壳寡糖汲取液的正渗透性能

以3种不同分子量的壳寡糖(COS)溶液为汲取液,研究了汲取液浓度与p H值、电导率、粘度和渗透压的关系,分析了不同分子量、壳寡糖浓度、膜活性层朝向时的水通量、反向溶质通量和截留率等因素的变化规律,讨论了其对纯水的回收率.结果表明,壳寡糖溶液具有较高的电导率和渗透压,可产生较高的水通量,正渗透膜的活性层朝向汲取液(AL-DS)模式时的水通量优于活性层朝向原料液(AL-FS)模式,但AL-DS模式下的反向溶质通量较AL-FS模式大;两种模式下膜的截留率均在99.9%以上,且AL-FS模式的截留率略高于AL-DS;COS汲取液对纯水的回收性能良好.     

商业正渗透膜的改性及其用于处理焦化废水的研究

正渗透技术是一种新兴的膜分离技术,在处理有机废水方面具有广阔的应用前景。分别对Poten以及HTI商业正渗透膜进行改性,并用于对焦化废水中难降解毒性小分子(吲哚和吡啶)的截留测试。探究了水相单体PIP浓度、膜朝向、汲取液浓度对改性前后两种膜水通量、J_s/J_w比值、有机物截留率的影响,以及改性前后两膜特征参数的变化。结果表明：对Poten膜和HTI膜进行界面聚合改性后,膜水通量以及J_s/J_w比值都不同程度地降低;改性后的两正渗透膜水渗透系数A、盐渗透系数B均降低,而膜结构参数S以及对NaCl和有机物的截留率均提高;其中HTI-IP复合膜对有机物的截留率(81%)明显高于IP-2(改性Poten膜)复合膜;与FO模式相比,IP-2复合膜在PRO模式下(汲取液面向活性层)具有更高的水通量及反向盐通量。此外,在两种膜朝向下,水通量及反向盐通量都随汲取液浓度的增大而增大,但是在FO模式下(料液面向活性层),通量呈现非线性增长。     

海水驱动不同正渗透膜分离性能对比研究

以天然海水作为正渗透汲取液,对比研究CTA-ES和TFC-ES正渗透膜在不同膜朝向和错流速度下的清水通量和截留污染物效果,结果表明,2种正渗透膜在不同膜朝向下通量变化趋势类似;错流速度对活性层朝向汲取液侧运行模式(PRO)运行影响较大,体积流量为2 L/min时,正渗透性能较稳定;相同操作条件下,TFC膜具有较高的纯水渗透性和盐排斥性,最高通量是CTA膜的1.6倍以上,特性反向溶质通量在0.5以下,更适用于脱盐过程;CTA膜的运行稳定性较好,对污染物的截留率在93%以上,截留效能要优于TFC膜。     

复合正渗透膜的过滤特性及对二级出水截留效果研究

以某污水厂二级出水为原料液,采用型号TFC-ES正渗透膜研究过滤过程中的工艺特性(膜朝向、汲取液的种类及含量、错流速度)及适宜的膜清洗条件,以优化操作条件、降低浓差极化、减轻膜污染、提高正渗透膜性能。结果表明,以FO模式(活性层朝向原料液侧,AL-FS)、7.25 cm/s的错流速度、1 mol/L的Mg Cl2溶液作为汲取液时,复合正渗透膜的纯水通量大于9 L/(m2·h),反向盐截留率保持在99.90%以上。二级出水产生的可逆膜污染可采用简单的水力清洗方法,以17.4 cm/s的错流速度,去离子水清洗30 min后,膜通量恢复率大于90%。同时复合正渗透膜对二级出水中的溶解性固体(TDS)截留率高达98%以上,对金属离子Al~(3+)和Fe~(3+)的截留率可分别达到97%和100%,有机物、TN和TP的截留率均在82%以上,可为正渗透技术应用于废水处理提供相应参考。     

正渗透浓缩浓盐水影响因素研究初探

采用反渗透海水淡化后的浓盐水为原料液,考察了驱动液种类、切向流速(泵转速)、原料液浓度、活性层朝向等变量对正渗透过程水通量的影响。结果表明,在相同浓度下的驱动溶液,氯化钙作为驱动溶液产生的水通量最高;氯化纳次之;葡萄糖最小,但膜对氯化钠的截留率最高,随着驱动液浓度的增大,对应的水通量增大,但水通量的增加量随驱动液浓度的增大而减小;当膜的活性层朝向原料液(正渗透模式)时,初始水通量远小于膜的活性层朝向驱动液(压力阻尼渗透模式)的水通量,但在驱动液浓度相同时正渗透模式下的平均水通量更高。在切向流速达到1 L/min后,水通量受切向流速的影响较小。最后采用HTI膜在正渗透模式下以5 mol/L NaCl溶液为驱动液、切向流速为1 L/min的条件下连续运行进行浓缩,约30 h后,在原料液的容器壁上发现了少许的沉淀物,原溶液的Na Cl回收率可达到52.6%。     

壳聚糖季铵盐汲取液的正渗透性能研究

采用超声降解方法制备了3种不同相对分子质量的壳聚糖季铵盐(CTS-QTS),通过红外光谱和凝胶渗透色谱对降解产物进行了表征,分别研究了CTS-QTS水溶液作汲取液时,CTS-QTS含量与黏度、电导率、渗透压的关系,以及不同膜朝向和汲取液CTS-QTS含量时的水通量、反向溶质通量、截盐率和水回收率等的变化规律。结果表明,正渗透膜的活性层朝向汲取液(AL-DS)模式的水通量要高于活性层朝向原料液(AL-FS)模式,但AL-DS模式下的反向溶质通量大约是AL-FS模式的2倍;在2种模式下,膜的截盐率均在99.9%以上,且AL-FS模式的截盐率略高于AL-DS。CTS-QTS汲取液的水回收性能优良。CTS-QTS有望成为低能耗型绿色正渗透汲取剂。     

正渗透膜分离技术处理生活污水的实验研究

以正渗透膜分离系统为实验装置对某校园生活污水进行处理,考察了正渗透膜在膜朝向不同时对水通量和氮的截留效率的影响以及膜污染的状况。结果表明,正渗透过程活性层朝向原料液侧的FO模式下水通量下降趋势较小,水通量较稳定,且对污水中的氮污染物的截留效果好于压力阻尼渗透过程活性层朝向驱动液侧的PRO模式。FO模式运行下的膜污染比PRO模式相对较轻,污染物质在膜的活性层表面形成了胶状层,采用去离子水浸泡+设备运行冲洗的物理方法对污染的膜进行清洗后,膜活性层表面的大部分污染物被清除,膜表面的初始形态可基本恢复。     

醋酸纤维素正渗透膜的制备及性能研究

以醋酸纤维素(CA)为成膜材料,不锈钢网为支撑层,采用相转化法制备CA正渗透膜。研究了CA浓度、溶剂和添加剂种类、凝固浴温度、热处理温度及不锈钢网目数对膜性能(水通量和截留率)的影响,并采用显微镜对膜的表面和断面形貌进行了表征。结果表明,当CA质量分数为4%,溶剂为丙酮和1,4-二氧六环的混合溶剂,添加剂为甲醇和乳酸混合添加剂,凝固浴温度为20℃,热处理温度为80℃,不锈钢网目数为500目时,所制备的正渗透膜性能最佳。利用0.1 mol/L的Na Cl为原料液,2 mol/L的葡萄糖为汲取液,室温条件下,膜的分离层朝向原料液时,所制备的正渗透膜的水通量为2.6 L/(m~2·h),对Na Cl的截留率为99.86%。     

正渗透技术处理煤气化废水工艺条件研究

采用正渗透技术处理煤气化废水,研究了正渗透过程纯水透过通量与膜活性层朝向、膜面流速及汲取液的关系。结果表明,膜活性层朝向为AL-FS、膜面流速为20 cm/s时处理效果最好,处理后浓水处理量可减少50%以上。     

二级处理水中溶解性有机物特征及其对纳滤膜性能的影响

本试验采用分子量分级膜和XAD-8树脂,分析了城市二级处理水的溶解性有机物分子量和亲疏性分布特征及其对纳滤膜性能的影响.结果表明,城市污水厂二级出水水中的溶解性有机物主要集中在<2 kDa的分子量区间上,且疏水性有机物的含量比亲水性有机物的含量大;分子量区间分布不同的有机物对纳滤膜透水通量和截留率有着不同的影响,分子量2 kDa以下的有机物引起纳滤膜透水通量衰减较大,有机物截留率较小,达57.2%;分子量10～100 kDa的有机物引起纳滤膜透水通量衰减较平缓,有机物截留率却较大最高达73.8%;亲疏性不同的有机物对纳滤膜透水通量和截留率有着不同的影响,经对膜表面阻力的测定,证实引起膜透水通量和截留率变化的主要物质为疏水性物质,而亲水性物质引起的变化较小.     

正渗透去除微塑料效能及其响应面法优化

试验选取PET塑料颗粒作为去除目标物，NaCl溶液为汲取液，分别考察正渗透膜通量变化及对PET颗粒的去除影响因素分析。结果表明：增大汲取液浓度、运行温度、膜面流速和PET粒径均能显著提高膜通量，且其总膜比通量也较大，但与膜通量衰减存在一定交互作用；试验周期内，在汲取液中未检测到PET颗粒，去除率可达100%。去除率分别由膜截留率及装置系统吸附率贡献，两者占比在各去除影响因素分析中有所变化，其中汲取液浓度、膜面流速和粒径对吸附率去除贡献比影响较大，而温度对其影响不显著，且相关性不强；最后用响应面法优化汲取液浓度、膜面流速和温度对总膜比通量的影响。回归模型分析表明三种影响因素影响程度为：1）在低膜面流速的条件下汲取液浓度>膜面流速>温度；2）在高膜面流速的条件下汲取液浓度>温度>膜面流速。优化方案模型的模拟预测值与实验测试值基本吻合。     

三乙酸纤维素正渗透膜的制备与性能

以三乙酸纤维素（CTA）为膜材料,1,4-二氧六环、丙酮为溶剂,甲醇、乳酸为添加剂,采用相转换法制备了三乙酸纤维素正渗透膜。研究了不同1,4-二氧六环/丙酮配比、添加剂乳酸含量、挥发时间、膜厚度、热处理温度条件下正渗透膜性能的变化规律。研究表明,当采用纯水为原料液,0.56mol/L CaCl2为汲取液时,优化制备的CTA正渗透膜的水通量达到14.10L/(m2?h),溶质反扩散量为0.031mol/(m2?h);采用0.1mol/L NaCl为原料液,4mol/L葡萄糖为汲取液时,优化制备的CTA正渗透膜的水通量保持在5L/(m2?h)以上,对NaCl的截留率大于99%。CTA正渗透膜相比于HTI膜,具有较高的亲水性、水通量、截留率,稳定性更好。     

正渗透膜生物反应器膜过滤特性研究

以氯化钠为驱动溶质,采用正渗透膜生物反应器处理模拟生活污水,系统地考察了各因素对正渗透膜过滤性能的影响。结果表明,随着驱动液浓度增加,水通量和反向盐通量也随之增加;正渗透膜活性层朝向驱动液时(AL-DS)的水通量和反向盐通量较活性层朝向原料液(AL-FS)时大;水通量和反向盐通量与错流速率正相关,在错流速率较低时增加不明显;随着活性污泥浓度增加,水通量呈下降趋势,而反向盐通量呈上升趋势。     

正渗透处理模拟印染废水的性能研究

实验以1 mol/L的NaCl溶液为汲取液,以活性染料印染废水、分散染料印染废水为原料液,探究不同染料类型、膜朝向及温度对正渗透性能的影响,以及不同情况下的膜污染情况。正渗透处理两种染料都有很高的水通量;AL-FS模式初始水通量为14.79 L/(m²·h),COD截留率为98.8%,色度为99.2%。AL-DS模式下分别为17.82L/(m²·h)、93.2%和93.9%;温度由15℃升高到35℃,水通量增加了5.6%,COD截留率降低了1.1%,色度截留率降低了1.2%;超声清洗后AL-FS模式下恢复率为94.3%,AL-DS模式下为91.2%。AL-FS模式优于AL-DS,水通量随温度的升高而升高,膜清洗水通量恢复率较高。     

正渗透膜分离的研究进展

正渗透是浓度驱动的膜技术,是指水通过选择性渗透膜从高水化学势区域向低水化学势区域的传递过程。本文介绍了正渗透的基本构成（驱动力、汲取液和正渗透膜材料）,指出膜两侧的浓差极化是水通量性能的最大障碍,采用通量模型说明了膜在两种放置方向下存在的内浓差极化和外浓差极化,内浓差极化对驱动力的减小起着重要的作用;论述了膜材料、原料液浓度、汲取液浓度对正渗透和压力延迟渗透水通量的影响;此外,评述了正渗透过程的膜污染和能耗。     

再生盐对正渗透技术处理蒸氨废液膜性能的影响

利用正渗透膜对昆仑碱业的蒸氨废液进行浓缩处理,考察了正渗透膜的工作性能。以原盐盐水作汲取液分别测试清水和废液的汲取效果时,清水通量稳定时可达到22.24L/(m~2·h),废液汲取率最高达到40%,废液膜通量达到了3L/(m~2·h),Ca~(2+)截留率达到99%以上。     

操作条件对正渗透分离性能的影响

正渗透是以渗透压差为驱动力的新型膜分离过程。采用水流分布较佳的膜池结构,研究了膜朝向、流动方式对正渗透水通量性能的影响,结果表明PRO模式（当膜的活性层朝向驱动液时）的水通量明显高于FO模式（当膜的活性层朝向原料液时）,但其衰减程度较大;在溶液浓度差相同的条件下,逆流操作更利于水通量的提高。针对FO模式和逆流条件,探讨了溶液温度对水通量和反向盐通量的影响,结果表明：膜两侧溶液温度同步升高时,正渗透过程的水通量和反向盐通量均增加,且水通量的增加幅度大于反向盐通量;单侧增加溶液的温度时,驱动液侧温度升高对水通量性能的提升效果优于原料液侧。综合考虑过程能耗和系统性能,认为单独升高驱动液温度更具实用价值。     

正渗透水肥一体化灌溉中化肥驱动液的筛选

选择尿素溶液、磷酸二氢钾溶液、硝酸钾溶液、硝酸铵溶液4种化肥溶液作为汲取液,重金属镉溶液作为原料液,CTA膜作为正渗透膜,进行化肥正渗透驱动液的筛选试验。以NaCl-纯水为对照组,设置3次重复试验。定期观测记录质量、EC值、TDS值、体积、流量、进出压力值、温度及pH等变化,计算正向水通量、反向盐通量及正向截留率,并测定溶液中重金属及氮磷钾含量变化。结果表明:性能最佳的化肥汲取液是KH_2PO_4,其水通量高而且溶质返混运动营养损失最低。     

海水驱动正渗透浓缩市政污水性能研究

以天然海水作为正渗透汲取液,构建了正渗透膜浓缩市政污水系统,对比研究CTA-ES和TFC-ES正渗透膜对污染物的截留与浓缩效果,结果表明,2种正渗透膜对有机物和营养元素截留率较高,出水水质较好,在污水浓缩至初始体积的1/6过程中,由于污染物在膜表面的富集作用,FO膜对氨氮和TN浓缩倍数仅为2.1～3.4倍,而对COD和...     

纳滤法处理含氟废水工艺条件的研究

采用Dow FilmTec公司的NF-90纳滤膜处理模拟含氟废水,主要考察了压力、pH、流量、温度、氟离子初始浓度等对膜渗透通量和氟离子截留率的影响。结果表明:压力升高,膜渗透通量增大,氟离子截留率先增大后减小;pH对膜渗透通量无明显影响,氟离子截留率随pH的升高而增大;流量升高膜渗透通量和氟离子截留率略有增大;温度升高,膜渗透通量增大,氟离子截留率降低;氟离子初始浓度增大,膜渗透通量减小,氟离子截留率降低。在压力1.0 MPa、pH 10.01、流量30 L/h、温度20℃的条件下NF-90膜截留率可达到95%;当处理氟浓度小于100 mg/L,出水氟浓度可达到国家工业一级排放标准。