无机陶瓷膜澄清食醋工艺研究

应用无机陶瓷膜微滤技术对老陈醋进行除浊除茵试验研究.通过探讨无机陶瓷膜平均孔径、跨膜压差、膜面流速、操作温度、料液浓缩比等操作参数对过滤效果的影响,确定了适宜的工艺分离条件.无机陶瓷膜澄清食醋工艺在最佳操作条件(常温,采用平均孔径为0.1μm无机陶瓷膜,跨膜压差0.14 MPa、膜面流速2.0 m/s、最大浓缩倍数9)下,平均膜渗透通量可达40 L/(m2·h);过滤后的食醋不仅感观、理化和卫生指标符合国家标准,而且放置两年后无返浑现象.     

溴化聚苯醚超滤膜的表面亲水改性

先以溴化聚苯醚(BPPO)为基体,利用相转化法制备超滤膜,再用聚乙烯亚胺(PEI)作为改性剂,对BPPO膜进行一步法表面亲水改性.结果表明,PEI的接枝对膜具有较好的交联作用,随着接枝程度的提高,膜的纯水通量从125 L/(m~2·h)下降至90L/(m~2·h),但截留能力随之提高,表现为切割分子量从270 000下降至157 000.同时,随着PEI接枝量的增加,膜表面亲水的氨基含量不断增加,膜的亲水性和抗污能力随之提高.实验表明,改性膜经牛血清蛋白(BSA)溶液污染后,其纯水通量恢复率最高可达89%,相比BPPO基膜提高了约40%.     

复合二氧化钛膜的研制

用溶胶 -凝胶法在多孔α -Al2 O3陶瓷衬底上制备了TiO2 微孔膜 ,经激光光散射仪、X -射线衍射仪、扫描电子显微镜、孔率计等对胶粒的大小、膜的结构、形貌和孔径分布等进行了表征 ,发现在孔直径为 0 .5μm的多孔载体上经浸渍 -干燥 -焙烧过程 ,能制得对牛血清白蛋白 (BSA)有 73.5%～ 92 .7%截留率、通量在 0 .2MPa压差下约 52L/(m2 ·h)的超滤膜 .     

耐高温聚芳醚酰胺超滤膜的研制与应用

以杂萘联苯聚芳醚酰胺(PPEA)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂通过相转化法制备超滤膜.研究了添加剂种类,制膜过程中停留蒸发时间及凝胶浴温度对膜性能的影响.将PPEA超滤膜应用于硫化染料含盐粗产物水溶液的脱盐实验,膜的通量随操作压力或温度提高明显增加,而对染料的截留率保持在100%.在0.3MPa,80℃下经过3个循环约210min的恒容脱盐实验,染料溶液中的盐即可除净.在6h 5个循环的染料脱盐实验中,膜对染料的截留率基本不变,第五循环的初始通量约为260L/(m2·h),仅比第一循环时降低约10L/(m2·h).     

聚偏氟乙烯超滤膜的超声辅助清洗及抑垢

研究了40 kHz超声波处理器在特定声强(1 700和2 700 W/m2)下对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件的破坏情况、浸泡时间对清洗效果的影响、超声协同化学浸泡对膜的清洗效果和超声抑垢过程.得出普通清洗方法清洗时间以6 h最佳,通量提高率为19.2%;利用超声辅助清洗,通量提高率为71%.在抑垢试验中,膜初始通量(纯水通量)为48.6 L/(m2·h),在无超声及无曝气条件下,使用180 min后,通量降至37.26 L/(m2·h),为初始通量的67.4%;当开启声强为270 W/m2及曝气和600 W/m2超声及曝气后,超滤180 min,膜通量为43.16和45.36 L/(m2·h),为初始通量的89.7%和94%,均好于未开超声时的效果.高的声强,抑垢效果好.     

陶瓷膜法处理退浆废水工艺研究及工业化装置运行评价

针对以聚甲基丙烯酸甲酯为主要成分的退浆废水,采用孔径为50nm的陶瓷膜过滤,实现废水的资源化利用.采用两级串联先循环后浓缩的操作方式.循环过滤时,拟稳态通量为423L/(m2·h)和453L/(m2·h).循环结束后进行浓缩,浓缩倍数达到22倍时通量为66L/(m2·h)和54L/(m2·h);膜对COD的截留率为87.5%,产水浊度低于1NTU,废水中的氢氧化钠等小分子物质均透过膜层进入渗透液;膜污染是以聚甲基丙烯酸酯在膜表面形成滤饼为主;碱洗及酸洗膜通量恢复至新膜的95%以上.陶瓷膜出水回用于生产过程;工业化陶瓷膜运行稳定,经济效益显著.     

外环流气升陶瓷膜精制盐水研究

采用气升式陶瓷膜过滤工艺进行盐水精制,研究了曝气量、跨膜压差和料液固含量对膜通量的影响,并计算了过滤阻力及表观能耗.实验结果表明,跨膜压差为60 kPa,曝气量从200 L/h增加到500 L/h时,膜通量从200 L/(m2.h)增加到360 L/(m2.h),提高了80%;进一步提高曝气量,膜通量的增幅不大.曝气量为500 L/h时,膜通量随跨膜压差的增大而线性增加.曝气条件下,固含量在0~25 g/L范围内,随着固含量增大,膜通量略有下降,降幅小于10%.计算结果表明,曝气过程能够有效降低膜过滤阻力,基本消除浓差极化的影响;与错流过滤相比,通过气液两相流对膜过程的强化作用,气升过程能使表观能耗显著降低.     

芯液组成对PVC-PFSA中空纤维共混膜性能的影响

以聚氯乙烯(PVC)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,全氟磺酸(PFSA)为添加剂,采用湿法制备了性能较好的PVC中空纤维共混超滤膜.研究了芯液组成对PVC-PFSA中空纤维膜性能的影响,研究结果表明:纯水通量随全氟磺酸浓度的增加而增加,可达1530 L/(m2·h·MPa).通过调节芯液中DMAc的含...     

纳米纤维素晶接枝丙烯酸钠共混改性聚醚砜超滤膜的研究

通过ATRP法在纳米纤维素晶(CNCs)上接枝丙烯酸钠(AANa)制备具有pH响应性的晶体粒子,利用红外光谱(FT-IR),X射线光电子能谱(XPS)对接枝前后的CNCs进行分析表征。接枝后的CNCs与聚醚砜(PES)进行共混,通过相转化法制得共混膜,利用扫描电镜(SEM),水通量测试对共混膜进行分析。结果表明,当CNCs-g-AANa添加量为1%时,CNCs-g-AANa/PES共混膜水通量有明显提高;且共混膜具有pH响应性,当pH值7.2时,共混膜水通量为137.47L/(m2·h),相比纯PES膜提高了41%;当pH值下降为3.3时,共混膜的水通量达到218.54L/(m2·h),相比纯PES膜提高124%。     

多壁碳纳米管/Fe3O4/SiO2/聚氯乙烯共混膜的制备及性能研究

采用浓硫酸/浓硝酸(体积比3∶1)混酸改性、超声混融和化学水热法配制负载Fe_3O_4的多壁碳纳米管(MWCNTs),将酸化改性的MWCNTs/Fe_3O_4与纳米级SiO_2以适当比例混合超声研磨所得添加剂MWCNTs/Fe_3O_4/SiO_2与聚氯乙烯(PVC)、聚乙二醇(PEG)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)共混制膜,获得MWCNTs/Fe_3O_4/SiO_2/PVC共混膜。通过对膜的纯水通量、溶胀度、孔隙率、平均孔径和牛血清蛋白(BSA)截留率进行比较,结果发现:MWCNTs/Fe_3O_4/SiO_2/PVC的接触角为68.1°,纯水通量为111L·m2/h,BSA截留率为73.9%,皆较PVC膜有所提高,且膜的抗张强度(2.09MPa)和延伸率(17.01%)较MWCNTs/Fe_3O_4/PVC膜有所提高。     

陶瓷膜-生物反应器中微生物载体的应用研究

在陶瓷膜 -生物反应器处理生活污水中引入微生物固定化技术 ,选用两种载体来固定培养微生物 ,比较了不同载体、不同孔径下的膜通量和出水水质等指标 .在操作压差 0 .1MPa,流速 2 .8m/s时 ,膜通量为 1 1 0～ 1 5 0L/(m2 ·h) ,进出水COD的去除率在 90 %以上 .     

耐高温聚酰胺复合纳滤膜的染料脱盐性能研究

利用耐高温聚酰胺复合纳滤膜对偶氮染料酸性铬蓝K(ACBK)的含盐水溶液进行脱盐实验.研究了操作压力、盐水温度等对膜脱盐性能的影响,考察了复合膜在高温染料脱盐过程中的分离性能及热稳定性.结果表明,随着操作压力和温度上升,膜的通量都明显提高,对ACBK和NaCl的截留率则分别保持在100%和12%左右.在1.0MPa,80℃下复合膜可以高效地完成染料ACBK的脱盐净化.经过10d的高温染料脱盐实验,膜对染料的截留率基本不变,通量从260L/(m2·h)降低到约240L/(m2·h),经水冲洗后通量恢复到253L/(m2·h)左右.     

PVDF/PET平板式复合膜的制备及性能研究

利用非溶剂致相法制备PVDF/PET平板式复合膜,考察了添加剂、相对湿度、蒸发时间对复合膜性能的影响。结果表明添加剂为5%(wt,下同)聚乙二醇-400和0.5%聚乙烯吡咯烷酮K17复配、空气相对湿度为65%、蒸发时间为10s时制得的复合膜综合性能较优,膜的纯水通量达562.4L/(m2·h),孔隙率为70.5%,断裂拉伸强度和断裂伸长率分别为23.3MPa和58.1%。将此复合膜安装在浸没式MBR中处理生活污水,控制出水通量为0.46m3/(m2·d),连续运行6个月,跨膜压差均小于16kPa,膜比通量均大于8,CODcr去除率均高于83.8%,NH3-N去除率均高于90.1%,SS去除率均高于95.0%。     

海藻酸钙水凝胶过滤膜的制备及其对硫酸钙的截留

以尿素为致孔剂制备了海藻酸钙(CA)水凝胶过滤膜,测试了其通量、截留率和力学性能;通过扫描电子显微镜(SEM)观测其过滤硫酸钙前后的表面形貌。结果表明,增加尿素含量,均导致膜应力和应变的下降;而膜的纯水通量则迅速增大,尿素含量为3.0%(质量分数)时达到28.7 L/(m2·h),为最大;0.2 MPa下,过滤1.7 g/L硫酸钙时对Ca2+和SO2-4的截留率分别为83%和92%,稳定通量达到21.7 L/(m2·h)。     

改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备与性能的研究

以接枝马来酸酐的改性聚偏氟乙烯(PVDF-g-MAH)为膜材料,采用浸没沉淀相转化方法制备超滤膜.在绘制PVDF-g-MAH-溶剂-水体系的三元相图基础上,研究并讨论铸膜液中溶剂体系、聚合物浓度以及添加剂浓度配比对膜性能和结构的影响,比较了接枝前后超滤膜的亲水性和抗污染性.研究结果表明:在聚合物-溶剂二元体系发生相分离过程中,4种溶剂体系所需非溶剂(水)的量的顺序为:DMAC>NMP>DMF>DMSO;以DMAC溶剂制备的铸膜液,制得的膜表面相对致密,纯水通量小,截留率高;随着聚合物浓度的提高,膜的通量下降,截留率提高;同时SEM照片也显示了随聚合物浓度的增加,超滤膜表层趋于致密,支撑层指状孔孔径缩小,孔数增多;超滤试验结果表明,在截留率相同的前提下,用PVDF制备的超滤膜纯水通量为104.6 L/(m2·h),而PVDF-g-MAH制得的超滤膜纯水通量为230L/(m2·h),同时对比了连续超滤BSA溶液12 h后的膜通量衰减状况,两种膜的通量的衰减率分别为36%和15.4%,表明以改性材料制备的超滤膜的亲水性和抗污染性能均得到提高.     

混凝-陶瓷膜微滤处理阴极电泳漆废水研究

提出用混凝与陶瓷膜微滤组合工艺处理阴极电泳漆废水的方法,研究了pH值对CODCr去除率的影响,操作压差、膜面流速对膜通量的影响,得到了适宜的操作条件和有效的膜清洗方法.结果表明:料液pH值为6.7时,混凝过程对CODCr去除率的贡献约63%,之后的微滤使废水中CODCr的去除率增加到85%.采用平均孔径为0.2μm的氧化锆膜,在膜面流速4.2 m/s,压差0.10 MPa,温度30℃,膜稳定通量约250 L/(m2.h),渗透液可作为涂装车间循环冲洗水用.混凝作为前处理过程有助于提高膜的渗透通量,降低膜污染,改善出水水质.     

基于电子束共辐照接枝制备中空纤维纳滤膜

以聚砜超滤膜为基体,采用电子束共辐照接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体制备中空纤维纳滤膜。采用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱分析接枝前后膜表面化学组成,并探讨接枝条件对纳滤膜接枝率、孔径以及脱盐性能的影响。结果表明,电子束能够穿透基膜,使膜内外表面均接枝上AMPS。以最佳接枝条件(辐照剂量80 k Gy,单体浓度10%,阻聚剂浓度1.5%,交联剂浓度0.2%,乙醇/水=1/9,溶液体积30 m L)制备的纳滤膜接枝率为4.68 mmol/m2,孔径为5.4 nm,0.4 MPa压力下对1 g/L Na2SO4的截留率为88.9%,渗透通量为28.3 L/(m2·h)。     

多巴胺接枝的GO-Al_2O_3膜对Na~+/Mg~(2+)的分离性能

以Al_2O_3管式膜为载体,采用简单的浸浆法制备氧化石墨烯-三氧化二铝(GO-Al_2O_3)复合膜,考察了用多巴胺接枝和未接枝的GO-Al_2O_3膜对纯水渗透性能和一二价离子截留性能的影响.结果表明,GO成功地涂覆在Al_2O_3管式膜表面.用多巴胺接枝的GO-Al_2O_3膜的纯水通量为330L/(m2·h·MPa),比未用多巴胺接枝的GO-Al_2O_3膜下降了45%,相比于Al_2O_3膜降低了83%.在压力为0.3MPa,盐溶液浓度为10mmol/L,膜面流速为1.3m/s的条件下,Al_2O_3管式膜对4种无机盐均无截留性能;多巴胺接枝GO-Al_2O_3膜和GO-Al_2O_3膜对4种盐的截留顺序为R(Na2SO4)R(NaCl)R(MgSO4)R(MgCl2),并且多巴胺接枝GO-Al_2O_3膜对4种盐的截留率,相比于GO-Al_2O_3膜,有了明显的提高.     

凝固浴组分对双凝固浴法制备PVDF膜结构和性能的影响

在内外凝胶浴中添加不同含量的溶剂,采用双凝固浴法制备了PVDF/PVP/DMAc中空纤维膜.通过膜形貌扫描电镜( SEM)表征,纯水水通量和牛血清蛋白(BSA)截留率测试实验,分析评价了凝固浴中溶剂含量对PVDF中空纤维膜结构与性能的影响.结果表明,凝固浴中溶剂含量增大会导致皮层孔隙率增多,而对亚层结构的影响各不相同.膜的纯水渗透通量变化无明显规律性,但BSA截留率保持相对稳定.当内外凝固浴中溶剂体积分数分别为30％和70％时,膜内部大孔发育良好,亚层疏松多孔,水通量分别为270 L/(m2,h)和548 L/(m2·h),显示了良好的渗透性能.     

异径聚偏氟乙烯中空纤维膜制备及其性能研究

为增强膜材料的抗污染性能,通过对于湿相转化法制膜过程中铸膜液及芯液挤出频率及强度的调节,研制出内径呈规则性波动的异径聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微孔膜.系统研究了异径膜的波动周期、内径比对膜强度、通量及其耐污染性的影响规律.结果表明,随着波动周期的减小、内径比的增加,膜丝的始泡点略有减小,通量显著提高.波动周期为5.0 cm时,膜的内径比从1.0增加到1.4时,纯水通量由180.1 L/(m2·h)增至260.0 L/(m2·h);在卵清蛋白溶液中通量的衰减比由39.1％降至27.5％.内径比为1.3时,膜丝从无波动至波动周期减小到4.0 cm时,纯水通量由180.1 L/(m2·h)提高至234.1 L/(m2·h);在卵清蛋白溶液中通量衰减比由39.1％降至32.7％.