磷酸铝添加剂对聚偏氟乙烯膜抗污染性能的影响

考察添加剂磷酸铝(AlPO_4)对聚偏氟乙烯(PVDF)膜性能的影响,分析模拟污染物的过滤行为机制。结果表明,AlPO_4对PVDF膜的孔隙率和含水率无明显影响。适量添加Al PO4使PVDF膜的水通量、通量恢复率增加,提升PVDF膜的抗污染能力。AlPO_4添加质量分数为2.5%时,PVDF滤膜的整体性能较优:水通量为246.4 L/(m~2·h),通量衰减系数0.22,牛血清白蛋白截留率95%,通量恢复率66%。采用AlPO_4的质量分数2.5%制备的PVDF膜,模拟污染物(牛血清白蛋白、海藻酸钠、腐殖酸及其混合液)的过滤机制主要为滤饼过滤-标准堵塞型。     

Shut-cut nitrification characteristics of aerobic granule in a sequencing batch airlift reactor at low temperature

To investigate the shut-cut nitrification characteristics of aerobic granule,an aerobic granular sequencing batch airlift reactor(AG-SBAR) was carried out with mixed carbon sources of sodium acetate and glucose at 10±1 ℃.Results indicated that ammonia oxidizing bacteria was accumulated inside the aerobic granules and the reactor performed stably with shut-cut nitrification for a long term at low temperature.During the stable operation period,the effluent ammonia nitrogen concentration was maintained at 13.6 mg/L without nitrate and nitrite when the COD/N ratio was 20:1.However,the effluent concentration of ammonia nitrogen was below 0.5 mg/L with effluent nitrosation ratio of 96.7% on average when the COD/N ratio was reduced to 15:1 and 10:1.And the effluent phosphorus concentration was less than 0.4 mg/L during the stable period with the sludge retention time of 30 d.The phosphorus removal efficiency was not strongly influenced by the adjustment of COD/N ratio in this experiment.The removal efficiencies for COD,NH4+-N and PO43--P were 91.3%-94.6%,97.9%-99.7% and 97.1%-99.5%,respectively.     

一种新型阳膜输运离子的特性研究

采用共混法制备了SiO2/PVDWGMA(纳米SiO2颗粒改性聚偏氟乙烯)阳离子交换膜,以改善膜在高浓度电解质溶液中对离子的选择透过性,提高膜的抗污染能力.结果表明,当SiO2含量为0.28%时,膜的含水率为26.2%,与未添加SiO2的相比增加了62%,离子交换容量相应增加了60%,表明膜的亲水性得到了提高.膜的电导率和反向离子在膜内的扩散系数与膜对离子的选择透过性系数,随膜矩阵中硅含量的增加而增大.当SiO2含量为0.28%、外液离子浓度为0.055 mol/L时,Na+、Ca2+和Mg2+的迁移数为0.985、0.942、0.928;离子浓度降低时,膜对离子的选择透过性反而增强.该膜对高浓度电解质溶液中相对离子的选择性较高,具有良好的电导率,可用于海水淡化和特殊废水的处理.     

三种形状柔性铰链转动刚度的计算与分析

本文针对3种形状的柔性铰链进行力学分析，推导出它们各自绕z轴的转动刚度计算公式；通过计算、比较和分析得出柔性铰链中外形、几何尺寸等设计参数对转动刚度的影响程度。根据分析结果确定3种形状柔性铰链各自的微制造工艺及适用场合，为MEMS中柔性铰链的设计与应用提供一定的依据。     

3种纳米材料改性PVDF膜的抗污染性能评价

采用模拟有机污染物(腐殖酸、海藻酸钠、牛血清白蛋白及其混合液),考察纳米(ZnO、Ag和TiO_2)改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜对污染物的分离效能。结果表明,模拟污染物的膜污染机制与纳米改性无关联。PVDF/ZnO膜的水处理效能最佳,通量恢复率90%,可逆污染占总污染比例约90%。与PVDF膜相比,PVDF/ZnO膜在海藻酸钠条件下的污染指数降低了84.8%,对腐殖酸和混合液的浊度去除率分别达到98.9%和94.8%,且对浊度有更高的去除率。ZnO改性PVDF膜表现出良好的水分离性能和抗污染能力,可用于水处理过程。     

凸粗糙元对H型垂直轴风力机启动性能影响的试验研究

为了改善H型垂直轴风力机的启动性能，本文提出了一种表面装有半球形凸粗糙元叶片的H型垂直轴风力机，并对单面装有凸粗糙元叶片的H型风力机进行风洞试验，分别测试了H型风力机在多个风速下的静扭矩特性以及动态启动特性，得出了凸粗糙元对H型风力机启动性能的影响规律。试验结果表明：采用凸粗糙元外置叶片的H型风力机静扭矩增大，启动时间减小，最大稳定转速增大。     

聚乙烯醇-SiO2/聚酯无纺布膜的制备及性能研究

采用聚酯无纺布(PET)作为支撑层,利用相转换法在PET表面制备聚乙烯醇(PVA)或PVA-SiO₂活性层,得到了PVA/PET复合膜与PVA-SiO₂/PET复合膜。考察了2种复合膜的过滤性能和污染行为。结果表明,PVA中加入质量分数4%纳米SiO₂颗粒,复合膜的接触角降至33.1o,亲水性显著增强,而膜孔径减小至3.1 nm,降低了85.5%,PVA/PET超滤膜转变为PVA-SiO₂/PET纳滤膜(0.6 L/(m²·h))。PVA-SiO₂/PET复合纳滤膜对海藻酸钠的抗污染性能较强。纳米SiO₂对复合膜的污染机制无明显影响,模拟污染物对复合膜的污染机制以标准堵塞为主。     

PVDF-SiO2阴离子交换膜的迁移特性研究

革除氯甲基化反应,制备了PVDF - SiO2阴离子交换膜,并对其迁移特性进行研究.试验结果表明:PVDF - SiO2阴离子交换膜的迁移特性优于PVDF阴离子交换膜.当无机SiO2含量为PVDF的1.5％时,阴膜的离子交换容量、含水率和接触角分别为1.192 meq/g、19.7％和50.62°.PVDF - SiO2阴离子交换膜的迁移性能随着成膜材料中纳米SiO2添加量的增加而增强,但PVDF - SiO2阴膜中纳米SiO2加入量为PVDF的1.5％比较适宜.该阴离子交换膜具有良好的含水率、离子交换容量、电导率和离子选择透过性,可用于电渗析过程.     

阴离子聚丙烯酰胺对SiO2/PVDF离子膜的污染机制研究

聚偏氟乙烯(PVDF)以其优良的化学稳定性、耐热性和易成膜等特点在膜合成中倍受青睐,但由于PVDF膜的疏水性,使其在水处理领域的应用受到了限制。纳米SiO2/PVDF离子交换膜电渗析处理含阴离子聚丙烯酰胺(APAM)高矿化度污水膜污染试验研究表明,APAM对SiO2/PVDF和PVDF阴离子交换膜的污染主要是膜表面吸附污染,阻碍了离子的迁移。扫描电镜和能谱分析证实了阴膜表面的污染物成份是APAM和少量钙的无机盐。APAM对阳膜的污染较轻。SiO2/PVDF膜的抗APAM的污染能力好于PVDF膜。     

SiO2/PVDF离子膜的选择透过性

高分子有机聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)以其优良的物理化学性能而倍受青睐。但由于PVDF膜的疏水性,应用在水处理中时容易产生污染,使其应用受到了限制。制备了有机无机SiO2/PVDF离子膜。通过测试膜浓差电势,确定膜对离子的选择透过率和膜表面电荷密度。结果表明,添加纳米SiO2能提高PVDF膜对离子的选择透过率,但只有加入SiO2质量分数为0.21%时,离子膜的选择透过率和表面电荷密度才适宜。SiO2/PVDF-0.21离子膜电渗析对不同离子的去除效果试验表明,该电渗析对多组分离子溶液体系的离子总去除率达到了93.7%。