湍流促进器对液固一体式膜反应器中膜过滤性能影响的研究

以改善液固一体式膜反应器中膜过滤性能为目的,设计了3种外置式湍流促进器进行膜过滤强化实验,考察了湍流促进器的构型、旋转速度等因素对膜通量的影响。结果表明,旋转的湍流促进器可以明显地提高膜通量,其中推进式湍流促进器的强化效果最明显;随着湍流促进器旋转速度的增加,膜通量也相应增加;采用该湍流促进器可以进行高悬浮液质量浓度的膜过滤强化实验。     

旋转流管式微滤膜的流场探测及分离性能研究

利用水力旋流器原理采用切向进料使膜器环隙产生旋转流,为探明旋转流场的特征,应用PIV(粒子图像测速技术)测试系统进行了实测,结果表明环隙中存在起强化过滤作用的类Taylor涡。在此基础上对旋转流场进行了过滤分离实验,以探讨旋转流场中的进料方式、悬浮液质量分数和操作压力对过滤的影响。研究发现由于存在旋转流和二次涡流的剪切强化作用使得在相同工况下旋转流过滤的稳定通量达到普通轴向流的4—10倍,这表明旋转流过滤是一种有效的膜过滤强化方法之一,由此为进一步探讨旋转流膜过滤强化机理,减少浓差极化和膜污染提供实验依据。     

旋转流强化膜过滤的研究与应用

通过流场测定 ,探明了旋转流膜过滤器内的流态全貌 ,为认识旋转流强化膜过滤的机理与膜器设计提供了理论依据。建立了旋转流膜微滤通量数学模型 ,探明了渗透通量的三个主要影响因素。应用研究证明 ,此种膜器是一种结构不复杂、通量大、分离质量好、能量利用率高的新颖膜器结构 ,其应用前景十分宽广。     

PAC对膜生物反应器过滤性能的影响

为了研究投加粉末活性炭对膜生物反应器膜过滤阻力的影响,在相同的进水和运行条件下进行试验.对比了两组膜生物反应器(反应器1未投加粉末活性炭,反应器2投加粉末活性炭量为500 mg/L)的过滤性能.结果表明,投加活性炭使反应器2的过滤周期延长1.5倍,改变了混合液颗粒粒径分布.大于膜孔径而＜1μm颗粒物的含量是膜过滤阻力的主要污染因子,而混合液黏度则促进了凝胶层的形成.活性炭的加入有效地减少了混合液的黏度和微细颗粒的含量,从而改善了混合液的过滤特性.     

膜过滤技术在盐水精制中的应用

介绍了戈尔膜过滤器、凯膜过滤器、呜泰"种植膜"过滤技术、颇尔膜过滤器及陶瓷膜等膜过滤技术在盐水精制中的应用情况。     

往复旋转管式陶瓷膜超滤脱脂奶水溶液的研究

往复旋转管式陶瓷膜过滤系统通过膜组件往复旋转在膜表面反复产生高剪切率,达到减缓膜污染的效果。在相同操作条件下,与单向旋转过滤和死端过滤相比较,往复旋转过滤具有更好的减缓膜污染的作用。本实验利用往复旋转膜过滤装置超滤脱脂奶水溶液,考察了各种参数对该膜系统过滤特性的影响。实验结果表明,料液浓度增大,膜通量减小;过高的操作压差将会抑制膜通量增加;旋转速度增大,膜表面剪切强化作用增强,膜通量相应增大;膜稳态通量随往复旋转周期增大呈现先增大后减小的趋势。当料液速度达到膜组件转速时,瞬时反方向旋转膜组件,膜表面产生最大的剪切率,膜稳态通量也达到最大值。能耗分析表明,往复旋转过滤较单向旋转过滤单位通量能耗低。     

旋转作用强化膜过滤装置评述

评述了当前利用旋转作用强化膜过滤的三种典型装置 ,即旋转盘式膜器、旋转膜管式膜器和旋转流管式膜器 ,包括它们各自的结构、机理、优缺点以及国内外的研究现状     

电场强化错流膜过滤的研究

电场强化错流膜过滤技术可有效改善膜污染和浓差极化对错流过滤带来的不利影响。就电场膜过滤装置、机理、外加电场及影响渗透通量的因素这4个方面进行综述。目前研制的新型附加电场中空纤维膜组件克服了传统膜过滤组件的缺点,显示出很大的工程应用前景。电场强化错流膜过滤中会发生电泳和电渗等电动力学效应以及电化学效应。电泳是减缓膜污染一个主要因素,电泳和电渗两者共同作用,可以大幅提高过滤通量。采用脉冲电场可以减缓过滤速率的衰减幅度,节省单位体积滤液的电功率比耗。当颗粒具有较高Zeta电位、外加场强及跨膜压力接近临界值、错流速率较高时,过滤通量极限值将会得到提高。     

锯齿形翅片管强化冷凝给热的实验研究及准则方程

R_(113)及R_(11)在锯齿形翅片管(简称锯齿管)外冷凝实验表明;在相同△t下,锯齿管的α_c是光滑管的8～12倍。是肋管的1.5～2倍,并找出最佳管参数。分析了锯齿管强化冷凝传热的机理及建立准则方程。     

膜-序批式生物反应器膜过滤特性研究

采用中空纤维膜-序批式生物反应器(HF-MSBR)和双功能膜-序批式生物反应器(DF-MSBR)处理实际洗浴污水,在不排泥条件下考察了系统对污染物的去除效果及膜的过滤特性。结果表明,两系统污染物去除效果良好,COD、浊度等平均去除率分别达到95.2%和88.4%、99.6%和96.9%;DF-MSBR系统中聚乙烯膜组件对COD的强化去除作用不明显,但对浊度的强化去除作用显著,通过膜曝气可以使膜通量具有一定程度的恢复,但膜过滤性能仍不稳定,膜污染发展速度较快,过滤周期较短;HF-MSBR系统出水COD优于DF-MSBR,出水浊度小于1NTU,在运行期间膜过滤阻力上升缓慢,平均上升速率远远小于DF-MSBR系统。     

旋管膜强化牛奶蛋白分离速率实验研究

介绍分离牛奶蛋白中酪蛋白和乳清蛋白的必要性以及普通分离方法存在的缺点和强化分离速率的方法,自主建立了过滤实验流程,设计出相应的旋管膜强化膜滤器,以脱脂奶溶液为实验物料,过滤实验测定在不同的操作压力和不同旋管膜旋转转数下的相关实验数据,绘制出不同状态下的旋管膜过滤分离速率随过滤时间变化的曲线,分析了原因。得到了本实验范围内可获得理想旋管膜过滤分离速率的最佳操作压力和旋管膜的最佳旋转转数的操作条件。     

陶瓷膜处理地表水的工艺

采用混凝沉降与陶瓷膜超滤的组合工艺处理地表水,考察操作模式、膜孔径、膜构型以及膜通量等对膜过滤性能的影响。结果表明:在恒压操作下,终端过滤的操作压差应小于0.075 MPa,对于孔径大于50 nm的陶瓷膜而言,膜通量随孔径变化不大;错流过滤的膜通量随孔径增大而增大;错流过滤的渗透通量是终端过滤的1.5～2.2倍。恒通量操作下,蜂窝陶瓷膜过滤性能优于19通道陶瓷膜,并在恒通量150 L/(m2.h)下稳定运行。混凝沉降-陶瓷膜组合工艺对浊度的去除率大于99%,对吸收254 nm波长紫外线有机物(UV254)的去除率大于47.7%,产品水的部分指标优于GB 5749—2006中的指标。     

探究滤膜的振动过滤方法

借鉴大量国内外关于膜过滤分离先进技术研究成果并结合膜过滤生产实际,发现随过滤时间增加,膜污染加重导致过滤通量减小的问题。为此提出了一种新型的将膜过滤与机械振动相结合的膜振动过滤分离方式,即膜振动过滤,使之达到在保证膜过滤通量的基础上,又能有效防止膜阻塞的目的。从理论上分析证明膜振动过滤可行性,并应用自行设计、制造的具有控制振动振幅和频率的膜振动过滤装置进行过滤实验。通过实验测定膜过滤通量随过滤时间变化情况和过滤液体的透光值,证明了在合理操作条件下膜振动过滤的有效性和可行性。     

陶瓷膜强化过滤技术的应用

陶瓷膜在过滤过程中,因浓差极化和膜污染会导致膜通量下降而影响陶瓷膜的过滤效果。通过对陶瓷膜污染进行径向分层分析,结合工程实践和相关试验研究,总结了现有相关的陶瓷膜强化技术,为陶瓷膜过滤强化技术的工业应用提供参考。     

膜振动过滤通量的实验研究

针对膜过滤过程中,因污染造成膜渗透通量下降等问题,提出了全新的将膜过滤与机械振动结合的膜振动过滤方式;用粘土悬浮液做正交实验,对比了在相同操作条件下,膜振动过滤及无振动膜过滤的膜过滤通量随时间的变化情况,表明膜振动过滤通量比无振动膜过滤通量大,并验证膜振动过滤方式的可行性;通过对影响因素的分析明确了振动频率适中、振动振幅较大时,膜过滤通量越大的原因。     

陶瓷膜回收钛白生产中偏钛酸的研究

采用工业化生产的陶瓷微滤膜回收钛白生产中的偏钛酸。研究了膜孔径及主要操作参数对膜过滤性能的影响,确定了适宜的膜孔径和过滤操作参数。重点研究了膜污染的控制技术和膜清洗方法,为陶瓷膜错流过滤回收偏钛酸的工业化奠定基础。     

膜过滤技术应用:用超滤中空纤维膜处理饮用水

使用超滤 (UF)中空纤维膜通过试验室试验和中试试验验证了饮用水处理。研究了膜材料、工况以及原水质量对过滤性能的影响。发现醋酸纤维素 (CA)膜具有高而稳定的通量 ,并且当反冲洗压力两倍于过滤压力时通量增加更大。使用 50 m2 膜面积的大型 CA膜单元进行中试试验证实 UF系统完全可用作实际饮用水净化装置。膜过滤技术应用:用超滤中空纤维膜处理饮用水     

高频振动膜处理含油污水实验研究

使用机械振动和超滤组件结合的高频振动剪切超滤膜过滤系统,来考察振动频率、进口压力、料液流量等因素对膜系统渗透通量和分离性能的影响。利用清水、含油污水和0．1％NaOH溶液来研究高频振动剪切超滤膜过滤系统的性能,对比了常规静态错流膜过滤与高频振动剪切膜过滤,验证振动剪切膜过滤方式的可行性和有效性。     

动态膜处理污水时阻力分布及污染机理

对高岭土动态膜处理污水过程中膜污染阻力分布及膜污染机理进行了研究。通过测定和计算得知不同操作条件下各部分阻力的比例及其变化情况。动态膜过滤污水的阻力主要由动态膜膜孔堵塞阻力和膜面污染层阻力所控制。随着错流速度的增大,总阻力减小,各部分阻力的比例有所变化,但动态膜膜孔堵塞阻力和膜面污染层阻力依然占主导地位。利用传统膜过滤时有关膜污染的堵塞模型和滤饼过滤模型对动态膜处理污水时的实验数据进行分析,结果表明,动态膜过滤污水过程中,过滤初期约10 min左右,污染以膜的微孔堵塞为主,此后,膜的污染情况因操作条件不同而有所差异,影响最显著因素为错流速度,当错流速度较小时,膜的污染以膜面沉积污染物为主,符合滤饼过滤模型。适当提高错流速度有利于减小过滤阻力。     

α-Al2O3微滤膜的改性研究

采用共沉淀法,对α-Al2O3微滤膜进行纳米ZnO和TiO2改性.结果表明:改性后微滤膜的过滤效率与未改性膜相比得到了显著地提高.在死端过滤的条件下,改性膜水通量增幅为19.4～49.6%.同时,还对纳米ZnO改性α-Al2O3微滤膜应用进行了初步研究,结果表明:在错流过滤的条件下,改性膜稳定的过滤通量为0.708 m3·m-2·h-1·bar-1,与未改性膜稳定的过滤通量相比,膜过滤通量提高180.95%.