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。     

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。     

陶瓷纳滤膜处理淋浴污水及膜的清洗

采用无机陶瓷纳滤膜对淋浴污水进行分离特性试验，重点探讨了膜通量随时间的衰减情况以及操作压差、污水温度和pH值等操作参数对淋浴污水处理效果和膜通量的影响；并就陶瓷膜的污染对膜的清洗方法进行了初步研究。研究结果表明，陶瓷纳滤膜对淋浴污水中COD、TOC和浊度均有一定的去除效果，用水洗＋碱洗＋酸洗的综合清洗方法可以获得较好的清洗效果     

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。     

双膜法深度处理油田采出水的现场试验研究

基于油田注汽锅炉给水的要求,利用商品膜组件,进行了(超滤+纳滤)双膜法深度处理油田采出水的现场试验研究.结果表明,超滤预处理效果良好,出水油的质量浓度小于0.06 mg·L~(-1),SDI_(15)小于4.0,满足了纳滤膜进水要求.氢氧化钠+十二烷基磺酸钠(SDS)复合清洗剂对超滤膜污染表现出较好的清洗效果,纯水通量恢复系数高达92%.在较高的回收率下,纳滤对硬度、总溶解固体(TDS)、SS、和COD仍保持高截留率,且保持了稳定的产水通量,系统出水水质达到油田注汽锅炉进水水质指标.(超滤+纳滤)双膜工艺在长期运行过程中,产水通量及水质表现出较高的稳定性.     

纳滤海水软化性能及膜污染研究

高硬度、浊度和总固溶物(TDS)含量的海水水质是制约海水淡化的瓶颈,孔径介于反渗透和超滤之间、具有荷电性质的纳滤膜在海水软化方面具有明显优势,利用小型平板膜测试设备,以人工海水为研究对象,进行了纳滤海水软化试验研究,考察了操作压力,运行时间对膜通量的影响和膜对海水中主要离子的截留效果,进而对膜污染进行了分析与探讨.结果表明,两种荷负电纳滤膜具备良好的渗透性和分离性能.随着运行时间的延长,膜通量和离子截留率呈现一定下降趋势;结合扫描电镜和能谱的测试结果分析发现,高离子强度的海水体系中,腐植酸的优先吸附和硫酸钙晶体的形成是造成膜分离性能下降的原因,而钙与腐植酸之间的络合效应对其影响甚微.     

磁化对纳滤膜通量和软化除盐的影响

纳滤作为一种先进的水处理技术日益受到重视和广泛应用。水经磁场预处理后其团簇状态及相关特性将发生变化,会对纳滤性能产生一定的影响。实验研究了磁化时间、磁场强度、磁化温度及去磁时间对纳滤膜通量的影响以及磁化预处理对软化除盐效果的影响。结果表明,膜通量与磁化时间、磁场强度呈正相关;在不同的温度下,磁化均能提高纳滤膜通量;进水磁化后再移除磁场,膜通量逐渐下降并恢复到磁化前的水平。在软化除盐方面,出水水质不变的情况下磁化能提高出水膜通量。     

利用纳滤膜软化浓海水研究

利用纳滤膜对海水淡化副产浓海水进行了纳滤软化试验,考察了操作压力、进水流量及盐度对膜通量和浓海水中主要离子截留效果的影响。结果表明,增大操作压力,膜通量呈线性增大趋势,离子截留率先增大后趋于定值;提高进水流量,膜通量增大,离子截留率变化不大;随着进料盐度升高,膜通量和离子截留率均呈下降趋势。在操作压力为1.2MPa、进水体积流量为300L/h条件下,浓海水含盐量为66.8g/L时,对K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-的截留率可达5.17%、-0.06%、58.41%、93.38%、100%、9.67%,NaCl的回收率可达54.32%,从而达到了软化浓海水的目的,为浓海水制盐提供了优质原料。     

纳滤海水软化的实验研究

利用小型平板膜测试设备,进行纳滤海水全回流实验研究.考察了操作压力、流量对DL膜通量的影响和膜对海水中主要离子的截留效果,进而研究在7 h的运行过程中DL膜对海水的软化效果,最后采用扫描电镜与X射线能谱分析纳滤海水软化过程中微溶盐的结晶情况及二价阳离子与海水中有机物的络合作用.结果表明,荷负电DL纳滤膜具备良好的渗透性和分离性能,膜通量随压力的升高线性增加,提高流量通量略有增大.在0.8～2.4 Mpa的压力范围内,DL膜对SO42-和Mg2+的截留率分别保持在98%和70%以上,对Ca2+、Na+和Cl-的截留率是随着压力的升高先增大后保持稳定.随着运行时间的延长,膜通量和离子截留率呈现一定下降趋势.在全回流运行方式下,硫酸钙表面结晶是膜通量衰减的主要原因,海水有机物与二价钙镁离子的络合作用甚微.     

不同国产纳滤膜对饮用水中氟离子的去除影响研究

选用两种国产纳滤膜NF1和VNF2进行除氟的实验研究,考察了不同的原水pH、操作压力、进水F-浓度、温度以及腐殖酸的浓度对纳滤除氟截留率以及膜通量的影响。实验结果表明:VNF2膜的截留率高于NF1膜,而膜通量则低于NF1;同时两种膜的最佳操作条件为pH在6.5~7.0,温度在18~23℃,操作压力为0.4 MPa,进水氟离子浓度为4 mg/L;而腐殖酸主要通过静电斥力和氢键影响纳滤膜的截留率和膜通量,同时出水F-浓度满足生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)。     

天然有机物对国产纳滤膜的污染及清洗效果研究

为考察水体中天然有机物(NOM)对纳滤膜性能产生的影响,以腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)分别模拟水中常见NOM,腐殖质、蛋白质和多糖,对国产NF-1812纳滤膜进行单组分及其混合物定性定量有机污染及清洗实验。结果表明,有机污染造成膜通量下降,膜污染程度为SA>HA>BSA;NOM截留率可稳定在99.2%~99.6%;膜污染阻力主要为浓差极化阻力,其次是凝胶层阻力和内部污染阻力,有机污染液综合黏度和综合含量越大,浓差极化阻力的比例越高;对多组分有机污染膜进行错流速度9 cm/s的物理水力清洗和pH=10.0的质量分数分别为0.1%的NaOH+0.025%Na-SDS化学药剂清洗,膜通量、NOM截留率、苦咸水截留率、SEM成像均恢复至原膜状态,纳滤膜清洗效果良好,适用于中国西北苦咸水地区。     

新型中空纤维空气隙式膜蒸馏用于海水淡化

利用自制的添加隔热管状隔网并呈螺旋缠绕结构编排的中空纤维膜组件进行了空气隙式膜蒸馏(AGMD)海水淡化过程性能研究, 实验以模拟标准海水(质量分数3.5%, 总溶解性固体含量35000 mg·L^-1)为热料液进水, 考察了热料液进水温度、热料液流量、冷凝液进水温度和冷凝液流量对膜通量、造水比和热效率的影响。结果表明, 随着热料液进水温度增加, 膜通量、造水比和热效率均增加;冷凝液进水温度增加, 膜通量下降而造水比和热效率增加;热料液流量增加, 膜通量上升而造水比和热效率明显下降;冷凝液进水流量对膜蒸馏过程性能影响较小。实验过程中产水TDS始终保持在3.0 mg·L^-1以下, 相应的离子去除率高于99.99%, 膜通量、造水比和热效率最高可分别达5.87 L·m^-2·h^-1、5.37和0.943。研究表明, 引入清洁能源取代传统电加热驱动热源将进一步突出膜蒸馏技术的实际应用潜力。     

DK和DL型纳滤膜在氯碱脱硝工艺中的应用及性能对比

介绍了DK和DL型纳滤膜在新疆中泰化学(集团)股份有限公司脱硝工艺中的运行情况;总结了运行中出现的问题并提出了相应的改进措施。     

膜浓缩技术在煤化工废水处理中的应用经验

针对膜浓缩单元的通道结构和膜面结晶问题,利用震动膜的宽进液通道和膜面大剪切力,无需使用化学法软化,避免进一步提供TDS,同时降低运营成本与固废量;而对高SDI进水,微滤处理能有效提高膜通量和延长清洗周期。     

微量间苯二胺对聚哌嗪酰胺复合纳滤膜性能的影响

用间苯二胺作为水相第二单体,研究了微量间苯二胺对聚哌嗪酰胺复合纳滤膜性能的影响。间苯二胺添加质量分数为0~0.05%,研究了该变量对纳滤膜盐截留率、水通量、表面形貌、水接触角的影响。结果表明,随着微量间苯二胺添加,纳滤膜对氯化钠的截留性能明显上升(34%至90%),水通量明显下降(112 L/(m2·h)至23 L/(m2·h)),膜亲水性下降。X射线光电子能谱结果表明,微量间苯二胺的添加,使得复合层交联度上升,从而进一步引起上述膜性能变化。因此,在纳滤膜生产中,微量间苯二胺可以作为水相的第二单体调控纳滤膜的性能,同时应避免间苯二胺污染引起的膜性能波动。     

利用混凝-超滤膜法研究乳化油水的分离过程

实验主要考察混凝-超滤膜法联用处理油田采出水中乳化油的效果。选用三种混凝剂Al_2(SO_4)_3,FeCl_3,AlCl_3用于预处理过程,通过改变混凝剂用量和进料液性状来筛选出效果优异的混凝剂,并对超滤膜在处理过程中操作参数的选择及膜污染情况进行了研究。结果表明三氯化铁对处理一定范围内pH值和温度的油田采出水有更好的适应性,对浊度及TOC(总有机碳)的去除效果也最好,TOC去除率达96%以上,但TOC的最终含量在23 mg·L~(-1)。通过考察膜通量、TOC含量和浊度值以及借助SEM表面微观分析手段,发现混凝-超滤膜法的联用不仅可以使TOC的最终含量降低到13 mg·L~(-1)以下,达到油田回注水的水质要求,而且还可以减轻膜污染程度,保证膜通量在一段时间内的稳定性。     

1种复合纳滤膜的性能及其耐氯性研究

针对现有聚酰胺纳滤膜的耐氯性不高的问题,以均苯三甲酰氯(TMC)和间苯二甲胺(m XDA)分别为油相与水相单体,采用界面聚合的方式,在聚砜底膜上复合了一层功能层制备了m XDA-TMC复合纳滤膜。通过无机盐和糖的分离实验、扫描电子显微镜(SEM)、衰减全反射红外光谱仪(ATR-FT IR)和原子力显微镜(AFM)等手段对复合膜进行测试表征。结果表明,该纳滤膜具有良好的耐氯性,在pH=4.0、活性氯处理强度5 g·h/L的条件下,膜性能仅有少量下降,其盐截留下降率不到1%,有机物截留率下降明显,水通量基本与原膜持平。造成膜的水通量变化的原因,先是聚乙烯醇(PVA)等的剥离造成膜的水通量的下降;然后随着浸泡时间的增加,膜结构改变的因素强于PVA的剥离,膜的水通量开始上升。     

对纳滤膜分离净化湿法磷酸溶液影响因素的研究

选择NP010和NP030两种纳滤膜对含MgSO_4、Fe_2(SO_4)_3、Al_2(SO_4)_3的磷酸溶液进行分离净化试验,考察了盐含量、操作压力、料液温度等对纳滤膜分离性能的影响。结果表明:随盐含量的增大,纳滤膜的通量减小,其对盐的截留率亦下降;随操作压力的增大,纳滤膜的通量增大,截留率也随之增大,但在压力较高时,截留率增大趋势不明显;料液温度上升,纳滤膜的通量上升,截留率下降;在不同盐含量、操作压力、料液温度的条件下,两种纳滤膜对P_2O_5的截留率均在5%以内。     

ZrO_2-TiO_2复合纳滤膜在模拟放射性废水中的应用

核工业、核研究及医疗等过程会产生大量的放射性废水,会对环境和生物体造成严重伤害,必须经过合适的处理后才能排放。采用高性能陶瓷纳滤膜处理模拟放射性废水,考察了跨膜压差、pH和离子浓度等操作参数对Co~(2+)和Sr~(2+)截留性能的影响,并对操作参数进行了优化。所用陶瓷纳滤膜材料为ZrO_2-TiO_2复合材料,截留分子量为500,纯水渗透率为270 L·m~(-2)·h~(-1)·MPa~(-1)。研究表明,陶瓷纳滤膜对Co~(2+)和Sr~(2+)两种离子的截留率随着跨膜压差的升高而增大,膜的渗透通量随着跨膜压差的增大呈线性增加。p H变化时,截留率在一定pH范围内先降低后升高,在等电点(pH=7)附近达到最小值;pH=3的情况下,两种离子的截留率均达到最高,Co~(2+)和Sr~(2+)的截留率均在99%以上,而纳滤膜渗透通量保持稳定。离子截留率和渗透通量均随进料浓度的增大而减小,在2000min的连续循环操作过程中,陶瓷纳滤膜材料的渗透通量及其对Co~(2+)和Sr~(2+)的截留率均维持在较高水平。陶瓷纳滤膜在放射性废水处理方面展现出了良好的应用前景。     

天然有机物和离子对纳滤膜过滤性能的影响研究

采用纳滤膜Desal 5 DK对天然有机物(NOM)和离子进行死端过滤实验,以考察进水组分对膜过滤性能的影响。结果表明,Desal 5 DK对NOM的截留率为60%~80%,由NOM引起的不可逆水通量降低占总水通量降低的70%。Desal 5 DK对水中Ca2+的截留率90%,而对Na+的截留率保持在20%~38%,离子与荷电纳滤膜之间的道南效应以及水合离子大小和扩散系数的不同引起二者截留率的差异,并导致了水通量衰减。