光催化对多通道陶瓷膜错流超滤去除腐植酸膜污染的影响

为研究光催化作用对多通道陶瓷超滤膜去除水中腐植酸膜污染行为的影响,采用光催化陶瓷膜组合工艺,考察了不同光催化剂浓度下膜通量、污染物去除率、膜污染模式、膜污染阻力变化趋势以及在线反冲洗对膜通量变化的影响。结果表明:光催化可有效减缓陶瓷膜通量衰减程度,并提高污染物去除率;催化剂浓度为0.4g/L时膜通量衰减最小,最终相对膜通量达58.6%,催化剂浓度为0.6g/L时污染去除率最高,其中DOC为76.5%,UV254为87.3%,UV436为96.8%;光催化膜工艺在过滤初期经过短暂膜堵塞及过渡阶段后,膜污染以污染物在膜表面沉积为主;光催化可明显减低膜污染总阻力及可逆污染阻力;光催化作用下在线反冲洗对膜通量的恢复作用较小,但每次反冲前的膜通量衰减程度也小,使得在周期性在线反冲洗工艺中,光催化作用下的膜通量整体运行区间明显高于无光催化时的情况。     

陶瓷膜处理油田采出水的膜清洗方法研究

陶瓷膜凭借机械强度高、化学稳定性好、不易受到微生物侵蚀等优点，在油田采出水处理领域应用广泛。然而膜污染的问题制约了其发展，为此进行了膜清洗方法的研究。发现物理清洗对污染膜的清洗效率较低，通量恢复率低于40%。筛选了氧化剂、表面活性剂、强酸、强碱等四个类型的清洗剂，发现不同类型清洗剂中硝酸、氢氧化钠对膜的通量恢复率最高，分别为83%、49.5%。进行组合式化学清洗方案的开发，研究了药剂浓度对通量恢复率的影响，最终筛选出“2%氢氧化钠+2%硝酸”的清洗方案。在长期运行发现该方法的通量恢复率稳定在92%～100%，且陶瓷膜本身的过滤性能正常。对比污染膜和清洗后膜的SEM和EDS，发现膜表面污染层主要由有机物和无机金属元素组成，该清洗方案能对其进行有效的去除，且没有破坏膜结构。接触角的测定结果表明化学清洗提高了膜的亲水性，增加了膜的抗污能力。     

生物粉末活性炭-超滤处理饮用水膜污染分析

对生物粉末活性炭-超滤(BPAC-UF)工艺处理地表饮用水的膜污染情况进行了研究。TMP分析表明,普通的水力反冲洗很难将吸附在膜表面的粉末活性炭冲洗掉,但经过物理强化反冲洗后TMP可以得到较好的恢复,增加NaClO维护性化学清洗后,可以很好的降低超滤膜TMP的增长速度。膜污染物质分析表明,物理反冲洗主要去除亲小分子亲水性的有机物膜污染;化学清洗主要去除疏水性的大分子腐殖质类物质。能谱分析结果说明,膜面主要污染元素是C、O,另有一些无机离子。智能傅立叶红外光谱仪分析表明,化学清洗对膜面官能团的种类没有影响,但会影响不同官能团的光谱透射比强度,从而改变了其表面性质。     

平板陶瓷膜生物反应器反冲洗方法研究

针对MBR反冲洗效果不佳,耗水量较多等问题,本研究对其进行了改进,用陶瓷膜替换平板膜,并在此基础上提出了全水法、气水联合法、全气法三种反冲洗方式进行研究,旨在减缓膜污染和延长膜寿命,提高MBR系统效能。实验结果表明,在相同处理效果前提下,气水联合反冲洗可有效地减缓膜污染,且仅为全水反冲洗耗水量的一半,膜通量基本不受影响,效能显著。     

无机陶瓷膜在环己酮氨肟化工艺中的应用

通过对陶瓷膜工作机理分析,结合环己酮氨肟化工艺的实际情况,确定了用于氨肟化工艺中无机陶瓷膜的选择要求,讨论了无机陶瓷膜在70 kt/a己内酰胺氨肟化工艺装置中的应用效果。结果表明:采用孔径为120 nm、厚度为20μm、孔隙率为30%的非对称无机陶瓷膜,可有效实现平均粒径为200 nm的钛硅分子筛催化剂与反应清液的分离,完全满足氨肟化工艺过滤系统的要求;在工业装置中,控制陶瓷膜的临界压力0. 2 MPa、装置操作压力0. 08～0. 12 MPa、反应错流速度3～4 m/s、减少膜污染,可有效提高膜通量;通过优化运行工艺和操作条件,可有效防止陶瓷膜膜管的泄露、断裂及膜管通道堵塞,成功实现了无机陶瓷膜在环己酮氨肟化工艺中的工业应用,且使用寿命达3年以上。     

单通道陶瓷膜管低压透水性能实验分析

无机陶瓷膜作为多孔介质具有分离效率高、耐酸、耐碱等优点,被视为在海水淡化、废水处理、气体分离等领域的研究热点。采用Al₂O₃管式单通道陶瓷膜材料构建膜组件,以燃煤电厂自来水、烟气冷凝水、脱硫废水三种不同水质为例,开展低跨膜压差下的膜组件透水性能实验,研究了膜参数、跨膜压差及水体温度等因素对渗透通量、渗透水质的影响,并对引发膜污染的机理过程进行了探讨分析。实验结果表明：陶瓷膜管的结构参数是关键因素,如孔隙率、孔径及厚度等;低跨膜压差下的渗透通量随压力增大呈线性提高,并未发现浓差极化现象,水体温度变化通过改变黏度进而影响渗透通量,同时水质较差时会导致渗透通量降低;陶瓷膜管的孔径是影响渗透水质的核心要素,微滤与纳滤膜对改善悬浮物含量、浊度及色度效果明显,不同孔径对盐度、电导率影响不同;从SEM图可以看出,污染物在膜表面或膜内部发生的沉积、架桥等现象导致严重的膜污染。充分认识影响陶瓷膜管渗透特性的关键因素及污染物的作用机理,对提高无机陶瓷膜的应用前景具有重要意义。     

多孔碳化硅陶瓷膜分离技术的应用研究进展

碳化硅(SiC)陶瓷膜除了具有无机膜的一般特性,还具有优异的机械强度、耐酸碱腐蚀性、生物相容性和化学惰性。随着膜制备工艺的不断发展和成熟,SiC陶瓷膜的结构和性能也在不断地改进和优化。在膜分离技术的发展与应用上,SiC陶瓷膜因具有渗透通量高、反冲洗效果好、易化学清洗且清洗周期长等特征,在能源、化工、冶金、石化、造纸、印刷、烟草和制药等领域显示出巨大的应用前景。对近期国内外SiC陶瓷膜分离技术的应用研究进展进行梳理,同时对当下SiC陶瓷膜分离技术的应用研究遇到的瓶颈性问题进行分析和讨论。     

膜法回收钯炭催化剂工艺研究

为回收磷酸羟胺法生产丁酮肟工艺中加氢催化剂,以不锈钢膜和陶瓷膜分别对钯炭催化剂体系进行错流过滤实验.结果表明,采用不锈钢膜,通量衰减严重,并且在完成10个反冲洗周期后,通量只有原始通量的30％,且不可再生.采用50 nm的陶瓷膜回收催化剂效果比较好,通量稳定性好,更加适用于已破损钯炭催化剂的回收.在0.4 MPa压差下...     

臭氧-生物活性炭-金属膜联用工艺在水处理中的应用

采用臭氧-生物活性炭(O_3-BAC)-金属膜联用工艺去除水中污染物,探讨膜污染及膜清洗方法。试验结果表明,联用工艺对浊度、菌落总数、DOC的平均去除率分别为86.1%、96.2%、66.4%,出水颗粒总数低于100个/mL。恒通量(2m~3/m~2·h)终端过滤条件下,金属膜连续过滤60min后其跨膜压差由0 MPa升至O.7 MPa。扫描电镜观察发现小颗粒污染物堵塞膜孔、覆盖膜表面,导致膜通量下降。采用膜滤后水反冲洗污染膜4 min(0.4 MPa),膜通量恢复率为86.4%;水反冲洗后分别采用2%柠檬酸和2%氢氧化钠对污染膜进行化学浸泡,通量恢复率均高于97.0%。     

动态无机膜处理污泥后的清洗条件

对动态无机膜处理污泥混合液后的膜清洗进行了研究。实验先用涂膜后的无机膜管处理污泥混合液,在膜管污染后再进行清洗实验。清洗过程中测量了高速冲洗、反冲、碱洗、酸洗后的膜管通量的恢复率,主要考察了酸碱洗顺序、时间、浓度对清洗效果的影响,在选择的清洗条件下还进行了涂膜后的反复清洗实验和与未涂膜的对比实验。结果表明：最佳清洗工艺为：高速冲洗-自来水反冲-碱洗（0．2mol／LNaOH）1h-酸洗（0．1mol／LHCl）1h;反复清洗后,涂膜后的膜管通量恢复均在90％左右：对比实验证明,涂膜后的膜管通量恢复率更高。     

陶瓷膜再生工艺研究

对被焦化废水污染后的陶瓷膜的再生工艺进行了研究,提出了先用自来水对被污染膜进行物理清洗,在一定的时间内使陶瓷膜在没有进行化学清洗的情况下能正常工作,而且可以显著地延长化学清洗周期和膜使用寿命。对于严重污染的膜应采用化学清洗方法,根据污染物的性质,选取适宜的化学药剂进行陶瓷膜的清洗实验研究,探讨清洗药剂浓度对陶瓷膜清洗效果的影响。组合两种最佳清洗浓度的清洗剂对陶瓷膜进行连续两步清洗,清洗后膜通量恢复率可达到88%以上,有效地解决了陶瓷膜污染后的再生问题。     

陶瓷膜的清洗工艺研究

笔者对被焦化废水污染后的陶瓷膜的再生工艺进行了研究,提出了先使用自来水对被污染膜进行物理清洗,在一定的时间内使陶瓷膜在未进行化学清洗的情况下能正常工作,而且可以显著地延长化学清洗周期和膜使用寿命。对于严重污染的陶瓷膜应采用化学清洗方法,根据污染物的性质,选取适合的化学药剂进行清洗实验研究,并探讨了清洗药剂浓度对陶瓷膜清洗效果的影响。组合两种最佳清洗浓度的清洗剂对陶瓷膜进行连续两步清洗,清洗后的膜通量恢复率可达到88%以上,有效地解决了陶瓷膜污染后的再生问题。     

针对PM2.5捕集的新型无机陶瓷膜过滤器的设计及实验研究

PM_(2.5)是造成灰霾天气、降低能见度而影响交通安全并通过呼吸道进入肺泡危害人体健康的主要因素。PM_(2.5)因粒径小、吸附能力强且捕集困难而成为世界各国共同关注的大气环境问题,我国也将PM_(2.5)纳入空气质量强制监测范围。设计的无机陶瓷膜过滤器过滤元件与主体设备采用可拆卸机械密封连接,并对单根无机陶瓷膜管的通量、膜污染控制以及对PM_(2.5)捕集性能进行了研究。     

无机膜处理乳化废水实验研究

为除去废水中的乳化油,以达到环保排放标准,采用无机陶瓷微滤膜对乳化废水进行中试实验研究。实验表明:乳化液废水经孔径为200nm的无机陶瓷膜处理后,透过液可达国家排放标准;在最佳操作压力0.16MPa下,系统可连续、稳定运行20h以上,平均膜通量为272L.m-2.h-1;化学清洗30min后,可使膜通量恢复至初始通量的95%。经初步经济分析,平均单位(m3)料液运行成本为4.49元,实验结果表明,用无机陶瓷膜处理乳化液废水是一种经济、技术可行的方法。     

超细TiO_2粉体洗涤过程中膜污染和再生方法研究

针对陶瓷膜洗涤超细TiO2粉体中Cl-的过程,确定了适合的跨膜压差和膜表面流速,并采用阻力系列模型分析膜污染机理,确定有效的膜再生方法。此过程渗透通量随跨膜压差和膜表面流速的增长而增长,但是增长幅度减缓。合适的跨膜压差和膜表面流速分别为0.10—0.15 MPa和2.0 m/s;主要的膜污染来自粉体在膜表面的沉积;单一的化学和物理清洗方法无法达到理想的清洗效果,采用纯水浸泡、超声波清洗和质量分数0.5%的HCl清洗可使纯水通量恢复至新膜的72%以上,且多次的清洗效果稳定。     

陶瓷膜微滤的影响因素及膜污染再生探讨

对无机陶瓷膜这种近年来广泛应用的新型膜分离技术的发展和现状进行了介绍。无机陶瓷膜较有机膜及一般分离技术具有无可比拟的优势,在环保,化工,医药,食品饮料等领域发挥着日益重要的作用。对各个因素影响机理进行了探讨。在膜过滤的过程中不可避免的发生膜污染,利用单一或复合清洗剂使被污染膜恢复膜通量。     

淹没式加压MBR膜污染机理及治理措施

研究了加压MBR膜通量衰减规律,膜污染阻力的分布;尝试了空曝、水反冲洗、压缩空气反冲洗、物化清洗四种膜清洗方式的膜通量恢复．研究结果表明：加压MBR膜通量衰减迅速,运行17d后膜通量衰减83．5％;膜污染阻力主要由凝胶极化阻力Rp和内部污染阻力Rif构成。     

采用管式无机陶瓷膜深度处理金属表面加工废乳化液

以管式无机陶瓷膜作为主分离工艺,对经过聚合氯化铝和聚丙烯酰胺混凝沉淀预处理后总油和化学需氧量(COD)依然很高的金属表面加工所产生的废乳化液进行深度处理。考察了工艺参数对膜通量及出水水质的影响,探究了膜污染的原因与清洗方法。在跨膜压差为0.16 MPa,废乳化液温度为15~35°C,pH为5~9,总油初始质量浓度不超过300 mg/L的最佳条件下,处理后的COD和总油分别为315.37 mg/L和33.7 mg/L,平均去除率在70%以上。无机陶瓷膜的清洗周期为2 h,在0.20 MPa的跨膜压差下采用0.1%H_2O_2和1%NaOH溶液先后清洗之后,膜通量可恢复至原来的84%以上。     

无机膜处理乳化废水中试研究

为除去废水中的乳化油,采用无机陶瓷微滤膜对乳化废水进行了中试实验研究.实验结果表明:乳化液废水经孔径为200 nm的无机陶瓷膜处理后,透过液可达国家排放标准;在最佳操作压力0.16 MPa下,系统可连续、稳定运行20 h以上,平均膜通量为272 L/(m2·h);化学清洗30 min后,可使膜通量恢复至初始通量的95%;平均料液运行成本为4.49元/m3.用无机陶瓷膜处理乳化液废水是一种经济、技术可行的方法.     

动态膜微滤含污泥水及膜污染特征

以陶瓷管为载体,对高岭土动态膜微滤含污泥水性能及膜污染特征进行了较为详细的研究. 考察了错流速度、跨膜压差及污泥浓度对滤出液通量及水质的影响,结果表明,提高错流速度和增大跨膜压差均使滤液通量增加,但错流速度超过2.0 m/s易引起动态膜脱落;污泥浓度增加,则滤液通量明显降低;过滤进行约30 min后,出水浊度基本为0;60 min后,化学需氧量的去除率基本保持在50%以上. 动态膜层及其截留的污染物阻力占总过滤阻力的90%以上. 对膜面特征污染物成分分析表明,P, Ca为膜面主要污染元素,分别占23.77%和20.60%(w);对陶瓷膜孔中不可逆污染物的化学洗脱液分析表明,膜中总有机碳近4370 mg/m2,Ca, Mg是主要无机污染元素,分别约1240和886 mg/m2. 先后用0.2 mol/L的NaOH水溶液和0.1 mol/L的HCl水溶液清洗膜中不可逆污染物,可使基膜通量恢复至新膜的85%.