壳寡糖汲取液的正渗透性能

以3种不同分子量的壳寡糖(COS)溶液为汲取液,研究了汲取液浓度与p H值、电导率、粘度和渗透压的关系,分析了不同分子量、壳寡糖浓度、膜活性层朝向时的水通量、反向溶质通量和截留率等因素的变化规律,讨论了其对纯水的回收率.结果表明,壳寡糖溶液具有较高的电导率和渗透压,可产生较高的水通量,正渗透膜的活性层朝向汲取液(AL-DS)模式时的水通量优于活性层朝向原料液(AL-FS)模式,但AL-DS模式下的反向溶质通量较AL-FS模式大;两种模式下膜的截留率均在99.9%以上,且AL-FS模式的截留率略高于AL-DS;COS汲取液对纯水的回收性能良好.     

正渗透策略和化学清洗海水淡化反渗透膜

为解决海水淡化过程中反渗透膜的污染问题，研究了基于正渗透策略的反渗透产水、模拟反渗透浓水、模拟海水不同的组合清洗和清洗时间对膜通量和截留率的影响。针对不可逆污染，研究了不同化学清洗药剂、浸泡时间、浓度对膜通量和截留率的影响。结果表明，正渗透策略清洗方式中，淡水/模拟反渗透浓水的组合清洗方式效果最佳，其归一化通量从9.48 L/(m²·h·MPa)提升至13.6 L/(m²·h·MPa)，截留率从80.59%提升至92.80%。此外，经质量分数为2%的柠檬酸溶液浸泡2 h后，再使用质量分数为1%的乙二胺四乙酸四钠盐和0.3%的三聚磷酸钠溶液浸泡1.5 h，其归一化通量从9.48 L/(m²·h·MPa)提升至14.3 L/(m²·h·MPa)，截留率从80.59%提升至96.27%。从SEM和AFM图可以看出，正渗透清洗策略并未对膜表面选择层造成损坏，且可以清洗膜表面的有机污染物和无机污染物，因此，应用这种方法对污染的反渗透膜进行清洗，可延长化学清洗周期，减少化学清洗剂用量，具有一定的工业应用前景。     

无机陶瓷膜处理印染废水的研究

研究了无机陶瓷膜处理印染废水过程,考察了膜孔径,操作条件对处理效果的影响及清洗剂和清洗时间对清洗效果的影响。结果表明:选用200nm的Al2O3膜管处理染料废水效果较好,合适的操作条件为:膜面流速4.2m/s,操作压力0.2MPa,温度30℃,此时渗透通量为129.64L/m2·h,CODCr的截留率达65%以上,色度去除率达90%以上。选择0.5mol/L硝酸溶液为清洗剂,清洗20min后,通量恢复为原来的81%以上。     

浸没式纳滤印染废水深度处理研究

采用自制的中空纤维复合纳滤膜及浸没式过滤工艺,对含甲基蓝的印染废水进行深度处理,研究了不同跨膜压差、不同浓缩倍率下,浸没式纳滤工艺处理印染废水过程的渗透通量、脱色性能、COD去除率及膜渗透阻力。结果表明,浸没式纳滤可有效实现对印染废水的深度处理,在跨膜压差为80 kPa、浓缩倍率为4.0下,浸没式纳滤过程的渗透通量为5.75 L/(m2.h),色度脱除率大于99%,COD去除率大于90%,膜通量水洗恢复率大于93%。     

磺化聚苯砜/聚砜纳滤脱色膜的制备及其性能研究

本文中引用一种新的高分子聚合物-磺化聚苯砜(SPPSU)制备纳滤脱色膜的涂覆层,将其与其余药品混合后制备成纳滤膜的表层涂覆液,从而制备成可分离开染料/无机盐混合液的纳滤脱色膜。经过优化调整SPPSU的浓度,磺化度,以及后处理温度三个变量,最终确定SPPSU浓度为1.5%,磺化度为35%,后处理温度为100℃时,其对刚果红的截留率最高可达99.6%,水通量最高可达142 L/(m²·h),与此同时硫酸钠的截留率低于5%;在甲基蓝与硫酸钠的混合液处理过程中,甲基蓝的截留率为92.5%,水通量为75 L/(m²·h),硫酸钠截留率在20%以下,实现了染料溶液与无机盐的有效分离,并在此基础上,将其与海德能的商业纳滤脱色膜进行对照,得出可以与HYDRACoRe10-LD的性能相似,而水通量却高出很多,说明此纳滤脱色膜有很好的应用前景。     

含甲基纤维素的NaA沸石膜的制备和表征

NaA沸石膜具有规则的孔道结构,利于分子传输,在有机物脱水领域有一定的应用。为使沸石膜生长更连续均匀,提高渗透汽化性能,本文以甲基纤维素作为空间限制剂加入合成液,探究碱度、晶化温度以及晶化时间对膜的影响,按最优条件制备合成液,并依据质量比m(MC)∶m(H₂O)=1∶100添加甲基纤维素,制备NaA沸石膜。表征方法采用XRD、SEM和渗透汽化3种方式,结果表明添加甲基纤维素的沸石膜表面结构完整,生长致密且性能优良,在75℃下对0.6mol/L的NaCl水溶液做渗透汽化测试时,通量达8.33kg/(m²·h),盐离子截留率为99.95%。在0.6mol/L的NaCl的水溶液中测试72h,结果表明添加甲基纤维素的NaA沸石膜时间依存性更好,通量保持在8.30kg/(m²·h)左右,离子截留率稳定在99.90%。渗透汽化分离ω(C₂H₆O)=90%乙醇的水溶液,随着温度从60℃升高到75℃,沸石膜的通量由1.55kg/(m²·h)升高到2.56kg/(m²·h),渗透侧水含量保持在99.90%左右。     

壳聚糖季铵盐汲取液的正渗透性能研究

采用超声降解方法制备了3种不同相对分子质量的壳聚糖季铵盐(CTS-QTS),通过红外光谱和凝胶渗透色谱对降解产物进行了表征,分别研究了CTS-QTS水溶液作汲取液时,CTS-QTS含量与黏度、电导率、渗透压的关系,以及不同膜朝向和汲取液CTS-QTS含量时的水通量、反向溶质通量、截盐率和水回收率等的变化规律。结果表明,正渗透膜的活性层朝向汲取液(AL-DS)模式的水通量要高于活性层朝向原料液(AL-FS)模式,但AL-DS模式下的反向溶质通量大约是AL-FS模式的2倍;在2种模式下,膜的截盐率均在99.9%以上,且AL-FS模式的截盐率略高于AL-DS。CTS-QTS汲取液的水回收性能优良。CTS-QTS有望成为低能耗型绿色正渗透汲取剂。     

国产纳滤膜脱除硝酸盐的试验研究

采用国产纳滤膜脱除水环境中的硝酸根离子,研究进液浓度、浓水流量、压力、温度等对纳滤膜的截留性能和通量的影响。结果表明,压力的升高有利于提高纳滤膜的截留率和产水通量,最佳压力为0.7 MPa,此时截留率和产水通量可达75.0%和153.7 L/(m²·h);适当的提升进水温度可以提高纳滤过程的截留率,最佳进水温度为39.3℃;进料浓度对截留过程有着显著的影响,进料浓度越低,纳滤膜的截留效果越好。     

膜蒸馏对4种染料废水的处理特性研究

利用PTFE-PVDF/PET膜对酸性红(AR)、酸性黄(AY)、亚甲基蓝(MB)及结晶紫(CV)4种染料废水进行处理,分别研究了原料液温度、染料含量和种类对膜蒸馏(MD)渗透通量及染料截留效果的影响。结果表明,原料液温度对渗透通量影响显著,当温度从50℃升到80℃时,膜的渗透通量从10 L/(m~2·h)增加到30 L/(m~2·h);随着染料含量的增加(质量浓度80～140 mg/L),膜的渗透通量及染料截留率呈下降趋势;MD膜带有负电荷,其对同带有负电荷的AR与AY染料有更好的截留效果,且表现出更高的渗透通量。对膜表面的污染进行分析发现带负电荷的MD膜易于吸附带正电荷的MB与CV染料分子,此时带正电染料废水会比带负电染料废水膜污染严重。     

正渗透协同电还原处理电镀含铬废水效能探究

针对电镀废水中的六价金属铬危害大、难去除的问题,探究利用正渗透(FO)技术截留浓缩模拟含铬废水的性能,结果表明：随着原料液温度和pH的增加,水通量和截留效果均提升。在FO模式、40℃、pH=8.5条件下,可达到13.73 L/(m²·h)的水通量和89.12%的Cr(Ⅵ)截留率。循环实验结果表明,CTA膜处理含铬废水具有可重复利用性。电化学处理实验结果显示,经正渗透浓缩后,Cr(Ⅵ)的去除率达到62.13%,是浓缩之前的2.16倍,是普通浓缩的4.77倍。FO过程中的反向溶质扩散对还原效率提升起到正向促进作用。     

PCH电纺MD膜处理高盐印染废水的性能研究

采用静电纺丝法制备了不同质量浓度聚偏二氟乙烯-共六氟丙烯（Polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene,PCH）静电纺膜用于膜蒸馏工艺处理高盐印染废水。实验表明：质量分数20%的PCH静电纺膜的机械强度和疏水性较好,机械强度为34 MPa,接触角为（133.84±1.08）°。以35 g/L的NaCl溶液作为进料液,PCH静电纺膜具有更高的水通量,可以在8 h内稳定运行,其中20%PCH膜水通量达到26.5 L/（m²·h）,比商业膜高出178.95%。分别将酸性红18（acid red 18,AR18）、酸性黄36（acid yellow 36,AY36）、亚甲基蓝（methylene blue,MB）和结晶紫（crystal violet,CV）添加至35 g/LNaCl进料液中,研究了6 h后MD对模拟高盐印染废水的截留效果和膜的稳定性。膜对4种染料表现出不同的截留性能,其中AY36添加到进料液时,PCH膜具有最高的水通量(22.5 L/（m²·h）),截留率为99.98%,CV添加到进料...     

基于MXene中间层的复合纳滤膜制备及其盐水分离性能研究

通过湿法化学刻蚀得到单层MXene纳米片后，采用旋涂法将MXene纳米片负载至基膜上作为中间层制备聚酰胺复合纳滤膜，并探讨了MXene不同负载浓度对复合纳滤膜通量及盐截留性能的影响。结果表明引入MXene作为中间层，使得圆泡状形貌在所得膜表面形成，当旋涂1 mL浓度为0.1 g/L MXene时，通量为24.2 L/(m²·h)，硫酸钠截留率为97.4%，相比传统膜(通量12.9 L/(m²·h)，硫酸钠截留率96.3%)性能提升明显。随着MXene旋涂负载浓度增加，通量逐渐减小，而硫酸钠截留率则存在先增加后减小再稳定的趋势，截留率最高可达98.8%(通量16.3 L/(m²·h))。     

无机陶瓷膜处理印染废水的实验研究

分别采用膜孔径为50nm、200nm、800nm陶瓷膜处理印染废水。实验结果表明：用200mm的Al2O3膜管处理染料废水效果较好。在合适的操作条下，渗透通量为129.64Lm^-2、h^-1，膜面流速为4．2米／秒、操作压力0．2MPa、温度为30℃，CODcr的截留率为65％，色度去除率为90％。选择0．5mol／L的硝酸溶液为洗涤剂，清洗10分钟，通量恢复到原来的81％。     

微滤/纳滤联用技术深度处理印染废水

采用微滤-纳滤联用装置对印染废水进行深度处理,考察了作为预处理的微滤技术对生化二沉池出水的COD和浊度的去除效果.进一步考察了纳滤膜的COD去除率、盐截留率和脱色效果,并考察了各种操作条件对渗透通量的影响.试验结果表明,经微滤一纳滤联用技术处理后的水质COD去除率大于86%,盐截留率大于95%,浊度和色度去除率高达100%.纳滤膜的渗透通量随着操作压力的增大而增大,并且在温度25～30℃之间有较高的渗透通量,其在较高的pH范围内渗透通量较高.该系统产水达到国家一级排放标准,并可以回用做工业用水,具有很好的工业应用价值.     

PDA/MMT/PVDF超滤膜的制备及处理乳化油性能研究

以聚多巴胺(PDA)、硅烷偶联剂(KH550)改性蒙脱土为添加剂,采用非溶剂致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)共混超滤膜。利用SEM、接触角测量仪、测试水通量和BSA截留率等方法分析膜的结构与过滤性能。结果表明,KH550-MMT/PDA膜的过滤效果极好,水通量达到了893.67 L/(m²·h),截留率达到了91.14%。KH550-MMT/PDA的添加,能够改善膜的微观形貌结构,极大地提升了膜的孔隙率、截留率与水通量,显著降低了膜的接触角,极大地增强了膜的抗污染性能。在含油废水的实验中,过滤3种乳化含油废水的截留率均保持在90%以上,其中,煤油乳化油截留率为98.76%。     

4nm孔径陶瓷膜去除水中钙离子研究

采用孔径为4 nm的陶瓷膜去除水中的Ca2+,考察了不同Ca2+含量、跨膜压差、溶液pH和温度对陶瓷膜渗透通量和Ca2+截留率随时间的变化情况。结果表明,溶液中的Ca2+含量越低,膜渗透通量越高,Ca2+截留率也越高;跨膜压差升高,膜渗透通量增大,Ca2+截留率降低;降低溶液pH及升高温度能够提高膜渗透通量及对Ca2+的截留率。对Ca2+的质量浓度为10 mg/L的水溶液,在TMP为0.1 MPa、溶液pH为3、温度为50℃时、孔径为4 nm陶瓷膜渗透通量稳定在80 L/(m2.h),Ca2+截留率为85%左右。研究结果可为金属离子微污染水的净化提供方法。     

复合正渗透膜的过滤特性及对二级出水截留效果研究

以某污水厂二级出水为原料液,采用型号TFC-ES正渗透膜研究过滤过程中的工艺特性(膜朝向、汲取液的种类及含量、错流速度)及适宜的膜清洗条件,以优化操作条件、降低浓差极化、减轻膜污染、提高正渗透膜性能。结果表明,以FO模式(活性层朝向原料液侧,AL-FS)、7.25 cm/s的错流速度、1 mol/L的Mg Cl2溶液作为汲取液时,复合正渗透膜的纯水通量大于9 L/(m2·h),反向盐截留率保持在99.90%以上。二级出水产生的可逆膜污染可采用简单的水力清洗方法,以17.4 cm/s的错流速度,去离子水清洗30 min后,膜通量恢复率大于90%。同时复合正渗透膜对二级出水中的溶解性固体(TDS)截留率高达98%以上,对金属离子Al~(3+)和Fe~(3+)的截留率可分别达到97%和100%,有机物、TN和TP的截留率均在82%以上,可为正渗透技术应用于废水处理提供相应参考。     

纳滤法处理含氟废水工艺条件的研究

采用Dow FilmTec公司的NF-90纳滤膜处理模拟含氟废水,主要考察了压力、pH、流量、温度、氟离子初始浓度等对膜渗透通量和氟离子截留率的影响。结果表明:压力升高,膜渗透通量增大,氟离子截留率先增大后减小;pH对膜渗透通量无明显影响,氟离子截留率随pH的升高而增大;流量升高膜渗透通量和氟离子截留率略有增大;温度升高,膜渗透通量增大,氟离子截留率降低;氟离子初始浓度增大,膜渗透通量减小,氟离子截留率降低。在压力1.0 MPa、pH 10.01、流量30 L/h、温度20℃的条件下NF-90膜截留率可达到95%;当处理氟浓度小于100 mg/L,出水氟浓度可达到国家工业一级排放标准。     

PDM/PES渗透汽化膜的制备及性能研究

采用界面聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDM)/聚醚砜(PES)渗透汽化脱盐膜，通过SEM、XPS对膜的微观结构和表面化学元素进行表征。考察了原料液质量浓度、进料液温度对膜的水通量和脱盐率的影响，并监测了膜的长期运行稳定性。结果表明，PDM质量浓度为16 g/L、进料液温度为50℃、进料NaCl水溶液质量浓度为35 g/L时，PDM/PES膜的水通量达到13.7 kg/(m²·h),截留率高达99.9%。     

一种新型荷电纳滤膜的制备及其在镁锂分离中的应用

以N,N-双(3-氨丙基)甲胺和均苯三甲酰氯为两相单体，通过调节水相添加剂及后处理PEI涂覆工艺制备了具有高性能的荷正电复合纳滤膜。在0.5 MPa,2 000 mg/L氯化镁进料液的条件下，该纳滤膜对氯化镁的截留率为98.6%，通量为63.5 L/(m²·h)。采用荷正电纳滤膜对模拟卤水进行测试，纳滤膜对Mg²⁺和Li⁺的截留率为93.8%和5.2%，渗透通量为52.3 L/(m²·h)，分离因子S_Mg,Li为0.065，表现出极佳的选择分离性。