纳滤处理腈纶废水的研究

采用纳滤设备对干法腈纶废水进行深度处理,考察了纳滤膜对COD、NH3-N及盐的截留率和脱色率的影响,操作压力和运行时间对渗透通量的影响。结果表明,经过纳滤技术处理后的水质COD截留率大于96%,NH3-N截留率大于95%,盐截留率大于94.5%,脱色率高达100%。纳滤膜的渗透通量随着操作压力的增大而增大,随着时间延长而下降。当操作压力为0.6 MPa时,纳滤膜的处理效果最好。该系统产水水质达到国家一级排放标准,并可以回用做工业用水。     

聚砜中空纤维纳滤膜在Cr(VI)去除中的应用

采用紫外光辐照接枝法制备了2种聚砜中空纤维纳滤膜,重点研究它们在六价铬离子Cr(VI)去除中的应用.扫描电子显微镜(SEM)分析表明丙烯酸成功接枝到膜表面上;截留性能测试表明所制备的纳滤膜对无机盐的截留率顺序为:Na2SO4MgSO4NaClMgCl2,这与一般荷负电纳滤膜的顺序是相似的.考察了pH值、进料液浓度和操作压力对Cr(VI)去除效果的影响.结果表明:纳滤膜对Cr(VI)的截留率随pH值的增大而增大,当pH=10时,NF1和NF2膜对Cr(VI)的截留率分别为92.36%和95.62%;纳滤膜对Cr(VI)的截留率随着进料液浓度的增大而迅速减小,同时渗透通量也稍有下降;纳滤膜对Cr(VI)溶液的渗透通量随着操作压力的增大几乎呈线性增大的趋势,但截留率基本维持恒定.     

聚砜中空纤维接枝苯乙烯膜截留性能的研究

采用电子束对聚砜中空纤维进行辐射,使其接枝苯乙烯而制备了纳滤膜,进行了截留性能的研究.实验表明,随着反应时间的增加,膜通量降低,截留率变化不大;将膜保存在水里和甘油里优于保存在空气里;随着循环体系中操作压力的上升,纳滤膜对二价无机盐的截留率和水通量都是上升的.     

纳滤膜在印染废水处理中的应用研究

使用自制的聚哌嗪均苯三甲酰胺／聚砜纳滤中空纤维复合膜，进行印染废水处理实验．结果表明．纳滤膜对染料有很好的截留率，其截留过程中筛分效应和荷电效应起主导作用：废水中染料浓度和无机盐浓度对纳滤膜截留性能有显著的影响；0．6MPa下对实际印染废水浓缩5～10倍，纳滤膜对CODCr的去除率大于70％，对色度去除率为99％，能有效截留废水中的染料和有机物．     

中空纤维纳滤膜基膜的选择及对PDM吸附过程研究

针对聚甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯（PDM）／聚砜（PSF）中空纤维复合纳滤膜的制备，研究了基膜对纳滤膜截留性能的影响以及基膜对PDM溶液的吸附情况．实验结果表明：膜体中舍有指状孔的中空纤维超滤膜适宜于作为复合纳滤膜的基膜．基膜外表面对PDM溶液的吸附饱和时间很短，在60s内能完全达到饱和；在PDM水溶液中加入乙醇，溶液的粘度增加，吸附量增加．所制备的纳滤膜的截留率可达98％，水通量可达17．4L／（m^2·h）．     

纳滤回收染料废水中染料的实验研究

以含盐染料废水为研究对象,应用商业化的卷式膜组件,研究了纳滤膜对染料和盐的截留特性．实验结果表明,纳滤膜对染料的截留率高达99％以上．当染料分子量高于膜截留分子量时,染料初始浓度和染料品种对染料截留率的影响甚小,盐浓度对染料截留也无明显影响,但对NaCl截留率影响显著．随料液中NaCl浓度的增加,盐截留率快速下降,当盐浓度达到3．5％时,NaCl的截留率低于25％．纳滤膜对染料的高截留率和对NaCl的低截留率,使得应用纳滤技术从含盐染料废水中回收染料具有较好的经济性和可行性．     

高截留性能复合纳滤中空纤维膜的制备与表征

为了提高膜的截留性能,将纳滤膜的独特分离效果和中空纤维的优点相结合,以中空纤维聚砜超滤膜为基膜,通过优势互补的协同效应制备高截留性能的中空纤维纳滤复合膜.探究聚哌嗪酰胺体系的可行性,并探索该体系的最佳涂覆方式;为了表征自制纳滤膜,测试其截留性能,还做了一些关于纳滤膜对不同价态的盐溶液和糖类的截留性能的研究.结果显示:涂覆中空纤维超滤膜的水相和有机相溶液浓度直接影响纳滤膜的截留性能,当水相溶液浓度为2.0%、有机相溶液浓度为2 g/L时效果最好,制得的纳滤膜的截留性能最好,对二价盐的截留率可高达98.02%;水通量能达到79.2 L/(m~2·h)制备过程中吹扫时间、流速,水相溶液循环速率及热处理等条件对膜的影响不是很大.     

基于机器学习的纳滤膜预测筛选模型构建与评估

纳滤净水技术是应对水资源危机和水质安全保障的核心技术之一。然而,纳滤膜性能长期受渗透性与选择性制约,亟需开发高性能纳滤膜。纳滤膜制备过程涉及水相单体质量分数、水相添加剂质量分数、油相单体质量分数、聚合时间等因素,传统的试误实验法需消耗大量的人力、物力与财力。依据纳滤膜制备参数,构建基于机器学习的纳滤膜预测筛选模型。结果表明,XGBoost机器学习模型可有效预测纳滤膜纯水通量与截留性能,对纯水通量和截留性能的R²评价指标分别为0.84和0.90。采用SHAP值法对XGBoost机器学习模型中的输入参数进行量化分析,发现水相单体质量分数与基膜类型对纯水通量有最高的绝对平均SHAP值,分别为2.77与2.59,而面向纳滤膜截留性能的关键参数绝对平均SHAP值相对接近。单体子结构特征分析结果显示,亲水性子结构特征与支链型子结构特征有助于提升纳滤膜纯水通量,胺基则促进纳滤膜的截留性能。构建的纳滤膜预测筛选模型有助于关键参数的识别与优化,为纳滤膜的开发提供理论与技术指导。     

混凝-超滤-纳滤组合工艺在城市污水回用中的处理效能研究

采用纳滤组合工艺处理苏州市新区污水处理厂二级出水.研究结果表明,对于纳滤膜而言,随着膜通量的提高,出水DEHP和莠去津浓度稍有上升,但截留率均维持在80％以上;同时,纳滤对于邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和乐果都有较好的截留效果,出水水质总体达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）.对于纳滤组合工艺而言,当控制初始pH为5,温度为5℃,跨膜压力（TMP）为0.5 MPa的条件下,纳滤组合工艺的处理效果达到最佳,其对邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、乐果和莠去津的截留率分别达到86.6％、94.8％、95.13％和88.6％,经过6.5 h运行后纳滤膜比通量下降了20％,纳滤组合工艺能长时间稳定运行.     

PDMS对PEI/TMC复合纳滤膜结构和性能的影响

以亲水改性后的聚四氟乙烯(PTFE)平板膜作基膜,正己烷为油相溶剂,聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作油相的添加剂,采用界面聚合方法制得PEI/TMC复合纳滤膜。通过优化制备条件,制得高通量、性能良好的PEI/TMC复合纳滤膜。结果表明:随着油相添加剂PDMS的加入,PEI/TMC复合纳滤膜表面变得光滑且疏松,使得PEI/TMC复合纳滤膜的通量大幅度增加。当PDMS的浓度为0.4 wt%时,PEI/TMC复合纳滤膜同时具有较高的水通量和截留率;当PEI的浓度为1.0 wt%,TMC浓度为0.6 wt%,PDMS的浓度为0.4 wt%,热处理温度为70℃,热处理时间为10 min时,PEI/TMC复合纳滤膜对MgSO_4溶液的截留率达到了86.6%,水通量为12.8 L/(m~2·h),对不同的盐溶液按截留率从大到小依次为MgSO_4(86.6%)、MgCl_2(83.6%)、Na_2SO_4(77.7%)、NaCl(48.8%)。     

无清洗重力驱动超滤工艺净水效能及机理

基于分散式供水及常规超滤工艺的不足,研发了重力驱动膜过滤工艺（简称GDM）,其结合生物滤饼层和超滤膜双重截留功效,兼具无清洗、无药剂、操作简单、低能耗、低维护等优点.采用GDM工艺净化河水、水库水、江水和模拟配水,长期运行其通量均可达到稳定状态,表明GDM工艺对不同类型的水源水具有普适性.原水水质、驱动压力、膜组件类型、膜材质、膜孔径大小、温度、间歇过滤、预处理等运行条件会影响生物滤饼层的结构和组成特性,从而影响GDM的稳定通量和膜污染特性.GDM工艺通量稳定性主要受生物作用调控的膜面生物滤饼层结构和组成特性影响,生物滤饼层结构越粗糙、孔隙越发达、胞外分泌物（EPS）质量浓度越少,稳定通量越高.相比常规超滤工艺,GDM膜面生物滤饼层可有效地强化对浊度、可生物同化有机碳（AOC）及氨氮等污染物的去除效能.此外,采用缓速滤池预处理工艺可有效地改善膜面生物滤饼层的结构特性,提高GDM稳定通量和污染物去除效能,研究成果有助于推动超滤技术在分散式供水领域中的应用.     

SiO_2-BiVO_4负载涤纶织物光催化性能的影响因素

通过浓碱对涤纶织物进行碱减量处理,再用低温浸渍法将SiO_2-Bi VO4粉体复合光催化剂负载在碱减量后的涤纶布表面,制备出涤纶负载SiO_2-Bi VO4光催化功能织物。考察染料初始浓度、盐浓度、p H值、表面活性剂浓度和H2O2浓度对涤纶负载SiO_2-Bi VO4光催化功能织物光催化效果影响,同时进行了粉体和涤纶负载布光催化性能的对比。     

高分子微滤膜的流动特性研究

考察了不同质量浓度的ＮａＣｌ,ＫＣｌ,ＭｇＣｌ２Ｎａ２ ＳＯ４和ＭｇＳＯ４等电解质溶液对多孔性高分子聚乙烯管式微滤膜（ＭＦ膜）的流动特性随压差的变化关系．结果显示在各个电解质溶液中ＭＦ膜的透过流量随压差的变化基本上是直线关系．但随着股的连续使用,在不同电解质溶液中测得的纯水透过系数逐渐减小．这表明ＭＦ膜在使用过程中受到污染．其膜孔堵塞．从而使得流量持续下降．由ＭＦ膜清洗实验可知,选择适当的清洗剂可以有效消除膜的污染．     

不同孔径中空纤维膜水净化效果评价

考察和分析了不同孔径的中空纤维膜对不同微污染水的过滤效果.结果表明,所有的膜对于浊度都有很好的去除效果,对可溶性有机污染物的去除效果不仅与分离膜孔径有关还与水质有关,水质是影响COD和UV254去除的主要因素.故在对膜品种选择时应综合考虑截留率和膜通量.     

次氯酸钠溶液对反渗透复合膜的改性

用次氯酸钠(NaClO)溶液对一系列商品反渗透复合膜进行改性,考察该改性方法对4种商品反渗透膜的通量、截盐及脱硼性能的影响,同时考察了膜性能与进水pH值的关系.结果表明:通过控制NaClO改性条件可提升反渗透复合膜的脱硼和截盐性能;改性后的膜在进水pH=11的条件下,脱硼率达到最大,透过液中硼质量浓度小于0.5 mg/L,符合WHO饮用水硼浓度标准.     

沸石静态吸附性能试验研究

利用天然斜发沸石作为吸附剂,进行沸石静态吸附性能进行试验及分析.由试验结果可知,沸石对铵离子具有很强的选择性离子交换和吸附能力.在10min时,锥形瓶中氨氮的浓度为1.31mg/L,沸石对氨氮的去除率为73.8%;在20min时,锥形瓶中氨氮的浓度为0.96mg/L,沸石对氨氮的去除率为80.8%;在30min时,锥形瓶中氨氮的浓度为0.65mg/L,沸石对氨氮的去除率为87%;30min以后,沸石对氨氮的去除率增加不大.沸石和含氨氮的溶液发生吸附作用和离子交换作用之后,会造成其出水pH升高.沸石对微污染河水的CODMn的去除率为2.89%~3.78%,对微污染河水的UV254的去除率为5.41%~6.82%.     

聚合硅酸铁催化臭氧氧化硝基氯苯的效能

为了考察实验室合成的聚合硅酸铁在臭氧氧化过程中的作用以及在实际工程中的应用价值,用聚合硅酸铁为催化剂,研究了在静态试验和连续流实验两种反应体系中催化臭氧氧化去除硝基氯苯(CNBs)的效能.静态实验结果表明,在去离子水本底条件下,催化臭氧氧化与单独臭氧氧化相比可以使2-氯硝基苯(oCNB),3-氯硝基苯(mCNB)和4-氯硝基苯(pCNB)去除率分别提高41%、39%和46%;在自来水本底条件下也可分别提高27%、30%和27%;在以自来水为本底的连续流实验中聚合硅酸铁催化臭氧氧化与单独臭氧氧化相比可使oCNB、mCNB和pCNB的去除率分别提高20%、24%和20%.叔丁醇对催化臭氧氧化的抑制作用表明聚合硅酸铁催化臭氧氧化CNBs的作用机理是以羟基自由基为主的间接氧化过程.     

重力流膜生物反应器处理农村污水效能与机制

重力流膜生物反应器（GDMBR）具有低能耗、低维护和出水稳定的工艺特点,然而,目前关于利用GDMBR直接处理农村污水的相关研究较少,为此,探究GDMBR处理生活污水的通量变化规律、污染物去除效能以及不同膜孔径对其的影响。结果表明,GDMBR处理生活污水时可在无反冲洗条件下长期稳定运行,稳定通量为1.3~1.5 L/(m²·h)。这是由于膜表面生物滤饼层内形成了疏松多孔结构,且膜孔内污染物含量极低。GDMBR工艺可在较低污泥质量浓度的前提下实现对COD和UV₂₅₄的高效去除,去除率分别为78%和85%,并有效保留污水中的氮源和磷源。此外,不同膜孔径对GDMBR工艺除污染效能的影响甚微,但微滤膜构成的GDMBR系统的稳定通量略高于超滤膜系统。     

纳滤膜对废水中不同铬离子分离特性的研究

采用纳滤膜在室温条件下对含铬废水进行处理．探讨了铬的不同形态、进料溶液中铬离子浓度、膜两侧压力对除铬效果的影响．结果表明：在实验条件下纳滤膜对于Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）的去除率都很高,均大于90％,且Cr（Ⅵ）去除率稍微大于Cr（Ⅲ）的去除率．随着进料废水中铬离子浓度升高或膜两侧压力的增加,纳滤膜对其去除率均有一定程度的下降．