PES／纳米SiO2杂化膜的成膜机理及性能研究

利用湿法相转化方法，通过在聚醚砜（PES）铸膜液中添加适量的纳米粒径的SiO2，制得了具有不同含量纳米SiO2的PES／SiO2杂化膜。对分相过程中的成膜动力学、膜的微观结构以及性能进行了分析测试，结果表明与纯PES相比，铸膜液中添加了4wt％纳米SiO2后，PES体系的成膜速度有所提高。膜断面的SEM照片表明，PES／SiO2杂化膜有更大的指状孔。膜性能测试结果表明，体系中SiO2含量对PES杂化膜的纯水通量和截留率有影响，在添加的纳米SiO2的含量较少时，所得PES杂化膜的截留率明显升高，水通量则相反而有所降低；随着体系中SiO2含量的进一步增加，PES／SiO2杂化膜的水通量明显增大，同时增强的截留率也得到了保持。     

钠盐对纳滤处理染料废水的影响及膜污染分析

高含盐染料废水可以采用纳滤分离进行处理,盐浓度对纳滤过程有重要影响.本文使用陶瓷膜纳滤处理模拟含盐染料废水.分别配制染料(甲基橙,中性红和碱性品红)溶液100mg/L,混合不同的钠盐浓度(质量分数0.05%,0.1%,0.5%,1%,5%,10%),进行纳滤实验,考察盐浓度对染料截留率、渗透通量和盐截留率的影响.实验表明,在低盐情况下,随着盐浓度的增加,染料截留率减小,通量增加;盐浓度增加至高盐(1%)以上时,染料截留率增加,通量减小.考察了盐浓度对膜污染的影响,对纳滤过程进行膜阻力分析,发现盐浓度的增加会适当降低膜阻力,减小膜污染.     

纳滤/反渗透分离中有机物的特征参数对截留率的影响研究

采用ESNA1-2012纳滤膜和ESPA1-2012反渗透膜对有机物进行了分离研究,结果表明,在纳滤/反渗透分离过程中影响有机物截留率的因素较多,其中有机物的特征参数对其截留率的影响极大;有机物的特征参数影响的是膜与有机物间排斥力的作用,而有机物相对分子质量的相对大小影响的则是膜孔机械截留作用的大小.当有机物的相对分子质量小于膜的截留分子量时,有机物的特征参数成为影响其截留率的主要因素;当有机物的相对分子质量大于膜的截留分子量时,有机物的相对分子质量与其特征参数共同成为影响其截留率的主要因素.     

硝酸铵-微量硝酸钙体系的纳滤过程研究

采用DL和DK两种型号聚酰胺复合纳滤膜处理含微量钙离子的硝酸铵水溶液,考察了跨膜压差、膜面流速、料液温度等条件对硝酸铵的透过率、钙离子的截留率以及透过液通量的影响.结果表明,纳滤膜可以在保持对硝酸铵透过率不低于90%的同时,对钙离子有最高80%的截留率;提高跨膜压差会首先提高截留率,再降低截留率;提高膜面流速会提高截留率;透过液通量主要受跨膜压差和温度的影响,均为正相关;实验结果还表明,常量硝酸铵的存在降低了纳滤膜对微量钙离子的截留率.     

纳滤处理模拟电镀废水

分别以硫酸铜、氯化铜、硝酸铜溶液为模拟电镀废水进行了纳滤实验,所采用纳滤膜为Osmonics的DK、DL膜和日东电工的NTR-7450膜.实验表明,三种膜通量大小顺序为DL>DK>NTR-7450,随原料液浓度的增大膜通量降低,而膜对铜离子的截留率有升高的趋势;纳滤膜对各盐的截留率大小排序为硫酸盐>氯盐>硝酸盐.实验还考察了添加其它离子对纳滤膜通量和截留率的影响.结果表明,加入CaCl2后,对DL膜性能影响不显著;加入Na2SO4后,DL膜的通量变化不明显,截留率略有升高;加入EDTA能明显提高DL膜通量和对铜离子的截留率.     

纳滤膜对邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯截留行为的研究

采用聚酰胺复合纳滤膜(BDXN-90)处理地表水中微量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP),研究了有机物、离子强度等因素对其截留行为的影响;探讨了在有机物共存的条件下,纳滤膜截留DEHP的机理.结果表明:BDXN-90纳滤膜能有效截留地表水中微量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,其截留率在98%以上,并且长时间运行稳定;膜过滤过程中,刚开始由于DEHP与膜表面之间的吸附截留率较高,当吸附趋于饱和截留率下降,最后随着膜污染的逐渐形成导致膜通量下降和截留率上升;影响截留行为的主要因素是离子强度和有机物:离子强度中和膜表面静电将膜基质压实,有机物与膜表面产生吸附导致膜污染.     

复合无机膜管捕集大气中挥发性有机物--气体样品前处理新方法的研究

建立了一套用复合无机膜管捕集大气中挥发性有机物(VOCs)的实验室装置和流程．在此装置上研究了挥发性有机污染物(乙醇)浓度、气体流速对用无机膜管捕集VOCs的截留率的影响．结果表明，截留率随乙醇浓度的增大而增加，与乙醇浓度的关系符合Boltzmann分布；截留率随气体流速的减小而增加，与流速关系符合指数衰减的趋势．从改进膜管性能，使得膜管的毛细管冷凝作用成为截留挥发性有机污染物的主控阶段的角度，讨论了采用复合无机膜管捕集大气中VOCs的这种大气样品前处理新方法中潜在应用的可能性．     

聚偏氟乙烯管式超滤干膜制备方法研究

采用十二烷基硫酸钠(SDS)干态处理方法,制备出聚偏氟乙烯(PVDF)管式超滤干膜.考察了SDS浓度、浸泡时间、干燥温度对PVDF管式超滤干膜的纯水通量、蛋白截留率、接触角和机械性能的影响.结果表明:随着SDS浓度的增加,PVDF管式超滤干膜纯水通量均有不同程度的增加,接触角也不断降低,而蛋白截留率则略低于原始膜蛋白截留率,在SDS质量分数为0.20%时,膜性能达到最佳;当浸泡不同时间时,干膜复水后的纯水通量、蛋白截留率均存在较大波动,在浸泡2d时达到峰值;随着干燥温度的升高,干膜纯水通量和蛋白截留率呈现降低的趋势.同时考察了干膜制备完成前后机械性能的变化.测试表明,干膜的机械性能较原膜并无明显的影响.     

膜器结构对纳滤膜过滤性能的影响

旨在通过使用自行设计的平板式纳滤膜组件以及商品膜片进行实验,考察3种不同的膜器流道结构对纳滤膜过滤性能,如通量Jv、表观截留率Robs的影响.3种流道膜器系统(螺旋流道、蛇形流道、无绕流流道)的实验结果表明,在实验条件范围内、相同操作条件下,浓差极化程度对通量有很大的影响.由于二次流对浓差极化层的扰动作用,螺旋流道膜器的通量最大,蛇形流道膜器的次之,无绕流流道膜器的最小.当膜面错流为层流时,螺旋流道膜器的通量接近蛇形流道膜器的2倍;湍流时由于二次流扰动相对较弱,前者的通量约为后者的1.6倍.对于表观截留率而言,流道结构和通量对其影响均较大.层流时无绕流流道膜器对Mg2+的表观截留率最大,可达到94.2%,而螺旋流道膜器的表观截留率高于蛇形流道膜器的值;湍流时由于螺旋流道中二次流的影响减弱,蛇形流道膜器的Mg2+的表观截留率高于螺旋流道膜器的表观截留率,最大为97.1%.     

润滑油酮苯脱蜡溶剂回收用聚酰亚胺纳滤膜分离性能的研究

主要研究了聚酰亚胺纳滤膜分离酮苯一润滑油的性能．考察了操作压力、温度、料液流量、料液中润滑油浓度及酮苯比等因素对膜通量和截留率的影响，并考察了长期运行情况下膜的分离性能．结果表明，随压力增大、温度升高和料液流量增大，膜通量也随之增大；料液中润滑油浓度的增加使膜通量减小，料液中酮苯比的增加可增大膜的通量；以上各种情况对膜的截留率影响不大，截留率稳定在95％以上；在40天的运行期内膜的分离性能变化不大，说明此聚酰亚胺膜具有较强的抗污染能力．     

pH响应性乙烯-乙烯醇共聚物分离膜的纳滤特性

具有纳滤特性的pH响应性膜在小分子分离体系中具有广泛应用前景。文中以铸膜液浓度为25%的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)超滤膜为基膜,接枝具有pH响应性的功能单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,制备pH响应性EVAL膜,通过考察膜对标准物聚乙二醇(PEG)与无机盐的截留性能,研究其纳滤特性。结果表明,当pH小于pKa时,pH响应性EVAL膜对聚乙二醇(PEG)与无机盐的截留效果均明显高于未接枝膜,接枝率6%的接枝膜对PEG 800、PEG 1000及PEG 2000的截留率均达到90%以上,对二价阳离子的截留率达到80%以上,无机盐的截留顺序为:CaCl_2MgCl_2MgSO_4NaClNa2SO_4。当pH大于pKa时,PEG及无机盐截留率明显下降,膜对PEG 1000的截留率由95.6%降至62.9%,对MgCl_2截留率降至30.6%,截留率及膜水通量变化存在显著的pH响应性。     

蒸发对新型聚芳醚腈酮超滤膜性能的影响

以聚芳醚腈酮(PPENK)为膜材料，以氮甲基吡咯烷酮为溶剂及添加剂制成稳定的铸膜液，使用水为凝胶浴，相转化法制备PPENK超滤膜．研究了铸膜液在空气中的蒸发温度及时间对超滤膜孔隙率、孔结构、纯水通量及截留率等膜性能的影响．结果表明，在实验室所选择的蒸发时间和蒸发温度范围内这两种因素对超滤膜性能影响不大，通过控制合适的蒸发时间和蒸发温度，可以制得具有高通量和高截留率而且表面无缺陷结构高质量超滤膜．     

纳滤膜材质对高含盐体系中有机物截留性能的影响研究

为获得纳滤膜材质对高含盐体系中有机物截留性能的影响规律,采用截留分子量相近的有机纳滤膜和陶瓷纳滤膜对模拟高含盐体系中有机物的截留性能进行研究比较,考察运行时间、盐浓度、跨膜压差、有机物浓度等因素对截留效果的影响.结果表明,两种纳滤膜运行30 min后截留性能即可稳定;随着盐浓度的增加,膜的渗透通量和膜对有机物的截留率都下降,其中陶瓷纳滤膜对有机物的截留效果优于有机纳滤膜;有机物浓度和跨膜压差对两种膜的截留性能影响较小.因此,在高含盐体系中,截留分子量相近的陶瓷纳滤膜相比于有机纳滤膜,前者具有更大的通量和更高的有机物截留率.     

壳聚糖超滤膜的研究

以壳聚糖为原料，2％乙酸为溶剂，选择适当的膜液组成和制备条件，可以制得截留分子量为67000的超滤膜．该膜对0．1％牛血清蛋白的截留率可达90％以上．研究了铸膜液组成和若干因素对膜性能的影响．     

聚合物辅助超滤技术处理含铈废水

使用聚乙烯亚胺(PEI)辅助超滤法处理放射性废水中的铈(Ce).着重研究了pH,聚合物/金属离子质量比(P/M),离子浓度以及操作压力、运行时间对铈离子(Ce3+)截留率和膜渗透通量的影响.研究结果显示:使用聚合物PEI辅助超滤时,最佳实验条件为pH=5,P/M=15;在最适pH和P/M比值下,3种截留分子量超滤膜对Ce3+截留率分别为88.23%(5kDa)、87.01%(10kDa)和89.78%(30kDa);当溶液中存在Na+和Ca2+时,膜对Ce3+的截留率将会降低.膜通量随着操作压力的增加呈线性增加;3种膜通量均随着运行时间的增加有减小的趋势,且下降率顺序为30kDa10kDa5kDa.     

NaA分子筛改性聚砜超滤膜的通量及截留性能

利用溶液相转化法,在铸膜液中加入分子筛NaA和PEG来协同提高聚砜超滤膜的水通量和截留率,研究了分子筛的含量对聚砜超滤膜的形貌结构,表面粗糙度,水通量,蛋白质截留率和亲水性的影响。利用场发射扫描电镜、扫描探针原子力显微镜、膜评价仪和接触角仪分别对该膜的形貌、水通量、蛋白质截留率和亲水性进行表征。结果表明分子筛含量从0g增加到3.0g,聚砜超滤膜的水通量从140L/(m2·h)提高到500L/(m2·h),对胃蛋白酶的截留率从78.8%提高到92.7%,对牛血清蛋白的截留率从97.6%增加到99.0%以上。分子筛NaA可以协同提高聚砜超滤膜的水通量和蛋白质截留率。     

陶瓷膜过滤牛初乳过程的污染阻力分析

考察了孔径对膜过滤牛初乳过程的影响，分析了孔径为0.2,0.5,0．8μm膜过滤阻力的形成及其对渗透通量和蛋白截留率的影响，认为对孔径为0.2μm膜，其污染是由浓差极化阻力和凝胶层阻力共同作用所致，而对于0．5、0．8μm两种孔径的陶瓷膜则是浓差极化阻力占主导地位的污染．对蛋白截留率进行模型预测，预测结果与实测结果较为一致、实验过程中3种孔径的膜对细菌的截留率都几乎达100％。     

PSS／PAH聚电解质复合纳滤膜制备及其性能研究

采用LbL法在多孔PES基膜上制备了PSS／PAH聚电解质复合纳滤膜，利用SEM研究了复合膜的表面形貌，使用ATR-IR研究了复合膜在PES基膜上的生长规律，并研究了双层膜层数和组装时间对其离子截留性能的影响．研究表明，所制复合纳滤膜对不同的盐溶液的离子截留性能差异显著．如[PSS／PAH]5膜对1000mg／L的MgSO4溶液的截留率可达90％，但对1000mg／L的NaCl溶液的截留率仅为33％，故可应用于水溶液中一、二价离子的分离。     

超滤膜过程去除D-核糖发酵液中杂蛋白的工艺研究

发酵液中蛋白质的脱除在D-核糖生产中是至关重要的一步，利用中空纤维膜采用两级超滤法去除杂蛋白，考察了膜表面特性的影响和影响蛋白质截留率的主要因素，确定了最佳工艺条件为pH5．5～6．5，乙醇体积分数为15％，蛋白质的截留率为90％。     

大黄素等天然药物的纳滤行为

以NF270纳滤复合膜对几种不同分子量的天然药物(如大黄素、咖啡因)进行了纳滤行为研究,并考察了操作压力、浓度、pH、离子浓度等因素对纳滤膜截留行为的影响.结果表明,NF270纳滤复合膜截留分子量在300左右(例如对相对分子质量为270.23的大黄素几乎100%截留,对相对分子质量较小的咖啡因截留率小于60%);随着pH的增大,纳滤膜对大黄素的截留率稍有下降,对其他三种药物的截留率略有升高;改变溶液的离子浓度,纳滤膜的截留率和通量均下降.选择适宜的操作条件可以实现天然药物的提取、分离和浓缩.