超滤膜污染的机理和控制_张原

研究与探索

超滤膜污染的机理和控制

张　原

(深圳市自来水集团有限公司,广东　深圳　518031)

摘要　文章介绍了超滤膜污染的机理和模型,然后试验证明引起膜污染的主要因素包括:膜材料的性能、膜材料与所处理液的相互配合、处理液的浓度与流速等。通过改善膜材料的性能、合理处理好膜与所处理液之间的各种参数匹配,可以有效地解决膜的污染问题。

关键词　超滤膜　范德华力　双电层　吉布氏吸附方程　弗雷德里希方程

Mechanism and Control of the Pollution of Ultrafiltration Membrane

Zhang Yuan

(Shenzheng Water S upply (Group )Co .Ltd .,Guangdong Shenzheng 518031)

A bstract In this paper ,mechanism and model of the pollution of ultra -filtration membrane are in -trouduced and then the main facto rs including the characteristics of the materials membrane m ade of ,m atching

of the membrane and the liquid to be treated ,make the mem brane polluted were approved .To improre the char -acteristics of the membrane and match well the parameters related to the membrane may be solved .

Keywords ultra -fillration membrane van der weals force electric double layer Gibb 's adsorption e -quation freundlich isotherm 1　膜技术在给排水行业的应用

由于在给排水领域内,超滤膜应用较广,而系统在运行过程中,特别是废水处理领域内,因膜污染而引起的过滤阻力不断增加,膜过滤通量严重衰减,是阻碍该项技术应用推广的关键所在。本文拟通过对超滤膜污染的实验,总结污染的控制因素,提高膜技术在给排水领域内有效应用的认识。2　超滤膜污染机理与模型2.1　污染的机理与模型

从宏观理论上讲,溶液在膜表面的吸附过程比

较复杂,因为在吸附过程中,溶质和溶剂之间,或者吸附剂混合物(膜)各组分之间始终存在着竞争吸附,所以溶液的吸附等温线必须在测量表观等温吸附线后,加上适当的蒸气吸附数据进行计算才能得到。但在实际上,从定性的角度可以认为,膜对溶质的吸附与两者之间的极性密切相关,极性材料的膜倾向于强烈的吸附极性物质,对非极性物质的吸附就弱得多。相反,非极性材料的膜则更容易吸附非

另据试验表明,2%浓度的稳定性ClO 2,由于浓度低,活化后转化率不高,ClO 2含量低,如能采用高纯ClO 2发生器(如上海技源科技有限公司的产品),ClO 2转化率在95%以上,效果更佳。

参考文献

1　王升坤:《Cl O 2用于油田采出水处理的研究》,工业水处理,1999,3.

2　陈雷等:《石油开采废水处理技术的现状与展望》,中国给水排水,

1999,11.

3　唐晓东等:《含硫气油水的综合治理技术》,工业水处理,1999,4.4　李佐东等:《稳定性ClO 2在油田解堵中的应用》,资料,1999,4.5　李超等:《关于大庆地区净化水处理中应用稳定性ClO 2的可行性

研究》,资料,1997,5.

6　陆柱、郑士忠等:《油田水处理技术》,石油工业出版社,1990,2.

第一作者简介:项成林　上海吴泾化工有限公司副总工程师,教授级高级工程师,上海市净水技术学会副理事长,中国工业水处理学会理事　收稿日期:2001年7月

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　净水技术Vol .20NO .42001

极性溶质。另一方面,根据相似相溶的原理,极性溶质易在极性溶剂中溶解,而非极性溶质易在非极性

溶剂中溶解,而越容易溶解,也就越不容易被膜表面吸附。综上所述,溶质的极性若越与溶剂相近而与膜相反,则溶质在膜表面的吸附越少。

从微观的角度来看,膜表面吸附的难易程度以及吸附层的稳定性这两大污染特征指标,与大分子溶质和膜表面、大分子溶质之间的相互作用力有关,其间的作用力一般分为范德华力和双电层作用力。2.1.1　范德华力两个物体间的范氏力大小可用Hamaker 比例常数H 表征。对于水(1)、溶质(2)和膜(3)的三元

体系:H 213=[H 1/211-(H 22×H 33)1/4]2

式中H 11、H 22、H 33分别为水、溶质、膜的Ham aker 常数。对疏水性膜,H 33下降;对疏水性溶质,H 22下降;两者均会导致H 213增加,使膜与溶质间范氏力增大,加重膜面的污染。因此,疏水性膜与溶质均会使膜面更易被污染。2.1.2　双电层的作用力

膜在与溶液相接触时,由于离子吸附、偶极取向、氢键等作用会使膜表面带上电荷,表面电荷能够影响表面附近溶液中的离子分布:带异性电荷的离子受到表面电荷的吸引而趋向膜的表面;带同性电荷的离子被表面电荷所排斥而远离膜的表面,使得膜表面附近溶液中的正负离子发生相互分离的趋势;同时,热运动又使得正负离子有恢复到均匀混合的趋势,在这两种相反趋势的综合之下,过剩的异号离子以扩散的方式分布在带电膜表面附近的介质中,就形成了双电层。当膜所带电性与溶液电性相同时,污染吸附较小;反之,则吸附较大。膜面污染吸附量取决于上述两种作用力的综合结果。

膜污染吸附模型可用吉布斯吸附方程和弗雷德里希吸附方程表示。其中吉布斯吸附方程重点表征等温条件下的吸附关系:

Γ=(C /RT )[d (γCOS θ)/dC ]2.1……………式中:Γ为单位面积膜的污染吸附量

C :为溶液浓度

T :为溶液体系温度

R :为气体常数γ:为溶液表面张力

θ:为润湿角度

而在吸附热与表面覆盖程度有关的情况下,采

用弗雷德里希方程:

Γ=k ×c 1/n 2.2…………………………………式中:Γ为单位面积膜的污染吸附量

k ,n 为相关常数 c 为溶液的平衡浓度

3　膜污染的控制

根据膜污染的机理和污染吸附模型,膜污染主要可以通过调节以下的影响因素加以控制:膜材料的亲水性能;膜材料的荷电性能;处理液的浓度;处理液的流速。

本文通过有关实验对以上四种膜污染影响因素进行研究,以寻求各种因素的变化对膜污染的控制。3.1　实验设备及材料

本实验所用设备有自制平板式超滤池、自制料液罐、超级恒温水浴池、WZJ -Ⅱ型计量循环泵、C14同位素测定仪、石英弹簧秤、测高仪等。

所用的材料有标准BSA 溶液、配制的酒精发酵液、截留分子量为3万的聚砜(PS )、聚砜酰胺(PSA )、聚丙烯腈(PAN )和醋酸纤维平板超滤膜各若干。3.2　实验循环流程及控制条件

图1　试验流程

首先将各种材料的超滤膜,按超滤池大小及形

状要求分别制作成块,并在纯水中浸泡24小时,秤湿膜重量;然后,将按同样方法配制不同浓度的酒精发酵液或标准BSA 溶液分别倒入料液罐,按图1所示的流程进行恒温、空压循环,待超滤膜吸附平衡后,再测定吸附平衡后膜块重量,以确定实验膜块的平衡污染吸附量。

对于标准BSA 溶液和酒精发酵液分别采用C14同位素法和石英弹簧秤加测高仪进行膜重的测定;料液的流速利用调节阀和计量泵联合控制,并采用秒表、量筒法测量校正;酒精发酵液的pH 值采用PHB -4型酸度计测量,并分别使用1N 的HCl 和NaOH 溶液调整。3.3　实验结果与讨论3.3.1　膜材料的亲水性能实验

我们选取了最具代表性的亲水性膜材料醋酸纤维超滤膜(CA )和最具代表性的疏水性膜材料聚砜超滤膜(PS )在标准BSA 溶液中进行了平衡吸附测试的对比实验,并采用C14同位素测得膜污染的平衡曲线见图2:从图2中看出,疏水性PS 膜对BSA 的污染平衡吸附量约为1.0mg /m 2,是同等条件下

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超滤膜污染的机理和控制

亲水性CA 膜的5倍,其达到污染平衡吸附量的时间60分钟,为CA 膜所用时间的6倍。可见,采用

亲水性材料制成的膜,由于其H amaker 增大,使得H 213减小,从而降低了膜材料与溶质之间的范氏力,可以有效的降低膜面的污染程度。对照吉布斯方程可以清楚的看出C 、T 、R 、γ等参数确定后,Γ仅随θ变化,材料疏水性越强,则d (γCOS θ)/dC 越大,膜的污染越严重

。

图2　膜污染的平衡曲线

实验显示亲水性膜有污染平衡吸附量低的优点;而疏水性膜有达到污染吸附平衡时间长的优势。

因此,实际上目前国外的超滤膜一般采用在疏水性基膜的基础上,复合亲水性材料的做法,既降低膜面污染,同时延长达到膜面污染吸附平衡的时间,对超滤膜的性能起到了有效的改善作用。3.3.2　膜材料的荷电性能实验我们选择了较具代表性意义的荷正电PAN 膜与荷负电PAN 膜来做对比实验,实验条件为,压力:空压运转;温度:25℃;发酵液浓度:0.333g /L ,pH 为3.5;流速:43.7cm /min 。

表1和图3所示分别为荷正电及荷负电聚丙烯腈超滤膜(PAN )在酒精发酵液的平衡污染吸附量及其吸附平衡曲线。从图表分析中可以看出在酸性荷正电的酒精发酵液环境中,带有荷正电的PAN 超滤膜的平衡污染吸附量要远低于荷负电的PAN 膜的平衡吸附量;pH 值越低即溶液的正电性越强,两种膜的污染平衡吸附量的差别越大,而当溶液pH 值接近等电点时,两种膜的吸附量趋于一致,而两种膜的最大吸附量之差可达75%以上。

可见由于双电层的效应,膜与溶液荷电性(pH 表1　丙烯腈超滤膜在酒精发酵液平衡污染吸附量

pH 值3.03.54.04.55.0荷正电PAN 膜0.20670.25690.29690.30360.3152荷负电PAN 膜

0.3558

0.3502

0.3470

0.3296

0.3154

图3　丙烯腈超滤膜在酒精发酵液的吸附平衡曲线

值)的相互关系会对膜污染产生非常大的影响。当膜的荷电性与溶液的荷电性相同时,被截留的溶质一般远离膜面,所造成的污染较小;当膜的荷电性与溶液的荷电性相反时,被截留的溶质极易在膜面吸附沉积,所造成的污染较大。

因此,在给排水处理,尤其是在废水处理工艺过程中,应特别注意处理液的荷电性(通常以pH 表

示),当处理液呈酸性时,选择荷正电的超滤膜;而处

理液呈碱性时,选择荷负电超滤膜。3.3.3　处理液的浓度根据弗雷德里希方程Γ=k ×c 1/n

,我们选择了聚砜(PS )、聚砜酰胺(PSA )、聚丙烯腈(PAN )和醋酸纤维(CA )等四种材质的超滤膜,对其在不同浓度的酒精发酵液中所形成的污染进行测定,实验条件为,压力:空压运转;温度:25℃;发酵液流速:43.7cm /min 。实验结果见表2。

表2

　浓度与污染吸附实验数据

C (g /L )0.53300.66700.80000.93301.1330ΓPS (

mg /cm 2)0.35800.36800.40900.43900.4590ΓPSA (mg /cm 2)0.02980.03550.03980.04200.0520ΓPAN (mg /cm 2)0.03170.03420.03870.04150.0516ΓC A (

mg /cm 2)0.00710.0082

0.0090

0.0118

0.0146

通过对表2中数据进行线性回归分别得到四种膜污染吸附量的弗雷德里希方程分别为:

PS 膜:Γ=0.4415·C 0.3616

3.1

…………………PSA 膜:Γ=0.0463·C 0.6981

3.2

………………PAN 膜:Γ=0.0453·C 0.6299

3.3………………CA 膜:Γ=0.0126·C 0.97293.4…………………从上述方程中可以看出,膜面污染的吸附量与处理液浓度有直接的联系,处理液浓度越高,则膜面

污染越强,对亲水性膜而言,浓度变化所引起的膜面污染增加值大于疏水性膜污染量的增加。因此,在水处理,尤其是污水处理行业中,采用滤过水回流稀

(下转第22页)

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　净水技术Vol .20NO .42001

至40mg/L左右,远低于450mg/L设计技术指标。

当给水盐度从30g/L试验至100g/L时,造水比从3.33下降至3.22,降低有限,当给水盐度增加至240g/L时,预料造水比仍在2.5以上,则相应的单位耗汽量不会高于400kg/m3。

c.样机累计连续运行了112小时,既没有发现传热管、抽气器喷嘴、排盐泵叶轮等设备出现堵塞现象,也未发现淡水产量下降。初步证明主要设备如苦咸水加热器、闪发蒸馏器、抽气器、排盐泵等的研制是成功的,也适合于高盐度苦咸水的淡化处理。7　结论

样机随后在塔里木沙漠油田进行现场安装调试,现场地下苦咸水的盐度为120g/L,调试时成品水含盐量一直保持在20mg/L左右,产水量在30m3/d以上。在装置累计产淡水608m3后,对加热器、冷凝管组件和闪发室的人孔进行了拆检,情况良好,达到设计要求。多级闪发蒸馏装置及其研制的配套设备完全适合于高浓度苦咸水的淡化或浓缩。

第一作者简介:王建平,男,1961年出生,毕业于上海交通大学、硕士、研究员。曾任职于中船总公司七★四研究所,从事环保和水处理技术的研究和应用。现任上海科技投资股份有限公司副总经理。　收稿日期:2001年4月

(上接第13页)

释等手段,降低处理液浓度,对控制和降低膜面污染有明显作用。

3.3.4　处理液的流速

处理液流速对膜面污染的影响,我们通过对不同流速下CA和PS膜的污染吸附实验进行分析,图4、图5分别为CA超滤膜和PS超滤膜在酒精发酵液中空压循环时的污染平衡吸附量,实验条件为: 25℃;pH值3.5。从数据图可得出如下结论:无论亲水性膜或疏水性膜,其平衡污染吸附量均与过滤

图4　CA 膜在酒精发酵液中空压循环时的污染平衡吸附量

图5　PS膜在酒精发酵液中空压循环时的污染平衡吸附量液的流速成线形反比关系;其中亲水性膜的平衡污染吸附量随流速增加而降低的比例大于疏水性膜。

这是因为处理液流速的提高不仅有利于减轻膜表面的浓差极化现象,从而降低膜面污染,同时由于高速流体对膜面有剪切作用,减少了膜面沉积,也有利于膜面污染的减小;同时流速增加还会增加对处理液的微搅拌作用,促进溶质的溶解,从而降低了膜污染的发生。

3.3.5　其他方法

此外对膜表面和处理进行适当的预处理也是控制膜面污染的有效方法。J.A.How ell等人利用在超滤膜固定木瓜酶的方法将沉积在膜表面的乳清分解,使得膜污染大幅降低,此外利用Tween80处理的聚砜超滤膜在进行BSA溶液超滤时,其膜面污染均大为降低,都是很好的降低膜面污染的处理手段。4　结论

超滤膜在给排水领域应用的关键问题是膜污染引起的通量下降,引起超滤膜膜面污染的主要因素包括:膜材料的性能、膜材料与处理液的相互配合、处理液的浓度和流速等因素。通过进一步改善膜材料性能、合理处理好膜与处理液之间的各种参数匹配,可以有效解决这一棘手问题,使超滤膜在给排水领域内得到更广泛的应用。

参考文献

1　D.J.S haw Introduction ot coll oid and surface chemistry.Third edi-tion Reprinted Butterw orth&Co Ltd1983.

2　张原.酒精发酵液超滤膜污染的机理与控制.浙江大学硕士论文。1990.

第一作者简介:张原,生于1965年6月,1991年浙江大学生化系毕业硕士研究生.现深圳自来水公司,副总.从事分质供水工作。收稿日期: 2001年4月

22沙漠油田高浓度苦咸水淡化技术的研究

面源污染参考

—1—

一、项目立项的必要性及需求分析 1．项目立项的必要性（围绕《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》重点领域及其优先主题，组织开展本行业应急性、培育性、基础性科研工作，解决行业科技发展问题的必要性分析）。 按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，本项目属于环境重点领域的优先主题——综合治污与废弃物循环利用。 农村面源污染是指农村地区在农业生产和居民生活过程中产生的、未经合理处置的污染物对水体、土壤和空气及农产品造成的污染，具有位置、途径、数量不确定，随机性大，分布范围广，防治难度大等特点。主要来源有两个方面：一是农村居民家庭生活污水和废弃物污染；二是农业生产过程中不合理使用而流失的农药、化肥、残留在农田中的农用薄膜和处置不当的农业畜禽粪便、恶臭气体以及不科学的水产养殖等产生的水体污染物。我国目前正处在污染构成快速转变时期，面源污染的负荷在逐步上升，在相当一部分农村地区面源污染比例已超过点源污染，所造成的环境质量恶化问题已日显突出，已经严重影响了农村生态环境质量和农民的生活水平。 环境保护部副部长张力军在2010年2月9日国务院新闻办—2—

公室举行新闻发布会上指出：农业源污染物排放对水环境的影响较大，农业源也是总氮、总磷排放的主要来源，分别占排放总量的57.2%和67.4%。要从根本上解决我国的水污染问题，必须把农业源污染防治纳入环境保护的重要议程。 因此，从政策、法规、管理和技术4个层面尽快制定出符合国情、适应经济发展水平的农业面源污染综合控制措施，构建农业面源污染复合控制系统，对于有效控制农村面源污染，引导农村经济健康发展，保护和恢复农村自然生态功能，构建和谐社会，促进社会可持续发展具有重要意义。 2．分析说明项目实施能够产生的重大经济、社会效益。 项目的实施可有效的指导化肥、农药的使用，避免无效的损耗浪费，减小土地退化速率，缓解水土流失，从源头消减污染物积累，减少农业面源污染。对畜禽养殖废弃物的处理、处置和资源利用提供技术支撑和规范指导，引导农村区域循环经济的健康发展。这将从污染源头和迁移途径上对面源污染进行有效阻控，从而遏制和改善流域、湖泊水质污染状况，给社会发展带来巨大的经济效益。 2．研究与开发任务与内容（主要包括研究重点与开发内容，以及相应的考核指标。其内容应与项目目标有直接对应关系，为实现项目目标所应进行的重点研究内容不应有遗漏，也不应包括 —3—

MBR膜污染形成机理及控制

２００６年２月 Ｆｅｂ．２００６ ?110? 文章编号：1673-1212(2006)01-0110-03 膜生物反应器（　Ｍｅｍｂｒａｎｅ　Ｂｉｏ－ｒｅａｃｔｏｒ―ＭＢＲ）是将膜分离技术与生物反应原理相结合而开发的一种新型污水处理工艺。与传统工艺相比具有固液分离效果好、生物反应器内生物量高、污泥产量低、出水水质好、占地面积小等优点。但是在膜分离过程中出现的膜污染严重的影响了膜的通透性能，增加了工艺的运行成本，已成为影响该技术推广使用的一个关键问题。因此，有必要对ＭＢＲ膜污染的形成机理及主要影响因素进行分析并研究相关控制方法，以期为推广该项新技术的工业化应用创造条件。 １ ＭＢＲ膜污染的形成机理及主要影响因素 １．１ 形成机理 所谓膜污染是指处理物料中的微粒、胶体颗粒以及溶质大分子由于与膜存在物理、化学作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附和沉积造成膜孔径变小或 堵塞，使膜通量及膜的分离特性产生变化的现象。［１］ 造成 ＭＢＲ膜污染的直接物质来源是生物反应器中的污泥混合液，成分包括微生物菌群及其代谢产物、废水中的大小有机分子、溶解性物质和固体颗粒等。通常，在ＭＢＲ膜过滤过程中，膜污染的形成机理主要有以下几种：１．１．１ 小于膜孔径的颗粒物质在膜孔中吸附，通过浓缩、结晶、沉淀及生长等作用使膜孔产生不同程度的堵塞，造 成膜污染。 ［５］１．１．２ 料液中的悬浮物、胶体物质及微生物被膜拦截，物质间通过吸附、架桥、网捕等作用结合在一起，在膜表面沉积形成沉积层，降低膜通量，造成膜污染。１．１．３ 膜穿透压力及膜孔的堵塞造成膜表面出现浓差极 化现象，当达到极限浓度后，溶解性难降解小分子有机物析出并与污泥混合液悬浮固体（ＭＬＳＳ）结合在膜表面形 成凝胶层，造成膜污染。 ［５］ 第二种机理形成的沉积层与膜表面的结合力较弱，控制膜出水通量在合理的范围内可减少污泥絮体在膜表面的沉积。此外，在膜过滤过程中，曝气或膜面错流等操作形成的剪切力和扰动作用基本可以将沉积层去除，它对膜的通透性能影响不大。造成膜通透性能降低的主要污染因素是膜孔的堵塞和凝胶层的形成。在膜过滤过程中水力作用很难将这两种污染去除，必须通过专门的膜清洗才能恢复膜的通透性，这也是导致工艺运行费用增加的主要原因之一。控制膜污染的主要目的是确保膜的通透性，降低运行成本。因而，膜孔的堵塞和抑制凝胶层的形成是ＭＢＲ膜污染控制的重点。１．２ 影响因素 影响膜孔堵塞的主要因素是料液中的生物相尺寸和膜自身的特性。一般生物相尺寸越小越容易堵塞膜孔且孔内微生物在营养物充足时会出现滋生现象，加重膜孔 堵塞程度。［１０］膜的特性主要有膜材质、膜孔径大小、空隙 率、亲疏性、电荷性质和粗糙度等。不同特性的膜吸附料液颗粒物的程度不同，所以污染的程度也不同。影响凝胶层析出的因素为料液生物相尺寸和反应器中的溶解性难降解有机物浓度。溶解性难降解有机物这里主要是指胞外聚合物（ＥＰＳ）会导致溶液粘度的增加，堵塞污泥絮体颗粒之间的空隙，改变膜面形成的空隙率的结构，是凝胶 层形成的主要因素。［５］生物相尺寸越小在过滤过程中越容 易达到膜表面，形成比阻更高的致密层，加速凝胶层的形成。此外，膜的出水通量在膜过滤过程中控制着浓差极化 收稿日期：　２００５－０９－２３ 作者简介：蒋波（１９７９－），男，江苏徐州人，中国矿业大学环测学院工程系在读硕士研究生，主要研究方向为污水处理技术。 ＭＢＲ膜污染形成机理及控制 蒋波１，王丽萍２，华素兰３，张传义４ （１．２．３．４中国矿业大学　环测学院，　江苏　徐州　２２１００８） 摘 要：　膜污染问题是影响膜生物反应器（ＭＢＲ）技术推广使用的一大障碍。本文通过对ＭＢＲ膜污染的形成机理及主要影响因素的分析研究，认为造成膜通透性能降低及工艺运行成本增加的主要污染因素是膜孔的堵塞和凝胶层的形成，在膜过滤过程中，采用优化选择膜组件及运行操作条件、改善污泥混合液的生化特性、确定临界污泥浓度、膜清洗等方法可减少膜孔的堵塞，抑制凝胶层的形成，有效的控制膜污染。关键词：　ＭＢＲ 膜污染 凝胶层 胞外聚合物（ＥＰＳ） 中图分类号：X703 文献标识码：B ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT

超滤膜的吸附污染研究

DOI:10.16159/https://www.sodocs.net/doc/4a8249113.html, k i.i ssn1007-8924.1997.01.007 第17卷第1期膜　科　学　与　技　术V o l.17N o.1 1997年2月M EM BRAN E SCIEN CE AN D T ECHN O LO G Y Feb.1997 超滤膜的吸附污染研究* 陆晓峰　陈仕意　刘光全　王彬芳** (中国科学院上海原子核研究所,上海　201800) 摘　要　研究了五种不同材料、不同的亲水性、孔径相当的超滤膜及同种材料、四种 不同孔径的超滤膜受蛋白污染的情况.研究表明,亲水性好的膜受蛋白的污染小,孔 径小的膜抗污染性能好. 关键词　超滤　膜污染 分类号　TQ028.8 超滤膜技术正迅速进入工业化实用阶段,生化、食品等领域由于超滤技术的应用已收到巨大的效益,但随之而出现了人们最关注的膜污染、浓差极化等问题.膜污染引起透过膜的溶液量明显下降,由此导致设备成本上升,产品质量下降等一系列问题.目前有关超滤膜污染研究、抗污染超滤膜的研制等都已引起国内外有关专家的重视[1,2]. 本文着重研究对不同膜材料、不同膜孔径对吸附蛋白质的影响,以及蛋白质溶液的pH和温度变化对膜吸附的影响,从而探讨在蛋白质物质的超滤中膜的污染规律. 1　实验方法 1.1　超滤膜制备 用相转换法制膜,各类膜都由本所制备. 1.2　通量(f)测定 用杯式或循环式四串联超滤膜评价仪,平均压力0.2M Pa,预压30min后,收集一定时间内通过膜的纯水体积. f(m l/cm2h)=透过液体积/膜面积×时间 1.3　截留率(R)测定 用杯式超滤膜评价议,平均压力0.2M Pa,溶液分别为浓度为0.5g/L的牛血清白蛋白(BSA)、聚乙二醇(PEG).先平衡20min,再取样用TOC-10B总有机碳测定仪测定其浓度. R(%)=(1-透过液浓度/料液浓度)×100% 收稿日期:1996-04-16 *上海市自然科学基金资助项目 **华东理工大学 第一作者:男,43岁,高级工程师

MBR膜污染机理及其控制

M BR 膜污染机理及其控制 杨红群　周艳玲 (九江学院化学化工学院,江西九江　332005) 摘　要:本文论述了膜生物反应器中膜的污染机理及其控制。关键词:膜生物反应器　膜污染　机理　控制 1　用于水处理的膜生物反应器技术简介 活性污泥法将生物反应器与二沉池结合起来,是最常用的废水处理方法。常规活性污泥法(C ASP :con 2 ventional activated sludge process )的成功与否取决于依靠 重力进行分离的二沉池的运行效果,但在实际应用中,污泥的沉降性不易控制,处理效果不稳定。膜生物反应器技术(M BR :membrane bioreactor )将活性污泥法水处理技术和膜分离技术结合起来,可以避免C ASP 中污泥沉降性难以控制的问题并且可以替代二沉池。最初报 道的应用于活性污泥法水处理的膜为超滤膜[1]。由于膜能够将生物反应器中的泥水完全分离,可以根据废水特征和其它设计参数将污泥浓度增高至任何适当的浓度。高的活性污泥浓度可以保证在各种进水条件下均能取得较好的出水水质,并且可以减小水处理厂占地空间。M BR 使用的膜有着较小的孔径(对微滤膜来讲通常为0.1μm ),这意味着出水中的悬浮固体(SS:sus 2 pended s olids )很少,微生物量也比常规活性污泥法出水 中的含量低很多 。 图1　循环式(分置式)膜生物反应器示意图 第一代膜生物反应器使用管状膜,膜分离装置置于生物反应器之外并用泵进行水循环,称之为循环式 (分置式)M BR ,如图1所示。反应之后的泥水混合物经 泵送入膜组件,透过液作为处理出水,浓缩液再返回反应器进一步降解。循环流导致了较高的能耗,典型值为3kWhm -3出水[2]。膜组件能耗的高低还取决于膜组件的构造[1]。液体在膜组件中的高速剪切流和循环泵的剪切力可以破坏微生物并直接导致生物反应器中的 微生物失去活性。 浸没式(一体式)M BR 首先在日本被开发并大量安装使用。它可以克服循环式M BR 的缺点。在浸没式 M BR 中,膜组件直接浸没在泥水混合物中,透过液在抽 吸泵的作用下流出膜组件,如图2所示。膜组件的下方有曝气装置,将空气压缩机送来的空气形成上浮的微气泡;在曝气的同时,紊动的液流在膜表面产生剪切力,有利于去除膜表面的污染物。浸没式M BR 能耗的

造成RO膜污染的原因及解决方式

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。

超滤膜污染的机理和控制_张原

研究与探索 超滤膜污染的机理和控制 张　原 (深圳市自来水集团有限公司,广东　深圳　518031) 摘要　文章介绍了超滤膜污染的机理和模型,然后试验证明引起膜污染的主要因素包括:膜材料的性能、膜材料与所处理液的相互配合、处理液的浓度与流速等。通过改善膜材料的性能、合理处理好膜与所处理液之间的各种参数匹配,可以有效地解决膜的污染问题。 关键词　超滤膜　范德华力　双电层　吉布氏吸附方程　弗雷德里希方程 Mechanism and Control of the Pollution of Ultrafiltration Membrane Zhang Yuan (Shenzheng Water S upply (Group )Co .Ltd .,Guangdong Shenzheng 518031) A bstract In this paper ,mechanism and model of the pollution of ultra -filtration membrane are in -trouduced and then the main facto rs including the characteristics of the materials membrane m ade of ,m atching of the membrane and the liquid to be treated ,make the mem brane polluted were approved .To improre the char -acteristics of the membrane and match well the parameters related to the membrane may be solved . Keywords ultra -fillration membrane van der weals force electric double layer Gibb 's adsorption e -quation freundlich isotherm 1　膜技术在给排水行业的应用 由于在给排水领域内,超滤膜应用较广,而系统在运行过程中,特别是废水处理领域内,因膜污染而引起的过滤阻力不断增加,膜过滤通量严重衰减,是阻碍该项技术应用推广的关键所在。本文拟通过对超滤膜污染的实验,总结污染的控制因素,提高膜技术在给排水领域内有效应用的认识。2　超滤膜污染机理与模型2.1　污染的机理与模型 从宏观理论上讲,溶液在膜表面的吸附过程比 较复杂,因为在吸附过程中,溶质和溶剂之间,或者吸附剂混合物(膜)各组分之间始终存在着竞争吸附,所以溶液的吸附等温线必须在测量表观等温吸附线后,加上适当的蒸气吸附数据进行计算才能得到。但在实际上,从定性的角度可以认为,膜对溶质的吸附与两者之间的极性密切相关,极性材料的膜倾向于强烈的吸附极性物质,对非极性物质的吸附就弱得多。相反,非极性材料的膜则更容易吸附非 另据试验表明,2%浓度的稳定性ClO 2,由于浓度低,活化后转化率不高,ClO 2含量低,如能采用高纯ClO 2发生器(如上海技源科技有限公司的产品),ClO 2转化率在95%以上,效果更佳。 参考文献 1　王升坤:《Cl O 2用于油田采出水处理的研究》,工业水处理,1999,3. 2　陈雷等:《石油开采废水处理技术的现状与展望》,中国给水排水, 1999,11. 3　唐晓东等:《含硫气油水的综合治理技术》,工业水处理,1999,4.4　李佐东等:《稳定性ClO 2在油田解堵中的应用》,资料,1999,4.5　李超等:《关于大庆地区净化水处理中应用稳定性ClO 2的可行性 研究》,资料,1997,5. 6　陆柱、郑士忠等:《油田水处理技术》,石油工业出版社,1990,2. 第一作者简介:项成林　上海吴泾化工有限公司副总工程师,教授级高级工程师,上海市净水技术学会副理事长,中国工业水处理学会理事　收稿日期:2001年7月 11 　净水技术Vol .20NO .42001

地下水污染控制复习资料

一、绪论 1、污染控制（pollution control）：一般是指对人类在生产和生活过程中所产生的废水、废料及化学物质等，在其被释放到环境中之前，将其捕获或改变其形式，从而达到有效控制的目的。 2、地下水污染是指地下水受到人类活动的影响，从而导致地下水水质变差，以至于不再适合使用。 3、引起地下水污染的物质称为地下水污染物。地下水受人类活动影响较大，其污染物质种类繁多，主要包括：合成有机化合物、碳氢化合物、无机阴阳离子、病原体、热量以及放射性物质等。这些物质中，大部分溶解于水，具有不同的溶解度，这类物质被称为溶质。 4、地下水污染类型：地下水的细菌污染（细菌总数、大肠杆菌指数） 地下水的化学污染 地下水的热污染 地下水的放射性污染 5、地下水污染源及污染途径：排放废物的污染源 贮藏、处理与处置废物的污染源 运输过程中的污染源 人类有计划的活动所导致的污染源 污染水体进入含水层的通道 人类活动产生或加剧的自然污染源 6、地下水污染入渗类型：间歇入渗型 连续入渗型 越流型 侧向补给型 第二章 1、岩石空隙是地下水储存的场所和运动通道。空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，都对地下水的分布和运动具有重要影响。孔隙(松散岩石) 裂隙(坚硬岩石) 溶隙(可溶岩石) 2、孔隙：松散岩石中颗粒或颗粒集合体之间的空隙。孔隙体积的多少用孔隙度(n)来表示，即单位体积岩石(V)(包括孔隙在内)中孔隙(Vn)所占的体积。孔隙度的大小取决于颗粒排列方式(图2-2、图2-3)，颗粒的分选程度，颗粒形状以及充填胶结程度。 对于粘性土，结构及次生孔隙是影响孔隙度的重要因素。

3、裂隙：由于地壳运动及内、外地质营力作用下岩石破裂变形产生的空隙。裂隙按其成因可分为：成岩裂隙、构造裂隙和风化裂隙。裂隙率(Kf) 是指包括裂隙在内的单位体积岩石中裂隙的体积(Vt) 4、溶隙：可溶的沉积岩，在地下水溶蚀下产生的空隙。溶穴(隙)的多少以岩溶率来表示。溶穴的体积(Vk)与包括溶穴在内的岩石体积的比值称为岩溶率(Kk)。 5、气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水 6、结合水：松散岩石的颗粒表面及坚硬岩石空隙壁面均带有电荷，而水分子又是偶极体，由于静电吸引，固相表面具有吸附水分子的能力。根据库仑定律，电场强度与距离的平方成反比。当水分子与固相表面的距离足够小时，受固相表面的引力则会大于水分子自身的重力，这部分水我们就称其为结合水。结合水区别于普通液态水的最大特征是具有抗剪强度，即必须施加一定的力才能使其发生变形，随着距离颗粒表面由近及远，结合水的抗剪强度减弱。 7、重力水是指在自身作用下能够自由运动的水。它既不同于结合水附着在颗粒表面而不能自由运动，又不同于毛细水受表面张力的约束。 8、毛细水是指在松散岩石内复杂而细小的空隙中由于表面张力的作用而滞留着的地下水。在地下水面以上的包气带中广泛存在着毛细水。毛细水和重力水都是液态水。毛细水有支持毛细水、悬挂毛细水和孔角毛细水（触点毛细水）。 9、水从地下水面沿着小孔隙上升到一定高度，形成一个毛细带，此带中的毛细水下部有地下水面支持，并随地下水面的升降而改变其位置，这类毛细水称为支持毛细水。 大气降水、地表水入渗或地下水位快速下降而形成的与地下水面不相连接的毛细水，称为悬挂毛细水。其特点是毛细水成带状，但与地下水面无联系。 孔角毛细水存在于颗粒的接触处，多孤立存在而不形成毛细水带，与地下水面也无关。孔角毛细水有补给成因的，有支持毛细水残留而成的，也有凝结成因的。 10、气态水：呈水汽状态贮存和运动于未饱和的岩石空隙中的水。 11、固态水：以固态冰的形式存在于岩石空隙中的水。 12、岩石水理性质主要有容水度、含水量、持水度、给水度与饱和差、透水性 13、地表以下一定深度上存在着连续的具有自由表面的地下水。在该地下水面以上，称为包气带；地下水面以下，称为饱水带。 14、包气带按不同的水文地质情况,可分为三种情况： （1）当地下水面埋藏很浅时，即使地下水面变动较大，毛管上升水总能达到地面，即地下水面和地面之间有毛管作用存在。 （2）当地下水面埋藏足够深时，即使地下水面变动很大，毛管上升高度总不能达到地表。这样在地下水面和地面之间，自上而下可分为土壤水带、中间带和毛细水带。 （3）当地下水面的埋深介于以上两者之间时，随着地下水面的变动，毛细上升水有时能到达地表，有时则不能到达地表。 包气带是饱水带与大气圈、地表水圈联系的必经通道。饱水带通过包气带获得大气降水和地表水的补给，同时又通过包气带蒸发排泄到大气圈。 15、含水层指能够透过并给出相当数量水的岩层，即饱含水的透水层。含水层不但可贮水而且水还可以在其中自由运动。 16、隔水层是指不能透过并给出水，或是透过与给出的水量微不足道的岩层。

关于土壤和地下水污染的危害及治理措施

地下水与土壤污染防治措施： （1）源头上控制对土壤及地下水的污染。 企业应从设计、管理中防止和减少污染物料的跑，冒，滴，漏而采取的各种措施，主要措施包括工艺、管道、设备、土建、给排水、总图布置等防止污染物泄露的措施。在处理或贮存化学品的所有区域设置防渗漏的地基并设置围堰，以确保任何物质的冒溢均能被回收，从而防止土壤和地下水环境污染。 设计强酸或强碱操作的区域的地基、地面、围墙、排水沟均通过耐酸碱混凝土或耐酸碱胶泥或花岗岩处理；其他操作区域的地基、地面均铺设防渗漏地基。严格按照化工环境保护设计规范设计施工。设计化学物质的输送管线均设置在地面上，不设地下贮罐。地下集水池经过酸性防腐和防渗漏处理。 企业危险废物临时堆场设置应符合《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）要求，固废临时堆场应采取防雨淋、防扬散、防渗漏、防流失等措施，以免对地下水和土壤造成污染。 企业与污水集中处理厂的危险废物仓库应安装视频监控设施，并与产业园监控中心及地方环保主管部门联网。 （2）地下水污染监控 建立企业地下水环境监控体系，包括建立地下水监控制度和环境管理体系、制定监测计划、配备必要的检测仪器和设备，以便及时发现问题，及时采取措施。要求企业在运行期严格管理，加强巡检，及时发现污染物泄漏；一旦出现泄漏及时处理，检查检修设备，将污染物泄漏的环境风险事故降到最低。 （3）应急预案及应急处置 建立企业污染事故应急预案，当发生异常情况时，按照装置制定的环境事故应急预案，启动应急预案。在第一时间内尽快上报主管领导，启动周围

社会预案，密切关注地下水水质变化情况。组织装专业队伍负责查找环境事故发生地点，分析事故原因，尽量将紧急时间局部化，如可能应予以消除。对事故现场进行调查，监测，处理，对事故后果进行评估，采取紧急措施制止事故的扩散，扩大，并制定防止类似事件发生的措施。 事件诱因：因人为因素导致某种物质（废气中的污染物质、废水中污染物质、固体废物中的污染物或其渗透液）进入陆地表层土壤，引起土壤化学、物理、生物等方面特性的改变，影响土壤功能和有效利用，危害公众健康或者破坏生态环境的现象 事件类型： 1、大气污染物通过干、湿沉降过程污染水体和土壤； 2、工业废水、生活污水对水体和土壤的污染； 3、固体废物堆积、掩埋等处理污染水体和土壤； 4、企业使用的原辅材料发生泄漏处理不当污染水体和土壤。 对人体健康的影响： 1、重金属污染的危害：土壤中重金属或类金属污染对居民的危害通过农作物和水进入人体；（痛痛病） 2、农药污染的危害：农业生产中大量使用农药，首先使土壤受到污染，通过食物链进入人体，可引起急、慢性中毒极致突变、致癌和致畸作用； 3、生物性污染：是当前土壤污染的重要危害，影响面广，可引起肠道传染病和寄生虫病；可引起钩端螺旋体病、炭疽病、破伤风及肉毒中毒等。 对环境的影响： 地下水与土壤污染是具有隐蔽性和潜伏性、不可逆性和长期性两大特点。地下水与土壤污染是长期积累的过程，危害也是持续的、具有积累性的；使地下水与土壤质量下降，造成污染，影响动植物的生长、大气环境质量和危害人体健康。

华北平原地下水污染防治工作方案

华北平原地下水污染防治工作方案 （2013年3月） 一、充分认识华北平原地下水污染防治紧迫性 （一）华北平原范围。根据国土部门地下水资源调查和分区，华北平原包括北京、天津、河北三省（市）的全部平原及河南、山东二省的黄河以北平原，面积13.9万平方公里，共涉及21市207县（市、区），分为山前冲积洪积倾斜平原、中部冲积湖积平原、东部冲积海积滨海平原。山西省作为华北平原地下水重要补给区涉及8市48县（市、区）。 （二）华北平原地下水环境状况。初步调查表明，华北平原局部地区地下水存在重金属超标现象，主要污染指标为汞、铬、镉、铅等，主要分布在天津市和河北省石家庄、唐山以及山东省德州等城市周边及工矿企业周围；局部地区地下水有机物污染较严重，主要污染指标为苯、四氯化碳、三氯乙烯等，主要分布在北京市南部郊区，河北省石家庄、邢台、邯郸城市周边，山东省济南地区-德州东部，河南省豫北平原等地区。 （三）地下水污染主要成因。海河流域受污染地表水入渗补给是地下水污染的重要原因。2010年，该流域废水排放量高达49.73亿吨，未达标的断面比例为60.6%，污染严重河流渠道、过量施用化肥和农药以及不达标的再生水灌溉区等对地下水环境影响显著。重点污染源排放也是造成地下水污染的重要原因。华北平原石油化工行业（包括勘探开发、加工、储运和销售）、矿山开采及加工、生活垃圾填埋场、工业固体废物堆存场和填埋场、高尔夫球场等重点污染源对地下水产生点状、线状污染，部分中小型企业产生的废水未加处理通过渗井、渗坑违法向地下排放直接污染地下水。此外，华北平原地下水环境监管能力低下、监测网络不健全、管理制度不完善等也直接影响地下水污染防治工作。 （四）地下水污染防治形势。华北平原位于重要的经济战略发展区域，地下水是华北平原重要饮用水源和战略资源。随着经济社会的快速发展，部分城市和工业企业周边地下水污染呈恶化趋势，严重威胁地下水饮用水源安全。地下水污染治理和修复难度大、成本高、周期长，形势严峻。着力开展华北平原地下水污染防治工作十分必要和紧迫。 二、明确华北平原地下水污染防治指导思想和目标 （五）指导思想。以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导，认真落实《全国地下水污染防治规划（2011-2020年）》（以下简称《规划》）有关要求，坚持流域水污染防治和地下水污染防治相结合，强化地下水污染防治责任和完善环境监管相结合，保护地下水资源和防治地下水污染相结合，地下水污染源头预防、过程控制和修复示范相结合。优先解决华北平原地下水重金属和有机污染等突出问题，切实维护地下水饮用水源安全，保障华北平原地下水资源可持续利用，促进华北平原经济社会可持续发展，为全国地下水污染防治工作提供示范。 （六）基本原则。 ——预防为主，协同控制。加强地下水污染源环境监管，坚决打击环境违法行为，加强重点地下水污染源地面防渗，以预防为主；充分结合海河和黄河流域水污染防治要求，建立地下水与地表水协同控制的水污染防治格局，加大土壤污

超滤膜的清洗

超滤膜污染是指被处理液体中的微粒、胶体例子、有机物和微生物等大分子溶质与膜产生物理和机械作用而引起在膜表面或膜孔内吸附、沉淀使膜孔变小或堵塞，导致膜的透水量或分离能力下降的现象。膜污染形式包括膜表面和微孔孔壁上吸附了过多的截留物而发生的覆盖污染和膜孔内被胶体例子、有机物和微生物等大分子溶质阻塞。 1）超滤膜的表层较厚（约1cm），孔隙孔径在之间。膜表面污染层大致呈双层结构，上层为较大颗粒的松散层，紧贴于膜面上的是小粒径的细腻层，因为污染层的存在，有大量的膜孔被覆盖。而且，有机物和微生物等大分子溶质及其他杂质之间长时间的相互作用极易在膜表面结块，阻碍水的透过。 2）膜孔内被胶体例子、有机物和微生物等大分子溶质阻塞或者孔内壁因吸附蛋白质等杂质形成沉淀而使膜孔变小或者完全阻塞。污染物质包括胶体、有机物、菌类以及钙铁的无机盐垢。含有这些污染物质的水源通过超滤膜时，大量污染物被膜截留而积聚于膜表面，长期的连续运行，被膜截留下来的微粒容易形成凝胶层，阻塞流水通道。 二、判断超滤膜是否需要清洗的原则如下： （1）根据超滤装置进出口压力降的变化，多数情况下，压力降超过初始值时，说明流体阻力已经明显增大，作为日常管理可采用等压大流量冲洗法冲洗，如无效，再选用化学清洗法； （2）根据透水量或透水质量的变化，当超滤系统的透过水量或透水质量下降到不可接受程度时，说明透过水流路被阻，或者因浓度极化现象而影响了膜的分离性能，此种情况，多采用物理——化学相结合清洗法，即进行物理方法快速冲洗去大量污染物质，然后再用化学方法清洗，以节约化学药品。 （3）定时清洗，运行中的超滤系统根据膜被污染的规律，可采用周期性的定时清洗。可以是手动清洗，对于工业大型装置，则宜通过自动控制系统按顺序设定时间定时清洗。 三、超滤膜的污染及清洗再生技术 由于超滤膜的功能是去除原液中所含有的杂质，性能优良与截留分子量较低的中空纤维超滤膜，被杂质污染堵塞可能更快，膜表面会被截留的各种有害杂质所覆盖，甚至膜孔也会被更为细小的杂质堵塞而使其分离性能下降。原水预

城市河流面源污染及其控制措施

城市河流面源污染及其控制措施 摘要：本文主要讨论城市河流流域范围内的面源污染控制问题，阐述了逐级控制管控模式，并分别介绍了目前城市河流的面源污染控制的技术性措施。 关键词：城市河流面源污染管控措施 前言 我国目前正处在城市化快速发展的阶段，城市的高速发展给水环境带来了巨大的压力和挑战，引发了一系列的环境问题。近年来，随着点源污染逐步得到治理，面源污染对于水环境的危害性受到人们的普遍关注，面源污染问题已成为当前城市水环境综合治理亟待解决的主要问题之一。开展研究城市面源污染的特征及规律，制定可行的污染控制技术及对策，对政府部门进行面源污染的控制管理决策提供科学依据具有重要意义。 1 面源污染的研究进展 20世纪60年代以来，美、日、英等一些发达国家开始农业面源污染研究，主要开展面源污染的分类特征研究、降雨--径流之污染物迁移转化过程的数学模型研究、大气层污染物通过输送与沉积进人地表水体的机理性研究、面源污染扩散与负荷的模型研究等。 我国面源污染研究起始于80年代，相继在北京、珠江流域的广州、辽河流域的沈阳、长江中下游流域的上海、杭州、苏州、南京等城市开展。在基础研究方面，清华大学开展了面源污染负荷估算及降雨径流过程、侵蚀过程、污染物迁移转化过程的模型研究。滇池、太湖、巢湖污染治理过程中也对面源污染作了较深入研究。但总体上面源污染研究的重点还是放在了基础研究、农业面源污染研究上，对面源污染控制的研究比较落后，尤其是城市面源污染控制研究仍相对薄弱。 2 城市河流面源污染的来源及特征 面源污染，是指溶解的或固体污染物从非特定的地点，在降水和径流冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等)，引起的水体污染。 城市河流面源污染物主要来自于降雨对城市地表的冲刷，所以，城市地表沉积物是城市河流中污染物的主要来源。城市地表沉积物包含许多污染物质，有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等。污染物的含量取决于城市河流的地形、地貌、植被的覆盖程度和污染物的分布情况。

地下水污染修复方法概述

地下水污染修复地下水污染修复方法方法方法概述概述 王明玉 中国科学院研究生院

地下水污染控制与修复已成为国际环境领域的研究热点，受污染地下水控制与修复技术已在工程实践中广泛应用。目前对污染的土壤和含水层的恢复治理方法主要包括原位修复、异位修复和自然衰减监测法（（自然修复）三种。对于点源污染的治理首先要对污染源进行控制，清除、切断或控制污染来源，防止污染物的继续泄漏，其后采用相应的措施对已污染的场地进行恢复和治理。对于面源污染，应考虑土壤与地下水污染联合治理。 1)1)原位修复方法原位修复方法原位修复方法 气提法气提法：：气提法是原位修复方法之一，主要用来去除挥发性、半挥发性有机物污染物。对于污染土壤的气提方法来说，要求在包气带中设立抽水井，使用真空泵在地表抽取包气带中的空气，从而加速土壤中污染物的气相转移速率，达到修复的目的。该方法存在的问题包括抽气井有效半径的确定和如何避免地表空气直接进入抽气井而造成的短路等。对于地下水来说，气提方法是通过地下水的人工循环，即将处理后的地下水回注于包气带再入渗到地下水中，未处理的地下水从底部进入井中取代被抽取的地下水，在此过程中使水体中的挥发性污染物去除井中汽化分离，分离出的污染气体再通过地表处理或微生物降解去除。该方法一般与土壤气提、地表处理、微生物降解联合使用，可以去除氯化有机溶剂、石油产品污染物、农药等。它的优点在于只采用单井抽取气体，很少抽取地下水，具有投资少、运转费用低的特点；可以同其他处理方法联合使用，强化修复效果；设计简单，易于维护。但该工艺在浅层含水层中的处理效果有限，可能会产生沉淀从而造成水井堵塞，若处理系统设计不合理还会造成污染扩散。

膜污染机理与清洗

膜污染的机理与清洗技术 摘要：膜污染一直是膜分离技术中普遍性的难题，本文通过对膜污染机理的深入研究与影响因素的分析，并引入工程实例，简单介绍了清洗过程对膜污染的控制。 关键词：浓差极化、吸附、膜通量 膜分离作为一门新型的分离技术，是以具有选择性分离功能的无机或高分子材料作为分离层，以外界能量为推动力，使流体中各组分得分离、提纯、浓缩的一种分离新方法。膜分离技术尽管有其它物理化学法、生物法难以比拟的优点，但经常由于膜污染而产生不可预测的膜寿命降低、膜失效等问题，都增加了膜的操作和维护费用。所以说，膜污染始终是困扰当前膜分离技术的具有普遍性的工程难题之一。 膜污染是指处理物料中的微粒、胶体粒子和溶质大分子由于与膜存在物理化学作用或机械作用引起的膜表面和膜孔径内吸附、沉积造成的膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特征的不可逆变化现象[1]。对膜污染来说，一旦物料与膜接触，膜污染即开始。因此，确定膜污染原因和影响因素，控制膜污染程度，清除污染和恢复膜通量，这些问题一直是膜学界关注的重点。 一、膜污染机理 在压力驱动膜过程中，膜的性能随时间有很大的变化，即时间延长，通过膜的通量减少，造成通量衰减的原因有许多，这些因素对原料通过膜的传递增加了新的阻力。 影响膜通量下降的因素，一般认为主要有以下4点[2]： ①浓差极化. 由于膜表面上溶质的浓度成梯度增加，即边界层渗透压升高，使得膜的渗透通量下降. ②膜孔阻塞. 被分离溶质在膜表面或膜孔内形成阻塞，造成通量下降. ③膜孔吸附. 被分离溶质(尤其是蛋白质) 在膜表面或膜孔内沉积进而吸附其他的分子，形成污染. ④形成凝胶层. 在较低流速时，浓差极化使膜表面的溶质浓度大于其饱和溶解度，在膜表面吸附沉积而产生凝胶层. 下图所示膜分离过程中存在的各种阻力，在理想情况下，只有膜阻力R m，由于膜在一定程度上能截留某些物质，所以被截留分子在膜表面积累起来，这使得在靠近膜处形成高浓层，该层对传质产生阻力，即浓差极化阻力R cp。积累的溶质浓度可能非常高，以致形成凝胶层，从而形成凝胶层阻力R g，当溶液中含有蛋白质时会发生这种情况。对于多孔膜，有些溶质可能进入膜内而使孔堵塞，由此导致堵孔阻力R p。最后，由于吸附也可产生额外阻力，即R a。吸附可发生在孔内，也可发生在膜表面。 原料多孔膜

地下水污染控制

地下水污染控制

地下水污染控制 摘要：地下水污染问题日益严重，造成的危害也越来越大，因此，在充分了解地下水的起源及危害的条件下，需要我们对其防护做出一定的探索。 本文就地下水的危害及防治拘束等进行了简单的介绍。 关键词：地下水污染，危害，防治，反应渗透墙修复技术 引言 随着工农业生产的迅速发展和社会人口的不断增长，工业“三废”大量排放、农药和化肥大面积使用、生活垃圾和污水的大量排放、污水灌溉、核能利用带来废料日益增多，这些污染物向地下渗入使周围地下水水质遭到严重污染。另一方面，由于不合理开采或过量抽取地下水，改变了地下水水利状态，也加速了地下水污染进程，目前我国90%以上的城市地下水已遭受污染，呈现由点向面的扩散趋势，而我国的地下水污染控制与治理技术才刚刚起步，因此加强对地下水污染的治理迫在眉睫。 一、地下水污染概况 1、地下水污染概念 地下水污染（ground water pollution）主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。或者是凡是在人类活动影响下，地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象①。 2、地下水中的污染物质 地下水受人类影响较大，其污染物质种类繁多，主要包括：合成有机化合物、碳氢化合物、无机阴阳离子、病原体、热量以及放射性物质等。 3、地下水污染入渗类型 地下水污染入渗类型是多种多样的，大致可归为四类： ①间歇入渗型。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期地渗 入含水层，主要是污染潜水。这种途径的污染组分是固态的，来自固体废物或土壤，淋滤固漫“话”地下水污染体废物堆引起的污染，即属此类。 ②连续入渗型。污染物随水不断地渗入含水层，主要也是污染潜水。废水聚集 地段（如废水渠、废水池、废水渗井等）和受污染的地表水体连续渗漏造成地下水污染，即属此类。 ③越流型。污染物是通过越流的方式从已受污染的含水层（或天然咸水层）转 移到未受污染的含水层（或天然淡水层）。污染物或者是通过整个层间，或者是通过地层尖灭的天窗，或者是通过破损的井管，污染潜水和承压水。地下水的开采改变了越流方向，使已受污染的潜水进入未受污染的承压水，即属此类②。 ④侧向补给型。污染物通过地下径流进入含水层，污染对象为潜水或承压水。

地下水污染修复(防控)工作指南(试行)

附件5 地下水污染修复（防控）工作指南 （试行） 2014年10月

目次 第一章总则 (1) 1.1编制目的 (1) 1.2适用范围 (1) 1.3编制依据 (1) 1.4术语与定义 (2) 1.5指导原则 (3) 1.6组织编制单位 (3) 第二章工作内容和流程 (4) 2.1工作内容 (4) 2.2工作流程 (5) 第三章地下水环境调查 (7) 3.1第一、二阶段地下水环境调查 (7) 3.2第三阶段地下水环境调查 (7) 第四章修复（防控）目标确定 (8) 4.1修复（防控）目标确定原则 (8) 4.2修复（防控）目标确定方法 (8) 第五章修复（防控）技术筛选及方案制定 (10) 5.1地下水污染修复（防控）技术筛选 (10) 5.2修复（防控）方案确定与比选 (13) 第六章修复（防控）工程设计及施工 (18) 6.1修复（防控）工程设计与施工要求 (18) 6.2修复（防控）工程设计 (19) 6.3修复（防控）工程施工 (22) 第七章修复（防控）工程运行、维护及监测 (25) 7.1运行、维护及监测内容 (25) 7.2运行、维护及监测方案 (25) 7.3运行、维护及监测实施 (29) 第八章修复（防控）终止 (32)

8.1修复（防控）工程验收 (32) 8.2修复（防控）系统关闭 (33) 8.3场地清理 (35) 8.4场地恢复 (35) 8.5地下水污染修复（防控）工程评估报告编制 (35) 附录 A(资料性附录) (36) 表 A.1常见地下水污染修复（防控）技术 (36) 表 A.2地下水污染修复（防控）技术评价参数表 (40) 附录 B（资料性附录）t检验 (42) 附录 C（资料性附录）地下水污染修复（防控）方案报告大纲 (44) 附录 D地下水污染修复（防控）工程评估报告大纲 (45)

造成浸没式超滤膜污染的因素分析

造成浸没式超滤膜污染的因素分析 超滤是以压力为驱动将水质进行净化的技术，是重要的膜分离技术之一。通过超滤技术处理过的水质较好，可超过现代饮用水标准对浊度、杆菌以及病毒的要求，因此，超滤技术成为当今水处理领域的研究热点。 低压膜过滤技术已得到全世界范围的广泛认可，其在水处理领域的应用具有巨大的潜力。运行条件对于实际的膜过滤系统非常重要，适合的操作参数可以很好地控制膜污染。提高整个膜系统的过滤性能和膜的寿命。对于长期运行的膜过程，膜运行条件的选择十分重要，应尽量减少膜污染，从而使膜系统在较长的时间内保持稳定运行。通过中试试验，系统考察运行条件对浸没式超滤膜过滤过程中膜污染的影响，以优化膜系统的运行条件。 1 材料与方法 1.1 原水水质 试验用原水取自苏州内河的一条支流，由于受生活污水影响，该原水受到一定污染。 1.2 试验材料与装置

聚氯乙烯(PVC)超滤膜的主要参数：类型为中空纤维，过滤方式为外压，截留相对分子质量100，接触角67°，内径0.85m m，外径1.45mm。该试验中浸没式超滤膜的中试装置主要由进水系统、预吸附池、混凝反应池、污泥回流系统、平流沉淀池和浸没式超滤膜系统构成。浸没式超滤膜系统中设有曝气、反洗及自控装置，可实现气洗和水洗的自动控制，膜池进水为原水或沉淀池出水，出水方式为泵抽吸，通过设置在浸没式超滤膜组件出水管上的真空压力表检测跨膜压力。该装置的设计处理水量为 5m3/h，混凝反应池分为4格，可以调节混凝时间，平流沉淀池水力停留时间约1.5h。浸没式超滤膜池的尺寸为170c m×100c m×180cm，按照长度方向平均分为5格。浸没式PVC中空纤维超滤膜的帘式膜组件垂直装于膜池内，膜丝有效长度1.36m，单帘膜面积约8.03m2，一个膜组件中装有3帘膜，膜面积约为24.1m2。 1.3 运行条件 运行条件包括曝气、过滤方式、混凝预处理及反冲洗，分别考察了间歇曝气、间歇过滤、间歇过滤间歇曝气和混凝等在短期或长期膜过滤过程中对浸没超滤膜污染的影响。在用超滤膜直接过滤原水，考察混凝预处理对膜污染影响的试验中，混凝剂采用聚合氯化铝，投加量为10～15mg/L。膜通量均采用20L/ (m2·h)。采取的运行方式中，间歇曝气为曝气1min，停止9min;间歇过滤

农业面源污染及其控制技术研究.

第２０卷第６期 ２００６年１２月水土保持学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＶ０１．２０Ｎｏ．６Ｄｅｅ．，２００６ 农业面源污染及其控制技术研究 柴世伟１’２，裴晓梅３，张亚雷２，李建华２，赵建夭１’。 （１．同济大学环境科学与工程学院，污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海２０００９２； ２．同济大学环境科学与工程学院，长江水环境教育部重点实验室，上海２０００９２；３．同济大学，上海２０００９２） 摘要：水环境面源污染的严重性已受到国内外普遍关注，面源污染业已成为国际上水环境问题研究的活跃领域。 从农业面源污染的发生机理和农业面源污染的特点出发，通过分析农业面源污染与水体环境之间的关系，探讨了 农业面源污染对水环境的影响。对于面源污染的控制，最佳管理措施（ＢＭＰＳ）现已得到广泛应用。其中，人工湿 地、前置库、缓冲带、水陆交错带、水土保持和农业生态工程等是目前研究和应用较多的农业面源污染控制技术。 关键词：农业面源污染；水环境；控制技术 中图分类号；Ｘ５２文献标识码：Ａ文章编号：１００９—２２４２（２００６）０６—０１９２—０４ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＤｉｆｆｕｓｅＰｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

ＣＨＡＩＳｈｉ—ｗｅｉｌ～，ＰＥＩＸｉａｏ—ｍｅｉ３，ＺＨＡＮＧＹａ—ｌｅｉ２，ＬＩＪｉａｎ—ｈｕａ２，ＺＨＡＯＪｉａｎ—ｆｕｌ’’（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃ；ｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２；３．ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓ靠ｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｏｎｄｅｒａｎｃｅｏｆｄｉｆｆｕｓｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓｂｅｅｎａｔｔｅｎｔｉｏｎｅｄ ｔｏｇｅｎｅｒａｌｌｙ，ａｎｄｔｈｅｄｉｆ—ｆｕｓｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗａｓａｌｒｅａｄｙｔｈｅａｃｔｉｖｅｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔａｒｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｈｅｏｃｃｕｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｄｉｆｆｕｓｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｄｉｆｆｕｓｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆａｇｒｉ—ｃｕｌｔｕｒａｌｄｉｆｆｕｓｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｂｅｓｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒａｃｔｉｃｅｓ（ＢＭＰｓ）ｉｓａｐｐｌｉｅｄｂｒｏａｄｌｙｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｏｆｄｉｆｆｕｓｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ