超滤/纳滤双膜技术提高农村集中式供水水质

浙江省农村饮用水存在安全隐患,以超滤/纳滤膜为核心建立饮用水净化工艺,考察纳滤膜对水质的提升效果.结果表明:纳滤膜对TOC、CODMn和TDS有较好的去除效果,出水CODMn质量浓度均稳定在1 mg/L以下,NF90和NF270的出水TOC质量浓度分别为1.63 mg/L和0.17 mg/L;NF90的出水TDS优于NF270,NF270的平均去除率为55.87％,NF90的平均去除率为96.97％;这两款膜对于不同分子量有机农药去除具有差异性,膜出水微囊藻毒素-LR的去除率都在90％以上,且出水质量浓度符合饮用水的标准(1μg/L).这两款纳滤膜对蛋白类物质有较好的去除效果,NF270对于分子量小于3 kDa有机物的去除存在局限性.     

水溶性荧光染料溶液脱盐浓缩的纳滤实验研究

选用NTR7450和NF270两种纳滤膜对水溶性工业荧光染料原液进行分离，选择出透过通量大、除盐效果好和染料截留率高的纳滤膜，并对该染料溶液进行了脱盐和浓缩的间歇渗滤过程研究：在温度25℃和压力1.0MPa下，膜对染料截留率达到100％，最终料液中NaCl浓度从0.214mol／L降到0.0025mol／L,料液被浓缩了2．6倍。说明纳滤膜的间歇渗滤操作过程能够实现染料溶液的脱盐浓缩。     

聚酰胺非对称纳滤膜在印染废水深度处理中的应用

利用自制的聚酰胺非对称纳滤膜处理水溶性阴离子染料废水,并与NF270商品膜性能进行了比较研究。在0.7 MPa和25℃的条件下,所制纳滤膜对3种阴离子染料的截留率均大于95%。24 h染料连续脱盐运行条件下,膜的水通量保持在50 L.m-2·h-1,染料截留率96%以上,脱盐率稳定在5%以下,具有较好的选择分离性和耐污染性。2种纳滤膜的性能对比研究表明,所制PMIA非对称纳滤膜的染料截留能力和耐高温性优于NF270商品膜,但膜通量稍低。     

不同纳滤膜在软化浓海水性能方面的研究

选用纳滤膜NF270、DK、DL对浓海水进行实验研究。考察了不同操作压力下3种纳滤膜的透过通量、截留性能和分离系数的变化,从而选出适宜软化浓海水体系的纳滤膜。     

基于XDLVO理论分析物理化学相互作用对纳滤膜有机污染影响

基于XDLVO理论定量解析了2种商用纳滤膜(NF90和NF270)与2种典型有机物腐殖酸(HA)和海藻酸钠(SA)之间的界面相互作用能,考察了溶液条件及系统操作压力对膜污染的影响。结果表明,纳滤膜污染程度与物理化学作用密切相关。pH减小使污染物之间或者污染物与膜之间黏附自由能负值明显增大,膜污染程度增加,膜通量衰减明显。离子强度增加特别是Ca~(2+)的添加会导致同样结果。SA比HA表现出对纳滤膜更强的膜污染。过滤液预处理可以降低膜污染,而增加跨膜压差可以增加膜污染并导致膜通量的快速衰减。XDLVO理论对膜污染预测的相关结果与实验结果相对一致,表明XDLVO理论在预测及控制膜污染方面具有很大的潜力。     

海水纳滤系统脱盐性能研究

针对3-2排列的2段式海水纳滤脱盐系统,在不同操作压力和进水TDS含量条件下系统分析了一个流程长度内各支膜元件的产水量和脱盐率的变化特性。结果表明,系统回收率和脱盐率随操作压力的升高而升高,随进水TDS含量的增加而降低。在较高的操作压力(3.8 MPa)和较低的进水TDS含量(质量浓度28 g/L)的优化条件下,系统回收率和水回收率分别可达到90%以上和接近35%。对于单支膜元件来说,靠近系统末端的膜元件其水通量随操作压力升高而降低、随NF系统进水TDS含量升高而升高。操作压力越大、进水TDS含量越低,流程末端的膜元件对整个NF系统的产水贡献率越低。     

纳滤处理燃机电厂清洗废液及膜污染研究

采用NF 90、NF 270、NF 2001、NF 5001 4种纳滤膜对燃机电厂压气机清洗废液进行处理，考察操作压力、初始COD_Cr、温度和pH等因素对纳滤膜性能的影响。结果表明，操作压力为0.7 MPa时，4种纳滤膜对废液中低分子质量的难生物降解溶解性有机物截留效果均较好，产水水质满足纳管标准(COD_Cr≤500 mg/L)。操作压力在一定范围内增加，4种纳滤膜膜通量和COD_Cr截留率呈不同幅度的上升趋势，压力由0.6 MPa增加至1.0 MPa时，NF2001产水COD_Cr降幅最大(70.73%),NF 5001膜通量增幅最大(28.14%)。初始COD_Cr增加使膜通量下降而对COD_Cr的截留效果提高，且随着温度由20℃升高至40℃，及pH由3升至10，各膜通量均有一定程度的提高。此外，较低温度(20℃)下NF 270膜通量较大且不可逆污染值较小，因而在处理压气机清洗废液中具有良好的应用前景。     

进水水质对纳滤膜苦咸水软化的分离性能

针对黄淮地区苦咸水,构建了小试级别的纳滤膜法软化系统,并开展了包括pH、总溶解固体含盐量（TDS）和总有机碳（TOC）等进水水质对DL、DK型纳滤膜的软化分离实验。结果表明,pH为3~10、TDS为1317~5926 mg·L^-1和TOC为2.72~12.24 mg·L^-1的进水条件下,DL和DK纳滤膜比通量随pH的增加分别呈先上升后下降和缓慢下降的趋势,随进水TDS和TOC的增加呈整体下降趋势,而纳滤膜对硬度离子（Mg²⁺和Ca²⁺）的截留率均呈明显的上升趋势。DL膜运行至267 h时,膜比通量下降幅度超过10%,进行化学清洗,酸洗后膜比通量恢复率达到85.05%,酸洗加碱洗后该值高达97.2%,结合扫描电子显微镜和原子力显微镜表征结果,可知化学清洗对膜面污染有较好的去除效果。     

纳滤工艺处理电厂脱硫废水试验

针对电厂的脱硫废水,开展纳滤脱盐中试试验,当纳滤回收率在68.94%～80.83%时,高压泵出口压力为2.26～2.39 Mpa,产水电导为8.14～14.33 mS/cm。纳滤膜污堵后,经过酸碱清洗,纳滤膜通量可以完全恢复。     

纳滤回收头孢拉定母液的实验研究

考察了NF270、NF90、DL纳滤膜对头孢母液脱盐浓缩的性能,NF270适合头孢母液的脱盐浓缩。考察了直接浓缩、预浓缩-渗滤-浓缩的方式对NF270膜浓缩头孢过程的影响,并用不同的清洗方法对膜进行通量恢复,而且用2-萘酚对浓缩母液和原始母液进行螯合回收进行了比较。实验结果表明,直接浓缩将导致膜通量迅速衰减,达不到理想的浓缩效果。采用预浓缩-渗滤-浓缩的方式能有效的对头孢母液进行脱盐浓缩,而且采用含NaOH的清洗剂能有效的回复膜的通量。用2-萘酚对浓缩母液进行螯合回收头孢的得率大于原始母液。     

纳滤分离中性溶质的截留分子量参数细孔模型

基于纳滤膜截留分子量（MWC）所对应的分子Stokes半径(rs)与膜的等效细孔半径(rp)相等的假设，通过建立rs与分子量(MW)之间、rp与MWC之间的定量关系方程，并以立体阻碍－细孔模型（SHP）和Spiegler-Kedem模型为基础，组建了一个以截留分子量为特征参数的纳滤分离中性溶质的细孔模型（MWC-SHP）。通过NF270纳滤膜对葡萄糖和蔗糖的透过实验，采用MWC-SHP模型对NF270纳滤膜的开孔率与膜厚之比（Ak/Δx）和rp进行了估算，估算结果同SHP模型一致。应用MWC-SHP模型预测中性溶质分子的截留率随透过通量的变化关系，与实验结果吻合.因此，MWC-SHP模型同SHP模型一样，可用于纳滤膜结构评价和分离性能预测。与SHP模型相比，MWC-SHP模型的求解更方便，具有较好的实用性。     

纳滤膜对不同水源中无机物处理效果及膜污染特性分析

针对不同水源地(引黄水库、微污染湖泊、河流)水质差异问题,分别选取了不同典型水体(鹊山水库、南阳湖和沂河)开展纳滤实验,探究了NF1、NF2两种纳滤膜对不同水源中无机污染物的去除效能与膜污染情况。结果表明,3种原水经过预处理和纳滤处理后pH值略有下降,浊度均在0.186 NTU之下,总硬度、溶解性总固体(TDS)的含量均较低。NF1和NF2对一价离子平均去除率分别达到92.35%,42.35%以上,对二价离子的平均去除率分别可达97.87%,85.67%以上;NF2在处理南阳湖原水后,无机污染情况较为严重;酸碱联合冲洗对污染膜的修复效果更好。     

天然有机质污染对纳滤膜去除水中邻苯二甲酸酯的影响

选用具有不同特性的2种纳滤膜NF90和NF270,采用错流试验研究了被天然有机质污染前后纳滤膜对水中邻苯二甲酸酯的去除效率和渗透通量。结果表明,NF90对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)具有较高的截留率,分别为87.9%、95.3%和100%,且截留率随着有机物分子量的增大而增大;NF270对DMP、DEP和DBP的截留率分别为32.1%、50.4%和50%,较NF90的截留率低,且对分子量较大、较疏水的DBP未呈现较高的截留率。在进料液中添加海藻酸钠后,2种纳滤膜的渗透通量明显下降;污染后2种纳滤膜对DMP的截留率分别提高了5.9%和2.4%,对DEP的截留率略有下降,对DBP没有显著影响。改变离子强度(10 mmol/L到20 mmol/L)使NF270对DMP、DEP和DBP的截留率分别下降了2.4%、1.5%和1.5%,而NF90对3种邻苯二甲酸酯的截留率没有明显变化。     

纳滤膜分离皂素水解原液的试验研究

将纳滤膜用于皂素行业水解原液的处理中,原水经纳滤膜分离后,渗透液作为生产用酸回用,其浓缩液经脱盐精制后作为工业碳源使用.选用一种耐酸型纳滤膜,并通过试验确定了最佳浓缩比、脱盐方式,同时考察了纳滤膜的分离效果.结果表明,耐酸型纳滤膜能够有效地从原水中分离出盐酸,最佳浓缩比为2.25,脱酸后的浓缩液通过加RO产水稀释两次可以较好地脱除氯离子.还原糖回收率为64%,盐酸回收率为40%,浓缩液中氯离子的脱除率为38%,通过清洗可使膜通量恢复.     

基于脱硫废水零排放的膜法深度处理工艺研究

以脱硫废水为处理对象,提出了软化预处理后的纳滤-电渗析深度处理组合工艺。考察了纳滤分盐特性及电渗析浓缩工艺特性。实验结果表明：纳滤膜 NF270 相比于 NF90 膜接触角较小,膜通量更大。同时 NF270 对 SO₄^2-的截留率为 90% 以上,对 Cl^-的截留率仅为 4%,可以实现良好的分盐效果。两段式纳滤膜处理进一步降低了杂质离子的干扰,提高了 Cl^-的纯度。电压对电渗析浓缩 Cl^-的相对浓缩率影响较大,而温度影响相对较小。经 7次浓缩,Cl^-浓度从77.6 mmol/L提升至1 201.2 mmol/L,可以满足制次氯酸钠的生产标准（GB 19106-2013）。     

纳滤膜淡化苦咸水技术现状及进展

介绍了苦咸水的危害,综述了纳滤的原理及其独特的分离特点、影响纳滤膜脱盐效率的因素以及纳滤膜在苦咸水淡化中的应用现状。     

电氧化耦合纳滤工艺处理微污染苦咸水研究

针对抗生素污染引起的微污染苦咸水问题,本研究采用电氧化耦合纳滤工艺对其进行处理,使其达到净化效果。考查不同的电导率、电流密度、初始微污染物浓度、错流速度和有机物含量等条件下,耦合工艺的净水效能。结果表明,电导率对于去除水中抗生素类物质有明显的效果,尤其在电流密度 10 mA/cm²和电氧化时间 2 min 条件下,对微污染苦咸水中抗生素的去除最为高效,可将原水中 SMZ 降解到痕量。在短期实验中,耦合系统对水中抗生素的去除可以达到 100%,同时纳滤对天然有机物有很明显的截留效果。在多周期实验中,耦合系统对水中抗生素、天然有机物和盐类的去除可以达到100%、90%和90%,且随着运行时间的增加出水水质较为稳定。通过研究多周期实验膜污染情况,发现膜污染主要发生在纳滤的前期,有机物浓度是影响膜通量的主要因素;且对纳滤膜表面进行成分测试和扫描式电子显微镜-X 射线能谱分析,结果表明纳滤膜截留大量的有机、无机物。可见,经过电氧化预处理耦合纳滤工艺可协同实现降解抗生素、去除有机物和脱盐的目的。     

纳滤技术在海水淡化中的应用实验研究(Ⅱ)

采用NF90-4040膜组件对海水脱盐进行了实验研究,考察进水压力、温度、流量和进水含盐量对纳滤系统水收率、膜通量的影响。结果表明,随着进水压力的增大、温度的升高,膜通量均增大;而随着进水含盐量增大、进水流量的增大,水回收率降低。     

高回收率反渗透海水淡化

传统的一级反渗透海水淡化过程中，产水回收率受渗透压的制约。在目前膜耐压性能条件下，反渗透海水淡化的回收率一般小于40％，本丈提出一种反渗透一纳滤联合脱盐的膜集成海水淡化新工艺及其过程特征方程。讨论了新工艺条件下，纳滤膜截留率r2对反渗透膜实际进水浓度c。和纳滤膜进水浓度C2p的影响，反渗透段回收率Y1。和纳滤段回收率Y2对纳滤段渗透压△π2的影响。同时比较了相同操作压力下，传统工艺与新工艺的脱盐性能，模拟计算表明，采用反渗透一纳滤联合脱盐工艺可使海水淡化总回收卒提高到60％以上。     

进水水质对纳滤膜苦咸水软化的分离性能

针对黄淮地区苦咸水,构建了小试级别的纳滤膜法软化系统,并开展了包括pH、总溶解固体含盐量(TDS)和总有机碳(TOC)等进水水质对DL、DK型纳滤膜的软化分离实验。结果表明,pH为3~10、TDS为1317~5926 mg·L~(-1)和TOC为2.72~12.24 mg·L~(-1)的进水条件下,DL和DK纳滤膜比通量随pH的增加分别呈先上升后下降和缓慢下降的趋势,随进水TDS和TOC的增加呈整体下降趋势,而纳滤膜对硬度离子(Mg~(2+)和Ca~(2+))的截留率均呈明显的上升趋势。DL膜运行至267 h时,膜比通量下降幅度超过10%,进行化学清洗,酸洗后膜比通量恢复率达到85.05%,酸洗加碱洗后该值高达97.2%,结合扫描电子显微镜和原子力显微镜表征结果,可知化学清洗对膜面污染有较好的去除效果。