BPM2型双极膜电渗析装置的研制

目前国内能正式应用的双极膜电渗析装置比较缺乏,根据双极膜装置的特点与要求,参考国内外先进的电渗析装置的有关技术,研制出适合双极膜电渗析过程的装置.该装置具有耐腐蚀(耐强酸、强碱、有机溶剂)、膜堆体积小(隔板厚度为0.6mm),有效膜面积比率大、密封效果好、防漏电,防内漏、阻力小、电流效率高、使用寿命长、可以多次反复拆装等特点.本文介绍了装置的主要构成、特性及测试情况,并对几种典型的双极膜过程进行陛能测试,发现其各种性能比文献报道的装置均有所改进,从而为我国双极膜的推广应用提供成型的装置以及为理论研究提供研究平台.     

CA膜分离MeOH/MTBE混合体系的渗透汽化传质模型

根据UNIQUAC模型和溶解扩散模型,建立了CA膜分离MeOH/MTBE混合体系的渗透汽化(PV)传质模型,模型计算值与试验值吻合良好.采用UNIQUAC模型关联MeOH-MTBE混合液的汽液平衡数据以及MeOH和MTBE在醋酸纤维素膜内的等温吸着数据,得到UNIQUAC相互作用参数,预测混合物组分在膜内的溶解度.用溶液吸着溶胀试验测得了MeOH/MTBE混合物在CA膜内的扩散系数,由6参数模型回归得到各个相互作用参数.     

膜法电容去离子技术用于水溶液中单/多价阴离子的分离

将电容去离子技术（CDI）与单价阴离子选择性交换膜结合构建新型膜法电容去离子膜堆（PSMCDI）,并探索其在单/多价阴离子分离中的应用。采用自制的测试装置,以Cl^-/SO₄^2-水溶液为模拟体系,并选择现有的两种商业化单价阴离子选择性交换膜（ASV和ACS）作为膜元件,系统地研究了各参数（PSMCDI种类、阴离子组成和浓度、pH、操作时间、电压和流速）对单价离子选择性的影响。结果表明,总阴离子去除量随着阴离子浓度的增加而增加,但是对于单价离子（Cl^-）选择性降低。随着操作时间的增加,单价离子（Cl^-）选择性也降低。对于ASV膜,在1.2 V的直流电压、10 min吸附时间和30 ml·min^-1进料流速的条件下得到1.6的单价阴离子去除选择性。同时,在相同条件下,ACS膜的单价阴离子去除选择性为1.4。     

国际正渗透膜技术研讨会IFOS2016回顾：正渗透可行吗?

回顾了2016年底在悉尼召开的国际正渗透研讨会的主要内容,概括了近年来正渗透技术研究和应用的最新进展。在膜材料方面,提高水通量应着重于降低支撑层结构参数,而不是提高分离层的渗透性能。提高分离层的截留率和耐污染性是提高膜性能的关键。对于各种类型的驱动溶质而言,无机盐很可能是最为现实可靠的驱动溶质。正渗透技术在渗透稀释和与其他分离技术的耦合过程处理高含盐污染水源中有潜在应用,然而渗透能发电在短期很难成为主流的新兴能源。     

PEI交联的PECH/nylon复合阴离子交换膜的制备及性能研究

聚环氧氯丙烷（PECH）是一种线性高分子聚合物,具有较好的稳定性和成膜性能,且以PECH为基体制备阴离子交换膜,可避免致癌物质如氯甲醚、双氯甲醚的使用,但存在机械强度差与吸水性较大等缺点。本研究采用聚乙烯亚胺（PEI）作为交联剂,通过其与PECH发生交联反应,在其内部形成网状结构限制PECH膜在水中的过度溶胀,从而增强膜的机械强度,同时引入尼龙网布（nylon）作为支撑材料进一步提高膜的力学性能,制备了QCPECH/nylon复合阴离子交换膜。研究结果表明,制备的P1膜在电渗析应用过程中的脱盐效率（94.8%）比商业膜（Neosepta AMX）的脱盐效率（92.4%）更高,由此可见,用PEI交联的PECH/nylon复合阴离子交换膜在电渗析脱盐中具有潜在的发展前景。     

从废高温镍钴合金中浸出镍和钴的试验研究

研究了采用"苏打焙烧-碱浸出铝、钼-氯气浸出钴、镍、铁等-TBP萃取除铁-中和水解除铬-P204萃取除微量杂质-N235萃取分离镍、钴"工艺处理废高温镍钴合金,重点考察了从废镍钴合金中浸出镍和钴,讨论了苏打焙烧温度和碱浓度对铝、钼浸出率的影响,碱浸渣氯气浸出电位、浸出时间、废合金粒度、添加剂的加入等因素对镍、钴浸出率的影响.试验确定了从废高温镍钴合金中浸出镍、钴的工艺优化条件.综合条件下,镍、钴平均浸出率分别为99.30%和97.67%,浸出渣中镍、钴质量分数平均为0.51%和0.44%.     

丙烯酰胺-马来酸酐共聚合物膜及其对CO2、CH4吸附性能研究

通过自由基聚合制备了丙烯酰胺(AM)和马来酸酐(MA)共聚合物.粘度法测定了聚合物的相对分子量,元素分析法和FTIR等分析表征了共聚物的化学结构,此外研究了共聚合物对CO2和CH4的溶胀吸附性能.在本实验条件下,共聚物的相对分子量、共聚物中两种单体的摩尔数之比m/n、对CO2的平衡吸附量等随聚合过程中单体配比AM/MA的增加而增大;共聚合物的相对分子量在7～17万之间,共聚物中两种单体的摩尔数之比在5～30之间,对CO2的平衡吸附量在45～70mg(CO2)· (g(干膜)) -1之间;而共聚物对CH4的平衡吸附量仅为4mg(CH4)·( g(干膜))-1左右,且不随单体配比AM/MA的增加而变化,这表明丙烯酰胺和马来酸酐共聚合物作为CO2/CH4分离用膜材料,具有较好的CO2优先选择吸附性能.     

荷电纳滤膜的切向流动电位测试技术研究

改进了切向流动电位测试技术.由运动方程出发推导了流道高度的理论计算式.利用DL膜测量了流动电位,通道高度以及系统中各部分的电导,深入研究了流道高度、系统的各部分电导以及压降和浓度对Zeta电位的影响.结果表明,所提出的流道高度测定方法,并以总电导代替流道电导和溶液电导,大大提高了Zeta电位测定结果的准确性.在测量范围内,压降对Zeta电位几乎没有影响,而浓度对Zeta电位及各部分的电导影响很大.随浓度的增大,Zeta电位的绝对值下降.在低浓度时,膜电导所占比例大于溶液电导和外回路电导.随溶液浓度增加,膜电导所占比例逐渐低于溶液电导.     

耐污染反渗透膜在城市生活污水回用中的应用研究

城市生活污水经污水处理厂处理后已成为达到国家二级排放标准的微污染水,如再经预处理＋反渗透组合工艺处理可以达到工业用水的水质,如锅炉补给水、循环冷却水等。分别测试了耐污染反渗透膜与普通反渗透膜的耐污染性能以及其他各项指标,并从它们的功能基团与膜表面结构角度初步探讨耐污染机理。考察了耐污染反渗透膜性能的变化规律,为以后的应用工程设计提供了基本参数。     

聚多巴胺-氧化石墨烯-碳纳米管层状复合脱盐膜的制备及性能稳定性研究

二维纳米材料氧化石墨烯(GO)可通过层层堆叠成膜、构建层间毛细孔道,用于脱盐应用。然而,GO膜在运行过程中的渗透性能及其稳定性都有待提升。以亲水的碳纳米管(CNTs)为改性物,在聚多巴胺(PDA)修饰的基膜上交替喷涂多层GO(MLGO)和CNTs,制备出了多元层状复合脱盐膜。当MLGO-CNTs的单位面积质量为72 mg/m²时,复合膜在5 bar操作压力下对1 g/L Na₂SO₄溶液的盐截留率最高达到92.8%,水通量最高可达到4.8 L/(m²·h·bar),较PDA-MLGO膜提高了71.4%。在400 h的连续错流过滤实验中,复合膜的水通量稳定性高于PDA-MLGO膜。CNTs的管内空间和MLGO-CNTs组装间隙为复合膜引入了有效的渗透通道。