盐分离效果较好；纳滤系统和各子系统在连续运行中的水回收率和运行压力波动较小，系统运行稳定性较高；纳滤系统的COD、Ca2+和Mg2+平均截留率分别为47.6%、76.9%和86.0%，而纳滤1、2、3子系统的清洗频率分别仅为每月2.1，0，1.0次，表明系统具有较高的抗污...
2021, 39(7): 179-184.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107025
摘要:
在国家污废水资源化战略政策驱动下，工业废水零排放已成为必然趋势。作为重工业的水泥厂主要产生的循环冷却排污废水具有含盐量高、浓缩倍率大、Ca2+、Mg2+浓度高等特点，排放和回用前须进行科学有效的脱盐处理，以减少环境污染及负担。传统处理工艺存在加药量大、运行不稳定、易造成二次污染的剩余化学污泥量大等诸多的问题。采用混凝沉淀+反渗透+电渗析工艺深度处理水泥厂排污水的技术思路，探讨了电渗析单元在高盐废水处理中极致浓缩作用及特点并考察了其长期运行效果。在陕西省某水泥厂2个月以上的运行结果表明，电渗析系统...
在国家污废水资源化战略政策驱动下，工业废水零排放已成为必然趋势。作为重工业的水泥厂主要产生的循环冷却排污废水具有含盐量高、浓缩倍率大、Ca2+、Mg2+浓度高等特点，排放和回用前须进行科学有效的脱盐处理，以减少环境污染及负担。传统处理工艺存在加药量大、运行不稳定、易造成二次污染的剩余化学污泥量大等诸多的问题。采用混凝沉淀+反渗透+电渗析工艺深度处理水泥厂排污水的技术思路，探讨了电渗析单元在高盐废水处理中极致浓缩作用及特点并考察了其长期运行效果。在陕西省某水泥厂2个月以上的运行结果表明，电渗析系统...
2021, 39(7): 185-191.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107026
摘要:
以国内某工业园区中水回用示范项目1.75万m3/d造纸废水零排放工程为例，对工程采用的预处理+多级膜浓缩+蒸发结晶+膜电解组合工艺流程及设计参数情况进行了重点说明，对部分工艺单元的运行数据进行了技术分析。运行数据表明：臭氧活性炭生物滤池对造纸废水二级出水残留COD的去除率>50%，机械加速沉清池对一级反渗透浓水硬度的去除率达到70%，离子交换器出水硬度稳定在0~4 mg/L，NaCl浓缩反渗透单元对Cl-的再浓缩比约为3倍。最后介绍了对于膜浓缩和蒸发结晶系统改造的工程经验，并从技术总结的角...
以国内某工业园区中水回用示范项目1.75万m3/d造纸废水零排放工程为例，对工程采用的预处理+多级膜浓缩+蒸发结晶+膜电解组合工艺流程及设计参数情况进行了重点说明，对部分工艺单元的运行数据进行了技术分析。运行数据表明：臭氧活性炭生物滤池对造纸废水二级出水残留COD的去除率>50%，机械加速沉清池对一级反渗透浓水硬度的去除率达到70%，离子交换器出水硬度稳定在0~4 mg/L，NaCl浓缩反渗透单元对Cl-的再浓缩比约为3倍。最后介绍了对于膜浓缩和蒸发结晶系统改造的工程经验，并从技术总结的角...
2021, 39(7): 192-198.
doi: 10.13205/j.hjgc.202107027
摘要:
农药化工废水水质复杂、可生化性差，采用传统生物工艺的处理难度大且效果不理想。针对国内某农药化工废水蒸发后产生的污凝水，采用常规生物处理后，出水化学需氧量（COD）、总氮（TN）及氨氮（NH3-N）不能达到当地污水处理厂收纳标准的问题，该项目采用外部投加工程菌以提高原生化单元的污水理效能，并增设超滤和反渗透双膜工艺以保障出水水质。改造后的工艺系统调试表明，工程菌增效提升了生化处理单元对污水COD及TN的去除率（分别达到85%与67%），双膜工艺保障处理后，水质[ρ（COD）<500 mg/L...
农药化工废水水质复杂、可生化性差，采用传统生物工艺的处理难度大且效果不理想。针对国内某农药化工废水蒸发后产生的污凝水，采用常规生物处理后，出水化学需氧量（COD）、总氮（TN）及氨氮（NH3-N）不能达到当地污水处理厂收纳标准的问题，该项目采用外部投加工程菌以提高原生化单元的污水理效能，并增设超滤和反渗透双膜工艺以保障出水水质。改造后的工艺系统调试表明，工程菌增效提升了生化处理单元对污水COD及TN的去除率（分别达到85%与67%），双膜工艺保障处理后，水质[ρ（COD）<500 mg/L...
