膜污染的四种类型及修复策略
- 格式:docx
- 大小:34.86 KB
- 文档页数:9
可编辑修改精选全文完整版膜分离技术存在的问题及解决方法膜分离技术作为一种新型的高新制造技术,在食品工业中的应用发展极快,成绩卓著,日益受到各界的关注,展现了广阔前景,尤其一些新的膜分离技术具有更大的潜力和更强的生命力。
下面具体介绍膜分离技术存在的问题及解决方法,一起来看看吧。
1、膜的污染问题由于食品中大都含有蛋白质、脂肪、纤维、鞣质及胶体物质,膜在操作时极易被污染和阻塞,造成膜通量锐减。
而现有的清洗方法难以达到恢复通量的目的。
所以料液的预处理及清洗成了膜技术应用的关键,另外开发新型的不易被污染的膜材料及进行膜面改良也是控制膜污染的有效措施。
2、膜的选择问题膜分离技术在生产中的应用日益广泛,但由于影响因素众多,诸如膜材料的选择、膜分离时的压力、温度、浓度、流速等,需要对其工艺条件作更深入的研究和考察。
3、浓度极化现象由于滤膜上筛孔极小,沉积在膜面的物质易形成一层等高浓度的凝胶层,使膜的通过速度和截流性能受到很大影响,称为浓度极化现象。
应采取相应措施,如降低料液黏度,在各阶段合理的调节压力,分别采用恒速和恒压过滤;或与其他分离方法如澄清法、离心法联用等。
4、膜的性能有待提高膜材料的品种少,膜孔径分布宽,性能欠稳定,如常用的亲水性膜材料对溶质吸附少,截留分子量较小,但热稳定性差,机械强度、抗化学性、抗细菌侵蚀能力通常不高,疏水性膜材料机械强度高、耐高温、耐溶剂、耐生物降解,但膜透水速度低、抗污染能力较低。
另外,由于滤膜本身的孔径不可能完全均匀一致,滤过时部分微粒、热源从较大的滤孔滤出,从而导致初滤液不合要求。
故应用时应采用多级超滤法来提高食品质量,并应研究开发性能优良的滤膜,克服其自身的缺点。
以上就是膜分离技术存在的问题及解决方法,希望对大家有所帮助。
膜分离技术存在的问题及解决方法膜分离技术作为一种新型的高新制造技术,在食品工业中的应用发展极快,成绩卓著,日益受到各界的关注,展现了广阔前景,尤其一些新的膜分离技术具有更大的潜力和更强的生命力。
下面具体介绍膜分离技术存在的问题及解决方法,一起来看看吧。
1、膜的污染问题由于食品中大都含有蛋白质、脂肪、纤维、鞣质及胶体物质,膜在操作时极易被污染和阻塞,造成膜通量锐减。
而现有的清洗方法难以达到恢复通量的目的。
所以料液的预处理及清洗成了膜技术应用的关键,另外开发新型的不易被污染的膜材料及进行膜面改良也是控制膜污染的有效措施。
2、膜的选择问题膜分离技术在生产中的应用日益广泛,但由于影响因素众多,诸如膜材料的选择、膜分离时的压力、温度、浓度、流速等,需要对其工艺条件作更深入的研究和考察。
3、浓度极化现象由于滤膜上筛孔极小,沉积在膜面的物质易形成一层等高浓度的凝胶层,使膜的通过速度和截流性能受到很大影响,称为浓度极化现象。
应采取相应措施,如降低料液黏度,在各阶段合理的调节压力,分别采用恒速和恒压过滤;或与其他分离方法如澄清法、离心法联用等。
4、膜的性能有待提高膜材料的品种少,膜孔径分布宽,性能欠稳定,如常用的亲水性膜材料对溶质吸附少,截留分子量较小,但热稳定性差,机械强度、抗化学性、抗细菌侵蚀能力通常不高,疏水性膜材料机械强度高、耐高温、耐溶剂、耐生物降解,但膜透水速度低、抗污染能力较低。
另外,由于滤膜本身的孔径不可能完全均匀一致,滤过时部分微粒、热源从较大的滤孔滤出,从而导致初滤液不合要求。
故应用时应采用多级超滤法来提高食品质量,并应研究开发性能优良的滤膜,克服其自身的缺点。
以上就是膜分离技术存在的问题及解决方法,希望对大家有所帮助。
造成R O膜污染的原因及解决方式公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]1.造成RO膜污染的原因有哪些反渗透运行时,进水中含有的悬浮物质、溶解物质以及微生物繁殖等原因都会造成膜元件污染。
反渗透系统的预处理应尽可能的除去这些污染物质,尽量降低膜元件污染的可能性。
造成膜污染的原因主要有以下几种:新装置管道中含有油类物质和焊接管道时的残留物,以及灰尘且在装膜前未清洗干净;●预处理装置设计不合理;●添加化学药品的量发生错误或设备发生故障;●人为操作失误;●停止运行时未作低压冲洗或冲洗条件控制得不正确;●给水水源或水质发生变化。
●污染物的种类、发生原因及处理方法请参见下表。
反渗透膜污染的和种类、原因及处理方法2.反渗透和纳滤系统的清洗方式有哪些反渗透和纳滤系统的清洗可分物理清洗和化学清洗。
物理清洗也可叫物理冲洗,冲洗是采用低压大流量的进水冲洗膜元件,冲洗掉附着在膜表面的污染物或堆积物。
冲洗的要点:a.冲洗的流速装置运行时,颗粒污染物逐渐堆积在膜的表面。
如果冲洗时的流速和制水时的流速相等或略低,则很难把污染物从膜元件中冲出来。
因此,冲洗时要使用比正常运行时更高的流速。
通常,单支压力容器内的冲洗流速为:●8英寸膜元件:h;●4英寸膜元件:。
b.冲洗的压力正常高压运行时,污染物被压向膜表面造成污染。
所以在冲洗时,如果采用同样的高压,污染物仍会被压在膜表面上,清洗的效果不会理想。
因此在冲洗时,应尽可能的通过低压、高流速的方式,增加水平方向的剪切力,把污染物冲出膜元件。
压力通常控制在以下。
如果在以下,很难达到一定的流量时,应尽可能控制进水压力,以不出产水或少出产水为标准。
一般进水压力不能大于。
c.冲洗的频率条件允许的情况下,建议经常对系统进行冲洗。
增加冲洗的次数比进行一次化学清洗更有效果。
一般冲洗的频率推荐以一天一次为好。
根据具体的情况,用户可以自行控制冲洗的频率。
化学清洗是指在物理冲洗已经不能使反渗透膜的性能恢复时,使用化学药剂及方法来清洗。
农用残膜污染现状及治理措施摘要:通过分析农用残膜对农田环境和农作物产生的危害,针对农用残膜污染现状提出治理措施。
关键词:农用残膜;危害;污染现状;治理措施随着农业生产水平的提高,农用残膜在农业生产中的作用越来越大,促进了农民增产与增收。
但随着用量不断增大,农民的认识不够,致使农用残膜清理回收不利,土壤残留量逐年增加,给农业生态环境带来了严重的负面效应[1-4]。
因此,整治农用残膜污染刻不容缓。
1农用残膜污染的危害1.1影响土壤的物理性状,降低土壤肥力大量残留的农用地膜在土壤中很难被自然分解,影响土壤中的水、肥、气、热活动,给土壤环境带来严重污染,不利于农业的生态平衡。
其表现在:一是破坏土壤的通透性和团粒结构的形成,使土壤上下隔离,形成断层,造成土壤板结,降低了土壤的吸水、保水能力,导致有水下不去、有浆上不来,使土壤的物理性能得不到充分发挥。
二是地膜的残留会使土壤胶体吸附能力降低,有些速效性养分易流失。
三是残留农膜抑制土壤微生物的活动,使迟效性养分转化率降低,影响施入土壤有机肥养分的分解和释放,降低肥效。
1.2影响作物生长发育,造成减产地膜残留在土壤中,使种子不能很好地发芽,即使发芽,根系也因无法穿透地膜而扎不下去,达不到根深蒂固的程度,作物易遭受灾害。
如果种子播到残膜下面,发芽后也长不出来,造成缺苗断条,使作物减产。
据统计,各类作物减产幅度:玉米为11%~13%,小麦9%~10%,水稻8%~14%,大豆5.5%~9.0%,蔬菜15%~59%。
连续覆膜的时间越长,残留量越大,对作物产量影响越大,连续使用15年以后,耕地将颗粒无收。
1.3危害人体健康农膜生产过程中添加一些助剂,当农膜废弃在田间或土壤里时,其中的助剂会向土壤和水中渗透、迁移,会污染大气、土质和水域等。
特别是某些含铅、镉等重金属有毒添加剂,会先通过土壤富集于蔬菜、粮食及动物体中,人食用后直接影响健康。
1.4破坏环境,有碍观瞻残膜被丢弃于田头地角,积存于排泄渠道,散落于湖泊水体或乱挂在树枝杆头,成为白色污染的重要标志,既不雅观还可能缠绕犁头和播种机轮盘,影响田间作业。
水处理中膜污染的三种类型和对应解决方案膜污染是水处理领域中一个常见的问题,主要是指膜表面或孔道的堵塞、污染和破坏,导致膜的通量下降和该除的杂质不能有效地被滤出。
根据不同的污染物性质和膜材料特性,膜污染主要可以分为生物污染、颗粒污染和溶解物污染三种类型。
一、生物污染生物污染主要是指微生物的附着和繁殖导致的膜污染。
微生物能够通过膜孔的大小和形状附着在膜表面,并通过生产胞外聚合物形成胞囊状结构,继而扩散到整个膜。
生物污染会导致膜孔径变小、通量降低,还可能产生胞外聚合物和细胞破裂产物,使得膜表面粘附污染物,影响处理效果。
对于生物污染,常见的解决方案包括:1.物理清洗方法:常用的物理清洗方法有超声波清洗、机械刷洗和高压水清洗等。
这些方法能够有效地去除未附着的生物颗粒和胞囊状结构,但对于附着固化的生物膜效果较差。
2.化学清洗方法:利用氯、过氧化氢、次氯酸钠等强氧化性物质进行清洗,可以有效地杀灭细菌和除去生物膜。
但这些物质需要控制浓度和接触时间,避免对膜材料造成损害。
3.生物清洗方法:采用具有特定酶活性的生物酶来清除生物污染。
生物酶可以通过降解胞外聚合物和细胞破裂物质来清洗膜表面。
这种方法对于附着固化的生物膜有较好的清洁效果。
二、颗粒污染颗粒污染主要是指悬浮颗粒、胶体粒子和碎屑物质的堵塞和附着导致的膜污染。
这些颗粒物质往往会在膜表面形成过滤膜层,层层堆积最终导致通量下降。
对于颗粒污染,常见的解决方案包括:1.物理清洗方法:物理清洗方法包括超声波清洗、涡流清洗和辅助剂清洗等。
这些方法能够有效地去除膜表面的悬浮颗粒和胶体粒子,恢复膜的通量。
2.化学清洗方法:借助化学清洗剂,如酸、碱、表面活性剂等,可以溶解和分散颗粒污染物。
这些清洗剂可以在膜表面形成降低粘附能力的保护膜,防止颗粒继续附着。
3.预处理方法:通过在膜前配置粗滤器、砂滤器或沉淀池等设备,可以在一定程度上去除水中的颗粒物质,减少膜的颗粒污染。
这种方法常用于对水源中颗粒物质浓度较高的情况。
MBR技术在污水处理中的应用 1膜生物反应器(MembraneBioreactor,简称MBR),是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型、高效的污水处理技术。
膜分离技术最早应用于微生物发酵工业,随着膜材料和制膜技术的发展,其应用领域不断扩大,已经涉及到化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、石油化工和污水处理等多个领域。
1 MBR技术在国外污水处理中的研究及应用膜分离技术在污水处理中的应用开始于20世纪60年代末#1969年美国的Smith等人首次将活性污泥法与超滤膜组件相结合用于处理城市污水的工艺研究,该工艺大胆地提出了用膜分离技术取代常规活性污泥法中的二沉池,利用膜具有高效截留的物理特性,使生物反应器内维持较高的污泥浓度,在F/M低比值下工作,这样就可以使有机物尽可能地得到氧化降解,提高了反应器的去除效率,这就是MBR的最初雏形。
进入20世纪70年代,有关MBR的研究进一步深入开展#1970年,Hardt等人使用完全混合生物反应器与超滤膜组合工艺处理生活污水,获得了98%的COD去除率和100%去除细菌的结果。
1971年,Bemberis等人在污水处理厂进行了MBR试验,取得了良好的试验结果。
1978年,Bhattacharyya等人将超滤膜用于处理城市污水,获得了非饮用回用水。
1978年,Grethlein利用厌氧消化池与膜分离进行了处理生活污水的研究,BOD和TN的去除率分别为90%和75%。
在这一时期,尽管各国学者对MBR工艺做了大量的研究工作,并获得了一定的研究成果,但是由于当时膜组件的种类很少,制膜工艺也不是十分成熟,膜的寿命通常很短,这就限制了MBR工艺长期稳定的运行,从而也就限制了MBR技术在实际工程中的推广应用。
进入20世纪80年代以后,随着材料科学的发展与制膜水平的提高,推动了膜生物反应器技术的向前发展,MBR工艺也随之得到迅速发展。
日本研究者根据本国国土狭小!地价高的特点对MBR技术进行了大力开发和研究,并在MBR技术的研究和开发上走在了前列,使MBR技术开始走向实际应用。
1.膜污染的四种类型及修复策略。
吸附污染、沉淀污染、生物污染膜清洗是恢复被污染膜性能的有效方法。
膜清洗方法有物理法和化学法。
物理清洗法有顺冲即在操作时用低压。
大流量进料液冲去膜表面污染物,和反冲即把料液进口和浓缩液出口颠倒后,用进料液在低压,大流量冲去顺冲不能达到的死角。
中空超滤组件是把料液进口和渗透液出口颠倒后,用纯溶剂在高于操作压力时进行冲洗。
化学清洗法是用酸、碱、酶、络合剂,表面活性剂或消毒剂等清洗膜表面。
清洗前必须进行物理清洗,在判定污染物的性质后,确定对膜无损伤的最佳清洗剂,浓度、温度、清洗时间,清洗方法。
清洗后用纯水冲洗至无化学清洗利,再使用。
2.什么叫“负水头”,它对过滤和冲洗有何影响,如何避免滤层中负水头产生?负水头是指在过滤过程中,当滤层截留了大量杂质以致滤层某一深度处的水头损失超过该处水深时出现的水头损失。
具体的影响有两点:1、形成气囊,显然会挡住过滤口即减少了过滤面积;2、由于气囊往上浮,容易带走滤料,个人认为还有可能搅动已沉积的悬浮物。
如何避免呢,无非是从源头入手,要么增加砂上面水深,增加势能,要么控制水头损失,也可以将出水口提高到滤层砂面之上。
增加砂面上水深或令滤池出口位置等于或高于滤层表面。
3.曝气生物滤池系统组成,工艺原理,工艺特点。
组成:曝气生物滤池主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填料层、反冲洗等五个部分。
原理:在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料,滤料表面生长着高活性的生物膜,滤池内部曝气。
污水流经时,利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化,此为生物氧化降解过程;同时,污水流经时,滤料呈压实状态,利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用,截留污水中的悬浮物,且保证脱落的生物膜不会随水漂出,此为截留作用;运行一定时间后,因水头损失的增加,需对滤池进行反冲洗,以释放截留的悬浮物以及更新生物膜,此为反冲洗过程。
特点:(1)用粒状填料作为生物载体,如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。
反渗透膜污染分析及清洗保养方法解读反渗透膜污染分析及清洗保养方法解读反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有确定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件。
反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分别开来。
反渗透膜的膜孔径特别小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
本文,衡美水处理先带您了解一下反渗透膜污染种类。
一、反渗透膜污染种类介绍1、颗粒状污染:泥沙、前处理滤料细末等;2、生物性污染:细菌、病毒、藻类等;3、有机物污染:铁、铝氧化物等;4、无机物污染:碳酸盐类垢、硫酸盐类垢、氟、硅垢等。
一种情形是洗后效果不明显,一种是洗后当时效果还可以,但运行不久即恢复到原来的水平上,究其原因:是由于药剂仅是将垢体松解,而未能溶解,因而用不了多长时间,又污堵了。
例如:我们常见到反渗透装置一、二段压差明显上升,用一般方法清洗,几乎很难将压差降下来。
其原因一般就是复合垢的原因,可能是生物的尸体产生的胶体或蛋白质将小颗粒特吸附,粘结于表面也可能是前处理、预处理的絮凝剂阻垢剂添加过量而积存于隔网孔隙内,日久成垢,影响产水量和脱盐率。
再者,也可能是系统设计中,浓差比选择偏小而使泥沙淤积在道道中而形成污染,还有其他一些特别情形也会造成一、二段压差的明显上升。
反渗透膜的压差上升,产水量削减,脱盐率下降,一般多为无机盐垢所致。
依据水质,有单纯某一种如碳酸盐垢。
而很多情形下,不仅只是一种,而是多种如碳酸盐、硫酸盐、硫酸盐垢有硫酸钙、硫酸银、还有硅垢,如冬天气温低或深井水温低,还可能复合硅垢。
此外有些地区氟化物污垢也是有实例可证的。
综上所述,由于污染情形不同,用一种或简洁的几种方法和药剂是不能很好的解决污染问题的。
清洗膜元件需要讲究对症下药,假如接受了错误的清洗药剂和清洗方法,将导致难以挽救的损失。
例如对于清洗碳酸盐类垢与硫酸盐类垢就截然不同,假如用反了,清洗过的膜就再也恢复不了原有性能指标,因此选择正确的清洗药剂和方法的前提是正确分析了解污垢的性质、种类和程度,这项工作非专业的清洗队伍是很难胜任的。
反渗透膜的化学清洗反渗透膜的化学清洗近年来,膜分离技术,特别是反渗透技术已成为水质处理的核心技术之一,在电力、冶金、化工、电子、制药、食品等多个工业行业及其他领域得到了广泛的应用和发展。
在反渗透系统运行的过程中,膜元件不可避免地产生污染现象。
膜元件的污染物,主要是有机物、无机物与微生物三大类,而化学清洗可以有效地提高反渗透膜元件的各项性能参数,使得被污染的膜元件恢复到较高的水平。
1 反渗透膜污染的种类、原因及对应的处理方法一般认为有三种情况可使反渗透膜性能下降,一是膜本身发生的化学变化,包括膜的水解、游离氯等的氧化以及强酸强碱的作用;而是膜本身发生的物理变化,包括压密、反压力作用使膜被破坏;三是膜受污染,包括结垢物、微生物、胶体、悬浮物、有机物等在膜表面及内部污染而致使膜堵塞[1]。
而膜的污染则是其中最主要的一种。
常见的反渗透膜污染的种类、原因及对应的处理方法如表1所示。
污染物的累积情况可以通过日常数据记录中的操作压力、压差上升、脱盐率变化等参数得知。
膜元件受到污染时,往往通过清洗来恢复膜元件的性能。
清洗的方式一般有两种,物理清洗(冲洗)和化学清洗(药品清洗)。
物理清洗(冲洗)是不改变污染物的性质,用力量使污染物排除膜元件,恢复膜元件的性能。
化学清洗是使用相应的化学药剂,改变污染物的组成或属性,恢复膜元件的性能。
吸附性低的粒子状污染物,可以通过冲洗(物理清洗)的方式达到一定的效果,像生物污染这种对膜的吸附性强的污染物使用冲洗的方法很难达到预期效果。
用冲洗的方法很难除去的污染应采用化学清洗。
为了提高化学清洗的效果,清洗前,有必要通过对污染状况进行分析,确定污染的种类。
在了解了污染物种类时,选择合适的清洗药剂就可以适当的恢复膜元件的性能。
对于已经污染的膜元件,则必须根据膜面污染物的性质,有针对性地制定清洗方案,进行反复清洗才能收到良好的清洗效果[2]。
2 反渗透膜污染物质的分析针对特定的污染物,只有采取相应的清洗方法,才能达到好的效果,若错误地选择化学清洗药品和方法,可能会使反渗透系统污染加剧。
膜的污染名词解释膜,是一种常见于日常生活中的物质,具有广泛的应用领域,从科学技术到工业生产,从医疗器械到日常用品,都能看到膜的身影。
而污染,则是当膜表面或内部被外界因素所影响时,膜性能发生了改变,产生了污染物的存在。
在本文中,我们将探讨膜的污染现象及其相关的名词解释。
1. 膜的类型与应用膜,是一种较薄的物质层,具有特殊的物理结构和化学特性。
根据其制备方式和使用范围的不同,膜可分为多种类型,如过滤膜、分离膜、反渗透膜等。
这些膜在不同领域的应用广泛,如水处理、医疗、食品加工等。
2. 膜的污染现象膜的污染现象主要包括表面污染和内部污染两种形式。
表面污染是指膜表面被各种杂质覆盖、沉积或吸附,从而影响膜的透水性和分离性能。
内部污染则是指膜孔隙内部产生的污染物积聚,导致膜的传质效率下降。
3. 膜的表面污染膜的表面污染主要来源于悬浮物、蛋白质、胶体颗粒等。
这些污染物在水处理等应用中普遍存在,会沉积在膜表面形成附着物,称为膜污染层。
膜污染层的形成会导致膜的通量下降、阻力增加,降低了膜的使用寿命。
4. 膜的内部污染膜的内部污染主要来自胶体、沉淀物、微生物等。
这些物质会进入膜孔隙内部,形成膜表面和孔道的封闭性附着物,影响膜的通透性和选择性。
严重的内部污染会引发膜的堵塞和变形,从而使膜丧失分离能力。
5. 膜的污染控制与治理为了防止和减少膜的污染,需要采取一系列控制和治理方法。
首先,合理设计膜系统的操作参数,如水流速度、压力等,以减少对膜的污染。
其次,定期清洗膜表面和刷新膜孔隙,去除附着物和污染物。
最后,选择合适的防污涂层和预处理技术,提高膜的抗污染能力。
6. 膜的污染评价与分析为了对膜的污染程度进行评价和分析,可以采用多种方法,如扫描电子显微镜观察膜表面形貌,测量透水通量和溶质截留率,分析膜周围水体中的污染物浓度等。
通过这些指标的比较分析,可以判断膜系统的污染状况并制定相应的处理策略。
7. 膜污染物的生物降解为了彻底清除污染物并降低膜的污染程度,研究人员也致力于开发膜污染物的生物降解技术。
MBR膜污染概述摘要:膜生物反应器(MBR)是目前污水处理领域中的一个研究热点,但膜污染导致的运行费用的增加又限制丁它的大规模应用。
本文对膜污染形成途径、影响因素以及控制措施作了全面的概述。
关键词:MBR 膜污染影响因素控制措施随着现代化工业的迅猛发展和城市规模的不断扩大,城市用水量和废水量不断增加,造成城市水源水量日益不足,水环境日趋恶化,水资源危机日渐严峻。
用传统方法解决水污染已不能适应飞速发展的新形势,膜生物反应器(Membrane Bioreactor.简写为MBR)就是在这个环境需求动力下的产物[1],它融合了生物反应器的生物降解和膜的高效分离于一体,具有传统生化处理技术无法比拟的独到优势:出水水质良好且稳定、处理效率高、占用空间少、操作简便。
但是,膜污染在很大程度上限制了MBR的应用。
一.膜污染的形成途径膜污染的形成途径主要有三个:1.滤饼层(cake 1ayer) 主要是水透过膜时,被截留下来的部分活性污泥和胶体物质,没来得及送走就在滤压差和透过水流的作用下堆积在膜表面,形成膜污染。
2.溶解性有机物有机物的来源主要是微生物的代谢产物,它可在膜表面形成凝胶层,也可在膜内微孔表面被吸附而堵塞孔道,使膜通量下降。
3.微生物污染膜面和膜内的微孔中有微生物所需的营养物质,因而不可避免的会有大量微生物滋生。
二.影响因素影响膜污染的主要因素有:膜的性质、料液性质和膜的运行条件等(见图1)[2]。
具体影响膜污染的主要因素有:1.膜本身的特性;如膜孔径及其分布、膜材料、膜结构、膜一溶质一溶剂之间的相互作用;2.被处理的污水水质;特别是水中有机物的种类和浓度;3.操作条件如污泥泥龄、溶解氧浓度、膜面流速、温度等;4.MAR的特征尺寸,高度、曝气系统布置等;5.其他因素如微生物种群之问的相互影响、膜本身对生物膜生长的影响、细菌胞外聚合物(EPS)的组成及浓度等。
三.膜污染的防治措施1.膜组件的选择和合理优化1)膜材料选取:已经商品化的膜材料有硝化纤维素(CN)、醋酸纤维素(cA)、cN—cA混合膜、聚乙烯膜(PE)、聚丙烯膜(PP)、聚丙烯氰(PPc)及偏氟乙烯(PVF)等,在选择膜材料时应从材料的强度、热稳定性、化学稳定性、耐污染性能、产水性能、使用寿命、膜造价等方面进行技术分析和经济性评价来确定。
地膜污染防止环保措施随着中国经济的快速发展,农业现代化已成为国策,地膜覆盖技术已成为了主要的耕作方法之一。
尽管它可以提高作物产量,改善农产品品质,但是长期以来,地膜覆盖也伴随着大量的环境污染问题。
针对这些问题,目前已经采取了很多环保措施来减少地膜污染,本文将会介绍其中的几种措施。
方案一:减少使用塑料薄膜地膜污染的主要形式之一就是由于塑料薄膜仅有一次性使用的缘故,导致造成环境的污染。
为了解决这一问题,可以采取降低塑料薄膜使用量的方式减轻环境负担。
这一方式可以通过使用可降解的覆盖材料,例如生物降解材料等,减少单耕作面积的薄膜用量。
此外,还可以使用可回收的带有防紫外线性能的地膜,延长其使用寿命。
方案二:采取循环利用地膜技术地膜的回收和再利用已经成为了铺面上大面积地膜利用的重要环节,可将无法降解的废旧地膜回收和利用。
在再利用地膜的过程中,可以采取地膜收集和破碎的方式进行回收。
同时,在回收和加工过程中,也要注意减少二次污染,保证回收的土壤和作物不会受到辐射。
方案三:推广无地膜栽培技术为了有效减少地膜污染问题,还可以采取无地膜栽培技术。
该技术的实现是通过膜材料的塑化和反复使用来达到鹤立鹤存在的情况。
无地膜栽培不仅能够减少地膜的弃置,还能够达到控温除草的作用。
同时,在栽培期间,还可以采取生材覆盖,提高土壤覆盖度,改善土壤结构,增强土壤保水能力,从而提高作物产量。
方案四:科学管理地膜覆盖科学管理是指根据培育工艺和土壤质量,合理调整地膜覆盖的量和厚度,达到全价利用和优质高效利用。
科学经营也可通过缓解地膜污染问题,提高作物产量。
结论总的来说,随着科技的发展,地膜覆盖污染问题将会越来越严峻,而环保措施也必须不断更新,以适应现代化农业的需要。
在这个过程中,降低地膜使用量、提高土壤覆盖率和回收利用废旧地膜是当前几种解决地膜污染的重要措施。
尤其是无地膜栽培技术的应用,对于缓解地膜污染和提高农业品质也有着重要意义。
我们需要采取综合措施来降低污染,推广环保措施,推动农业行业绿色发展。
1.膜污染的四种类型及修复策略。
吸附污染、沉淀污染、生物污染膜清洗是恢复被污染膜性能的有效方法。
膜清洗方法有物理法和化学法。
物理清洗法有顺冲即在操作时用低压。
大流量进料液冲去膜表面污染物,和反冲即把料液进口和浓缩液出口颠倒后,用进料液在低压,大流量冲去顺冲不能达到的死角。
中空超滤组件是把料液进口和渗透液出口颠倒后,用纯溶剂在高于操作压力时进行冲洗。
化学清洗法是用酸、碱、酶、络合剂,表面活性剂或消毒剂等清洗膜表面。
清洗前必须进行物理清洗,在判定污染物的性质后,确定对膜无损伤的最佳清洗剂,浓度、温度、清洗时间,清洗方法。
清洗后用纯水冲洗至无化学清洗利,再使用。
2.什么叫“负水头”,它对过滤和冲洗有何影响,如何避免滤层中负水头产生?负水头是指在过滤过程中,当滤层截留了大量杂质以致滤层某一深度处的水头损失超过该处水深时出现的水头损失。
具体的影响有两点:1、形成气囊,显然会挡住过滤口即减少了过滤面积;2、由于气囊往上浮,容易带走滤料,个人认为还有可能搅动已沉积的悬浮物。
如何避免呢,无非是从源头入手,要么增加砂上面水深,增加势能,要么控制水头损失,也可以将出水口提高到滤层砂面之上。
增加砂面上水深或令滤池出口位置等于或高于滤层表面。
3.曝气生物滤池系统组成,工艺原理,工艺特点。
组成:曝气生物滤池主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填料层、反冲洗等五个部分。
原理:在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料,滤料表面生长着高活性的生物膜,滤池内部曝气。
污水流经时,利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化,此为生物氧化降解过程;同时,污水流经时,滤料呈压实状态,利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用,截留污水中的悬浮物,且保证脱落的生物膜不会随水漂出,此为截留作用;运行一定时间后,因水头损失的增加,需对滤池进行反冲洗,以释放截留的悬浮物以及更新生物膜,此为反冲洗过程。
特点:(1)用粒状填料作为生物载体,如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。
(2)区别于一般生物滤池及生物滤塔,在去除BOD、氨氮时需进行曝气。
(3)高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性。
(4)具有生物氧化降解和截留SS的双重功能,生物处理单元之后不需再设二次沉淀池。
(5)需定期进行反冲洗,清洗滤池中截留的SS以及更新生物膜。
4.高级氧化技术特点1.产生大量非常活泼的HO-自由基,其氧化能力仅次于氟,HO- 自由基是反应的中间产物,可诱发后面的链反应。
2.反应速度快,多数有机物与羟基自由基的氧化速率常数可达10^6~10^9(MS)^-13.HO-自由基无选择直接与废水中的自由基反应将其降解为二氧化碳、水和无机盐,不会产生二次污染。
4.由于它是一种物理-化学处理过程,反应条件温和,通常对温度和压力无要求,很容易加以控制,以满足处理需要,甚至可以降解10^-9级的污染物。
5.它既可以作为单独处理又可以与其其他处理过程相匹配,6.操作简单,易于设备化管理、5.举例说明植物修复技术的主要类型及其应用。
phytoextraction植物提取该技术利用的是一些对重金属具有较强忍耐和富集能力的特殊植物。
phytostabilisation植物固定应用植物稳定原理修复污染土壤应尽量防止植物吸收有害元素,以防止昆虫、草食动物及牛、羊等牲畜在这些地方觅食后可能会对食物链带来的污染。
phytovolatilization植物挥发这一方法只适用于挥发性污染物,植物挥发要求被转化后的物质毒性要小于转化前的污染物质,以减轻环境害。
phytoinfiltration植物过滤phyto-enhanceddegradation植物加强的降解作用对于疏水性非常强的污染物,由于其会紧密结合在根系表面和土壤中,从而无法发生运移.对于这类污染物,更适合采用之后提到的植物固定和植物辅助生物修复技术来治理。
6.人工湿地生物净化系统的组成、原理及其显著特点。
见书本91-97以及题87.膜的分类方法有哪些?分别是如何分类的?材料:有机膜、无机膜结构:对称膜、非对称膜、复合膜、形状:平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷式膜分离机理:扩散性膜、离子交换膜、选择性膜、非选择性膜分离过程、反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗析膜、渗析膜、渗透蒸发膜孔径大小:微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜8.人工湿地技术的主要类型及其特点目前所指的人工湿地一般都是挺水植物系统。
挺水植物系统根据水在湿地中流动的方式不同又分为三种类型:地表流湿地、潜流湿地和垂直流湿地。
①地表流湿地系统地表流湿地系统也称水面湿地系统,与自然湿地最为接近,但它是受人工设计和监督管理的影响,其去污效果又要优于自然湿地系统。
污染水体在湿地的表面流动,水位较浅,多在0.1~0.9m之间。
通过生长在植物水下部分的茎、竿上的生物膜来去除污水中的大部分有机污染物。
氧的来源主要靠水体表面扩散,植物根系的传输和植物的光合作用,但传输能力十分有限。
这种类型的湿地系统具有投资少,操作简单,运行费用低等优点,但占地面积大,负荷小,处理效果较差,易受气候影响大,卫生条件差。
处理效果易受到植物覆盖度的影响,与潜流湿地相比,需要较长时间的适应期才能达到稳定运行。
②潜流湿地系统潜流湿地系统也称渗滤湿地系统。
这种类型的人工湿地,污水在湿地床的内部流动,水位较深。
它是利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留的作用来净化污水。
由于水流在地表以下流动,具有保温性能好,处理效果受气候影响小,卫生条件较好的特点。
与水面流湿地相比,潜流湿地的水力负荷大和污染负荷大,对BOD、COD、SS、重金属等污染指标的去除效果好,出水水质稳定,不需适应期,占地小,但投资要比水面湿地高,控制相对复杂,脱N除P的效果不如垂直流湿地。
③垂直流湿地系统垂直流湿地的水流情况综合了地表流湿地和潜流湿地的特性,水流在填料床中基本上呈由上向下的垂直流,床体处于不饱和状态,氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。
垂直流湿地的硝化能力高于水平潜流湿地,可用于处理氨氮含量较高的污水,但对有机物的去除能力不如潜流湿地,落干/淹水时间较长,控制相对复杂,基建要求较高,夏季有孳生蚊蝇的现象。
人工湿地系统的工艺流程人工湿地系统的流态主要有四种:推流式、阶梯进水式、回流式和综合式。
阶梯进水式可以避免填料床前部的堵塞问题,有利于床后部的硝化脱氮作用的发生;回流式可以对进水中的BOD5和SS进行稀释,增加进水中的溶解氧浓度并减少处理出水中可能出现的臭味问题,出水回流同样还可以促进填料床中的硝化和反硝化脱氮作用;综合式则一方面设置了出水回流,另一方面还将进水分布到填料床的中部以减轻填料床前端的负荷。
9.污泥如何进行分类?表示污泥性质的指标有哪些?1.按成分分类(1)污泥以有机物为主要成分的称污泥。
污泥的性质是易于腐化发臭,颗粒较细,相对密度较小,(约为1.02~1.006),含水率高且不易脱水,属于胶状结构的亲水性物质。
(2)沉渣以无机物为主要成分的称沉渣。
沉渣的主要性质是颗粒较粗,相对密度较大(约为4左右),含水率较低且易于脱水,流动性差。
2.按来源分类(1)初次沉淀污泥来自初次沉淀池。
(2)剩余活性污泥来自活性污泥法后的二次沉淀池。
(3)腐殖污泥来自生物膜法后的二次沉淀池。
以上3种污泥可统称为生污泥或新鲜污泥。
(4)消化污泥生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后,称为消化污泥或熟污泥。
(5)化学污泥用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物称为化学污泥或化学沉渣:如用混凝沉淀法去除污水中的磷;投加硫化物去除污水中的重金属离子;投加石灰中和酸性水产生的沉渣以及酸、碱污水中和处理产生的沉渣均称为化学污泥或化学沉渣。
3.按污泥从水中分离过程可分为沉淀污泥及生物处理污泥4.按再不同阶段分类:生污泥、浓缩污泥、消化污泥指标:1.污泥含水率污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。
初次沉淀池污泥含水率介于95%~97%,剩余活性污泥达99%以上。
2.挥发性固体和灰分挥发性固体(或称灼烧减重)近似地等于有机物含量,用VSS表示,常用单位mg/L,有时也用重量百分数表示。
VSS也反映污泥的稳定化程度;灰分(或称灼烧残渣)表示无机物含量。
3.湿污泥相对密度与干污泥相对密度湿污泥质量等于污泥所含水分与干固体质量之和。
湿污泥相对密度等于湿污泥质量与同体积的水质量之比值。
10.膜分离技术优缺点。
1)在常温下进行有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩(2)无相态变化保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8(3)无化学变化典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染(4)选择性好可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能(5)适应性强处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,工艺简单,操作方便,易于自动化(6)能耗低只需电能驱动,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1缺点:o 膜造价高,使膜- 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺;o 膜污染容易出现,给操作管理带来不便;o 能耗高:首先MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力,其次是MBR 池中MLSS 浓度非常高,要保持足够的传氧速率,必须加大曝气强度,还有为了加大膜通量、减轻膜污染,必须增大流速,冲刷膜表面,造成MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。
11.比较IC反应器和UASB反应器的主要优缺点书本193起IC厌氧反应器的优点1、IC厌氧装置在布水系统上采用旋流布水,上下三相分离器采用差别式设计,大大提高了分离效果,确保了反应器高效稳定的运行。
2、内部自动循环,不必外加动力,普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。
3、处理能力高,IC反应器的负荷是UASB反应器负荷的5-7倍,UASB反应器的容积负荷通常为3-5kgCOD/m3.d,而IC 反应器的容积负荷可达到20-30kgCOD/m3.d。
4、沼气利用价值高,反应器产生的生物气纯度高,CH4为70%~80%,CO2为20%~30%,其它有机物为1%~5%,可作为燃料加以利用。
5、运行费用低,由于IC反应器的处理效率、进水负荷比UASB反应器的处理效率高,废水的处理成本低,可节省大量运行费用。
6、污泥不易流失,容易形成颗粒污泥,由于IC独特的反应器结构和高的水利负荷和产气负荷,比UASB更能形成和保持颗粒污泥。
7、投资省,占地面积少,因IC有机负荷比UASB高,因此处理同样规模的有机废水,IC反应器的容积比UASB要小,故IC反应器的建造成本比UASB要低。