卷式反渗透膜的气液两相流清洗特性

建立新型膜清洗装置,将压缩空气和化学清洗液形成气液两相混合流体对2.5英寸(1英寸=25.4 mm)卷式反渗透膜进行清洗研究.系统地探讨了气液两相流清洗过程中清洗液流量、气体流速、气液比、清洗时间对膜截留率和通量恢复率的影响.结果表明清洗液在0.12 L/rain时,即可获得较好的膜通量恢复率.不同过滤面积的反渗透膜,清洗液的临界流量不同,超过该流量对膜通量恢复率无明显影响.膜通量恢复率随气体流速的增加而增加,聚酰胺材质反渗透膜气速上限是18 m/s,更高的气速将降低膜截留率.气液比在2000∶ 1～3000∶1范围内能有效提高膜通量恢复率.两相流清洗时间一般不超过15 min就能获得理想清洗效果.     

超滤法处理油田含油污水膜清洗方法的研究

采用聚砜共混中空纤维超滤膜对油田含油污水进行处理,探讨了不同清洗剂和不同清洗方法对膜通量的恢复效果。试验表明,使用表面活性剂和异戊醇混合溶液为清洗剂,采用负压抽洗和反压冲洗同时进行的方法,可使膜通量恢复率达到９０％以上。     

PVDF管式膜过滤TiO_2悬浮液性能研究

用聚偏氟乙烯(PVDF)管式膜组件处理TiO2悬浮液,考察不同工艺条件对膜通量的影响;并对膜的在线清洗工艺进行研究.实验结果表明:膜通量运行初始30min有较大降低,之后基本保持稳定;膜通量随着循环流量的增大而增加;随悬浮液浓度的增加而逐渐减小;随运行压力增加而增加,当出口压力增加到0.1MPa以上时,膜通量基本不再随压力变化;管式膜在线清洗1min时,膜通量恢复率可达90%以上.     

超高分子量聚乙烯微孔膜的亲水改性研究(Ⅱ)改性UHMWPE微孔滤膜的性质及其过滤性能

研究了UHMWPE微孔膜接枝HEMA和MAA后的水蒸气吸附特性、蛋白质吸附性能及其膜的过滤性能随着接枝率的变化.结果表明,膜的接枝率增大时,其BSA蛋白质吸附量降低;在一定范围内时,膜的去离子水和蛋白质溶液通量随接枝率的增大而提高,但接枝率过大时,其通量有所下降;其BSA溶液通量恢复率研究表明,改性膜比未改性膜显示较大的通量恢复,清洗后其通量恢复率可达80%以上,改性膜具有较高的抗蛋白质污染能力.     

PVDF/PDA共混膜的制备及其性能研究

采用多巴胺自聚合原理生成聚多巴胺,通过聚多巴胺对PVDF膜进行共混改性,制得聚偏氟乙烯/多巴胺(PVDF/PDA)共混膜.采用SEM、纯水和酵母悬浊液超滤杯恒压过滤测试以及抗污染能力测试等对共混膜的结构和性质进行考察,同时探讨了不同共混浓度及不同PDA添加量对膜抗污染能力的影响.PDA添加量为0.3%(质量分数)时,纯水通量从PVDF对照膜的56.19L/(m2·h)提高至69.63L/(m2·h).通过重复过滤实验考察共混膜的抗污染能力,结果表明,加入PDA后共混膜的抗污能力有很大提高,PVDF对照膜的一次和二次通量恢复率仅为68.5%和56.4%,而PDA改性后的共混膜通量恢复率均在90%以上.     

聚乙烯丙烯酸对PVDF膜的共混改性研究

在不同溶剂条件下,以聚偏氟乙烯(PVDF)作为膜材料,通过浸没沉淀相转化法制备了一系列的聚乙烯丙烯酸(EAA)共混的改性PVDF膜,并通过测定改性PVDF膜的形态结构、接触角、机械强度以及蛋白质静态吸附量,考察了溶剂的种类及添加剂的加入对膜性能的影响.研究结果表明,EAA的加入一定程度上改善了膜的亲水性及疏油性,以DMAc作为溶剂所制备的共混改性膜具有较优的亲水疏油性能.与未改性膜相比,改性膜过滤BSA溶液和SA溶液相对通量衰减率降低,通量恢复率上升,膜的抗污染性能得到提高.其中过滤BSA溶液时的通量恢复率达100%,不可逆污染指数为0.     

聚醚砜膜提纯乳糖的研究

以聚醚砜(PES)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,采用相转化法制备了对PEG的截留分子量为20 000的聚醚砜超滤膜.通过对操作压力、料液的温度和浓度等条件的变化对蛋白质截留率、膜通量及乳糖透过率影响的分析,研究了不同的影响因素对乳糖超滤效果的影响规律.并确定了最佳工艺条件:压力在0.3 MPa左右较适宜,温度为50~60℃,料液浓度为100~150 g/L,处理时间为45~60 min.比较了不同清洗剂对PES膜超滤性能恢复的效果.结果显示,当超滤1 h通量减少一半时,用0.5%的NaOH清洗20 min后就可以恢复70%的膜通量.     

核苷酸超滤纯化技术的优化

从膜通量、蛋白去除率、核苷酸收率、膜污染和膜清洗等方面考察了5种不同型号的Ultra-floTM超滤膜过滤RNA酶解液的效果。实验表明3#(MWCO30 kD,CA)Ultra-floTM超滤膜同时具有高收率(96.4%)、高蛋白去除率(81.3%)、高膜通量(65.6L.m-2.h-1)、易清洗(水通量恢复99%)的优点,不仅可以替代通常使用的中空纤维膜,且通量大、污染小、易清洗,使该过程得到优化。     

微粒子辅助过滤控制膜污染

基于微粒子辅助过滤原理,提出了一种新型膜污染控制方法,通过在膜表面形成一层疏松滤饼层控制膜污染.通过向原水中加入硅藻土颗粒,使其在膜表面形成一层疏松滤饼层,防止污染物直接在膜表面形成致密性滤饼层导致膜通量急剧衰减,从而达到缓解、控制膜污染的目标;进行周期性气-液混合清洗后,膜与硅藻土颗粒同时得到清洗再生.实验通过加入不同量、不同粒度硅藻土粒子验证膜污染控制效果.结果表明:硅藻土助滤剂对超滤过程膜污染控制效果与助滤剂粒径大小以及投加量有关.加入适量较大粒径助滤剂可有效降低过滤阻力,提高膜通量.而助滤剂粒径过小或投加量过多反而会增大过滤阻力,加剧通量衰减.投加2.0g/L粒径为35μm的硅藻土助滤剂为实验最佳条件,可使相对膜通量和通量恢复率分别提高9%和8%.     

陶瓷膜超滤在丁二酸发酵液纯化中的应用

对陶瓷膜过滤丁二酸发酵液的条件进行研究.考察在不同压差下,发酵液的pH以及浓缩倍数对膜通量的影响,并对膜清洗条件进行选择.结果表明在0.3 MPa压差下,发酵液调节pH至4.5,可获得最大膜通量,浓缩到7倍最佳.菌体截留率达到98.37%,蛋白质去除率为89.67%,总有机碳下降约40%.而膜污染后先后用1%次氯酸钠,1%氢氧化钠+0.5%EDTA清洗,可以恢复膜通量.实验表明,可以将陶瓷膜用于分离丁二酸发酵液,有利于简化操作步骤,提高生产效率.     

膜法纯化液相沉淀法合成的纳米Fe2O3水合物

采用超滤膜分离技术纯化由液相沉淀法合成的纳米氧化铁水合物,考察超滤膜材质及截留分子量(MWCO)、膜分离过程操作参数对透过通量大小及稳定性的影响;并研究膜污染机制及相应的清洗方案.结果表明,纯化效果好、效率高,且污染膜易于清洗,可重复使用,膜法纯化不失为一有效的纯化新途径.     

膜技术处理含油废水的研究

介绍了膜技术在含油废水处理中的特点和应用前景,针对含油废水的性质,探讨了膜类型的选择、操作压差、膜面流速、操作温度、膜污染及清洗等因素对膜技术处理含油废水的影响.通常情况下,操作压力过大时,膜通量随压力变化较小,而低于该压力时,膜通量随操作压力的增大而提高;膜面流速和温度对膜通量的影响和操作压力的影响类似;膜经过合适的清洗可以基本恢复膜通量.还介绍了膜技术在油田含油废水处理中的实例和存在的问题,并进一步指出今后的发展方向是研究开发经济、高效的污水处理技术,尤其是膜技术和微生物法结合处理油田含油废水的技术.     

陶瓷膜澄清生地黄提取液的膜污染和清洗研究

采用陶瓷膜澄清生地黄提取液,通过阻力分析法,比较了Al2O3和ZrO2膜的抗污染性能;采用红外光谱仪(IR)、等离子发射光谱(ICP)、电镜(SEM)和能谱(EDX)等检测仪器分析了污染物位置和成分,探讨了膜污染的机理;考察了不同清洗剂的清洗效果,确定了合适的清洗方法,为陶瓷膜在中药提取液澄清过程的应用提供指导．     

Preparation of ceramic membrane and application to the crossflow microfiltration of soluble waste oil

Tubular-type alumina support for Al₂O₃ microfiltration membrane was prepared by extrusion method. The optimum solid content and dipping time of the Al₂O₃ slurry for microfiltration coating were 20 wt.% and 20 s, respectively. The pore size of the Al₂O₃ membrane was 200–300 nm, and the thickness was about 35 μm. This membrane was tested with a soluble waste oil which consisted of oil droplets whose mean diameter was 11 μm. The effects of the velocity and backflushing time on permeate flux were investigated. When backflushing was applied, whatever the conditions, the flux was increased. The steady-state flux when using backflushing was 1.5 times higher than that without backflushing. The maximum flux was obtained in operating conditions of 5 min filtration time, 4 s backflushing time and 2 m/s crossflow velocity. Also, the effect of cleaning agent on the cleaning of the fouled membrane was studied. The effective cleaning agent was toluene, and the maximum recovery of the initial flux was 84%.     

研究浓差极化和膜污染过程的方法与策略

简要综述了浓差极化和膜污染的研究方法和策略．利用超滤法处理印钞擦版废液实验说明研究思路和各种分析方法的应用．通过膜阻力模型实验,分析出各污染途径产生的阻力大小,讨论了应注意的问题．采用EDX,ICP,TOC,SEM,FTIR和MC对膜污染物、酸洗和碱洗液、清洗前后膜表面形貌分析鉴定,发现主要无机污染物是钙离子,主要有机污染物是磺化蓖麻油．模拟实验结果与上述结果一致,并引导出四步清洗方法,可对污染膜进行有效清洗;并发现对于严重污染的膜,采用三个以上清洗周期才能使膜通量得到完全恢复．最后提出一个浓差极化和膜污染的研究方法和策略框架图．     

中空纤维膜双向流(TWF)分离技术的研究

利用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,对比考察了双向流膜过滤工艺与普通膜过滤工艺.结果表明,中空纤维膜上下入口的周期性切换使得双向流工艺在过滤的同时进行冲刷清洗,大大提高了过滤效率以及膜的耐污染性.清洗实验同样表明,与普通过滤工艺相比,双向流工艺中膜污染后更易清洗,膜通量基本恢复.若干工程实例表明,双向流技术已得到广泛的应用并将对膜工艺优化设计产生重要的影响.     

超声监测技术在膜分离过程中的应用研究

在膜分离过程中，膜通量总是随运行时间而下降．为了区分膜污染与浓差极化或者可能的膜形变对通量的影响，和选择适宜的清洗过程，对一种只敏感于膜表面状况的超声测量方法进行了广泛研究．通过平板膜(包括微滤膜、超滤膜和反渗透膜)以及卷式反渗透膜过程的应用实例，说明了这种实时、在线的超声时域反射法即Ultrasonic Time-Domain Reflectometry (UTDR)可以利用它的反射波的振幅和回声抵达超声传感器的时间来监测浓差极化、膜污染(例如CaSO4污染)与清洗过程，也可以用来测量膜的压紧度和污染层厚度．超声测量与传统膜性能测量结果有良好的关联，并具有区域性测量的特性．为了实用化目的，新近的研究进展也作了介绍．