无机陶瓷膜应用过程研究的进展

从无机膜的微观结构、膜材料表面性质、应用体系的性质以及操作参数对膜分离性能的影响进行了综述与分析，认为不同因素对膜过滤性能影响规律的研究是进行膜和膜过程优化设计的基础，通过建立面向应用过程的膜材料设计的理论框架，有可能实现膜材料设计与过程工艺参数的协同优化，从而达到降低浓差极化和膜污染、提高膜过程综合效益的目的．     

基于计算流体动力学的陶瓷膜过滤过程模拟研究进展

陶瓷膜过滤技术具有经济高效、过滤稳定、环境适应性强等优势,在水处理、气体过滤、化工、医药及食品生产等众多领域有着广泛应用,并且在分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等生产工艺过程中展现出巨大潜力.然而,在过滤过程中,原料中的有机物、无机盐、胶体粒子和污泥絮体等物质在膜表面或膜孔中的吸附和沉积作用会导致膜污染.膜污染是阻碍陶瓷膜过滤技术发展的主要问题之一.通过计算流体动力学(CFD)模拟仿真对陶瓷膜过滤过程的渗透机理、膜污染机理及浓差极化机理等进行探讨是一种经济有效的研究方法.现已经能通过CFD控制方程和压降模型、颗粒运动模型、颗粒沉积模型、传质模型及串联阻力模型等CFD模型对陶瓷膜过滤过程的渗透、膜污染及浓差极化等现象进行模拟和预测;通过对仿真结果的分析讨论,加深对膜过滤过程的机理研究.此外,研究者们通过CFD数值模拟,研究陶瓷膜元件和膜组件结构、过滤工艺参数以及过滤器结构等参数对陶瓷膜过滤性能的影响规律,并进行参数优化,来提高陶瓷膜过滤性能,如降低污染速率、提高过滤效率、延长膜清洗周期和膜使用寿命等.本文介绍了CFD技术的原理和优势;评述了CFD技术在陶瓷膜及膜组件结构优化和过滤过程中膜污染的研究进展;讨论了在膜污染过程的模拟中所用到的相关CFD模型;重点分析了陶瓷膜过滤过程中的膜结构、操作参数和过滤器结构等工艺参数对陶瓷膜内部压力分布、浓差极化、渗透速度及流场分布等流体特性的影响规律.最后展望了陶瓷膜过滤过程CFD模拟仿真的发展趋势.     

MBR膜污染的形成及其影响因素研究进展

拥有众多优势的膜生物反应器(MBR)技术在污废水处理方面有着广阔的应用前景,膜污染一直是MBR技术应用研究的热点和难点.膜污染的形成和主要污染因素的探讨为MBR膜污染研究奠定了基础,而确定操作工艺条件和膜特性对膜污染的影响规律,可为MBR系统设计或运行中减缓和控制膜污染提供指导.本文概述MBR膜污染的形成过程、主要污染因素及操作参数和膜性能对膜污染的影响.     

基于人工神经网络的MBR膜污染研究现状

膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术相结合的一种新型、高效的污水处理技术,当前膜污染已成为限制MBR工艺推广应用的主要问题.分析了当前MBR膜污染规律的研究现状,指出了现有研究的不足,明确了人工神经网络(ANN)方法运用于MBR膜污染规律研究的优势.对ANN模型在MBR膜污染研究中的应用案例进行系统梳理,阐明了该方法在MBR膜污染研究领域的发展方向,为ANN模型在MBR膜污染研究领域的应用提供依据和参考.     

关于超滤膜临界运行通量的探讨

临界通量一般被用于反映膜污染状态,但是临界通量对应的压力值偏小,不能完全反映实际过滤过程中的膜污染过程.按照我们提出的临界运行通量概念,本文将临界通量与临界运行通量进行了比较.通过考察无脉冲工艺、脉冲工艺和脉冲+硅藻土组合工艺的临界通量和临界运行通量,探讨二者反映膜污染的情况.结果表明,临界通量虽然可以表征3种工艺下膜污染状态的不同,但是由于此时滤饼层尚未形成,不能完全反映实际膜过滤过程中滤饼层的污染情况,临界通量数值缺乏实际指导意义.临界运行通量则较好地表征了实际膜过滤过程中的膜污染状态,更真实地反映滤饼层对膜通量的影响,与临界通量相比,临界运行通量对于实际工程应用更具实际指导意义.     

膜法深度处理地下水工艺中有机物分子量分布规律研究

膜法深度处理地下水工艺主要针对用臭氧-活性炭预处理微污染地下水,再用纳滤膜去除微量有机物的过程进行研究.通过分析地下原水经预处理后水中微污染有机物宏观指标及分子量分布、性质等微观指标的变化,及进一步分析这种变化对膜污染的组分及形成过程的影响,初步确定原水中使纳滤膜污染的主要有机物是分子量大于10 000的有机物.最后通过强化预处理的途径,尽量控制造成膜污染的主要有机物的形成,从而达到优化膜法深度净水工艺结构的目的.     

以天然水为原料液的正渗透过程中CTA膜表面污染物脱附研究

选择浓缩天然水作为原料液,研究了错流过滤的正渗透膜系统处理水中有机物时,不同实验温度和错流速度下膜通量的变化;通过对被污染的膜进行洗脱,得到洗脱液,并对洗脱液进行了分析,得到污染物在正渗透膜的沉积规律.结果表明,温度对通量和膜污染影响很大,温度越高膜污染越强,膜通量下降越大;错流速度对通量和膜污染也有明显的影响,错流速度越小膜污染越严重,膜通量下降越大.膜上的污染物主要以蛋白质和氨基酸为主,该类物质主要在发射波长320～360 nm、激发波长210～230 nm的荧光区域有响应.污染物的分子量主要分布在630 000和800左右两个区段.正渗透过程中CTA膜对天然有机物中的腐殖质有很强的抗污能力.     

高分子超滤膜表面活性层污染过程的数值模拟

在高分子超滤膜污染机理分析的基础上,结合连续性方程,建立了基于Darcy定律、对流扩散方程以及吸附动态方程的污染过程数学模型;通过有限元模拟,得到了膜厚度方向渗透通量的时间演变特点,并揭示了溶液性质以及膜物性参数对膜渗透通量的影响规律;进而分析了膜渗透通量减小的原因,可以为生产实践提供参考。     

提升工艺控制膜污染及其优化研究

提出一种非曝气浸没式膜分离工艺.在膜过滤过程中,通过电机对膜组件的牵引,使膜组件在水体里移动,从而在膜丝表面之间、膜丝表面与水体之间产生摩擦,控制膜污染.运行提升工艺过滤污染模拟液,并在单因素实验的基础上,设计响应曲面实验,优化提升工艺参数.以最终跨膜压差为响应值,研究提升工艺膜丝纵向位移量、膜丝弯曲量、膜丝提升速度及组件横向位移量4个影响因素及其交互作用对跨膜压差的影响.结果表明,提升工艺最优工艺参数为:膜丝纵向位移量18cm、膜丝弯曲量10cm、膜丝提升速度10cm/s、组件横向位移量140mm,在此参数下运行提升工艺的跨膜压差为18.90kPa,说明提升工艺可以控制膜污染,是一种可行的浸没式膜分离工艺.     

颗粒物质控制膜污染的增强型膜生物反应器工艺的研究

用于废水处理的膜生物反应器工艺(MBR),是指通过膜过滤实现活性污泥与产水的分离的新型生化法处理废水技术.由于MBR具有占地面积小和出水水质好的优点,膜生物反应器成功应用到废水处理中的案例正在迅速增加.膜污染是MBR废水处理工艺面临的主要问题之一.膜污染会导致膜的渗透性能降低,为此必须通过化学清洗才能恢复膜的性能.为了实现无化学清洗的MBR工艺,研究使用持续物理冲刷去除膜污染层的方法.在活性污泥中加入颗粒物质(粉料),通过这些颗粒物质的持续冲刷作用实现去除膜污染层的目的.经过8个多月的实验,膜组件的渗透性能保持不变,通量可以达到40 L/(m2.h)以上.系统安装了在线的浊度仪作为产水质量的检测,在试验过程中,浊度始终没有变化.作为对比,同时也进行了一个参照实验(MBR标准工艺,没有加入颗粒物质),实验结果表明,传统的MBR工艺的膜组件渗透性能会不断下降导致通量下降,需要进行化学清洗.新型MBR工艺高通量和无需化学清洗的优势,将极大地提高MBR工艺的成本效益.     

Characterisation of tannin resin blends for particle board applications

Tannins and cashew nut shell liquid (CNSL) are groups of natural resins that are receiving wide attention as substitutes to synthetic binders in the production of biocomposites. In this work, blends of hydrolyzed tannin, CNSL, and urea formaldehyde (UF) have been tested to determine their mechanical and physical properties for particle board applications. The blending of hydrolyzed tannin with UF resin has been found to reduce the formaldehyde emission levels significantly. A blend of hydrolyzed tannin and CNSL has been found to possess better dimensional stability. Tannin-blended resins cure faster, i.e. have shorter pot life, and result in composites with better water and moisture resistance when compared to UF. Thermal analysis by differential scanning calorimetry has shown that tannin blends exhibit better thermal stability and have a higher glass transition temperature than UF resin. Generally, it was found that particle boards made from coffee husks, and bonded using the tannin resin blend that include UF and CNSL, possessed superior properties to those made using UF alone. The mechanical and physical properties of coffee husk-particle boards produced using this new resin blend are presented and discussed.     

Improvement in "uremic" cardiomyopathy by persistent ultrafiltration

Some patients with end-stage renal disease suffer severe cardiac dilatation with functional disturbances, notably low ejection fraction (EF) and valvular regurgitation. They often have normal or low blood pressure, and tolerate ultrafiltration (UF) poorly. The aim of our study was to investigate to what extent this condition can still be improved by persistent slow UF. Twelve patients with cardiothoracic index >0.54 and EF <0.45 but otherwise uncomplicated were treated by slow, prolonged UF during hemodialysis (3 times a week) sessions, if necessary supplemented by isolated UF sessions on a separate day. Repeated chest X-rays and Doppler echocardiography were applied. During treatment periods varying from 20 to 120 days, all of the patients lost weight (12+/-10 kg) and became edema free. Cardiothoracic index decreased in all patients from a mean of 0.59+/-0.04 to 0.47+/-0.03. Blood pressure decreased when it had been elevated and increased when it was below normal. Ejection fraction increased in all of them from a mean of 0.31+/-0.9 to 0.50+/-0.9. Mitral and tricuspid regurgitation were found in every patient and disappeared or improved in all of them. Striking improvement of cardiac dilatation and dysfunction can be achieved by carefully monitored persistent UF in the majority of patients with seemingly intractable dilated cardiomyopathy.     

用于锅炉补给水处理的多级膜组合工艺及应用示范

超滤、纳滤、反渗透及EDI是实用性先进功能膜材料技术,高效节能,在锅炉补给水处理中应用潜力巨大。与目前所采用的单一膜工艺相比,多级膜组合处理工艺具有出水品质更高、无二次污染等明显优势。本研究以华纺股份有限公司的锅炉补给水系统工程系统为例,具体分析了超滤-反渗透-EDI多膜组合工艺、膜器系统及其在锅炉补给水处理中的效果。实际运行结果表明,该组合工艺能高效地去除水中盐类及小分子有机物,充分满足锅炉补给水的各项水质标准,而且具有运行周期长、出水水质稳定、连续出水等优点。     

超滤膜渗透通量法评价水质的研究

提出了一种通过超滤膜水的渗透通量或渗透体积评价水质污染状态的新方法．从我国不同地区取来18种水质,包括井水、河水、海水、湖水,并用固定超滤膜的超滤实验装置进行了测试,水渗透体积和水通量随时间的变化可以表征水样中污染物的含量,以此描述水质的差别．由串联阻力模型推导出的修正污染指数（MFI）数学关系并结合渗透体积和水通量的实验数据拟合出18种不同水质的MFI．结果表明,水渗透体积随时间、渗透通量随时间及操作压力的变化与MFI值是一致的．并且从膜污染的理论上解释了超滤膜的实验结果．     

弱酸性固化剂对UF树脂固化性能的影响分析

为研究不同种类固化剂对弱酸性起始合成脲醛树脂(UF)固化性能的影响,选用6种固化剂研究固化剂对弱酸性起始合成UF树脂的固化速度、适用期、胶接材料的胶接强度和材料甲醛释放量的影响.研究结果表明:单组份固化剂中,双氧水作为固化剂时UF树脂适用期最长,氯化铵固化速度最快;双氧水加入量是UF树脂质量的5%时,树脂胶接材料的甲醛释放量最低,胶合强度最高;聚醋酸乙烯酯、磷酸二氢铵、氯化铝、柠檬酸和尿素组成的多组分固化剂适用期最长.氯化铵、硫酸铝和尿素组成复合固化剂的UF树脂固化物的甲醛释放量和固化温度最低.     

永固红F5R电泳液微胶囊的制备和表征

采用十八胺对永固红F5R进行化学修饰,以Span-80为稳定剂,四氯乙烯为分散介质,制备了分散性和稳定性良好的电泳液.以此电泳液为囊芯,脲甲醛树脂为壁材,制备了一种红色电子墨水微胶囊,研究了投料比、合成温度、酸化时间和搅拌速度等对合成微胶囊的影响.结果表明,合成的微胶囊形貌呈规则球形,表面光滑,囊壁结构致密,强度较好,包覆率达到82%,囊芯含量达到76%.永固红F5R电泳液微胶囊具有明显的电场响应行为,可以作为柔板显示器的功能材料.     

超滤膜处理黄河水工程实例

山东滨化集团超滤系统设计出水每天10 080 t,原水为黄河水,2004年12月投运,至今已稳定运行6年整.报道了超滤膜材料,超滤系统错流量、反洗,化学加强反洗条件以及化学药洗周期等运行条件对超滤系统稳定运行的影响;报道了这些运行参数选择和优化结果.该超滤系统和多介质过滤器合并的运行直接吨水成本约0.24元.该工程运行参数对设计和运行自来水系统具有借鉴意义.     

理论研究方法在膜超(微)滤研究中的应用

在对超(微)滤的过滤性能及过程的研究中，实验研究作出了很多贡献，但实验研究存在着结论对具体实验体系有很大依赖性、研究费用较高等缺点．介绍几种较经典的扩散模型和流体动力学模型及其建模思路、适用范围和存在问题；提出借助理论分析和计算方法设计实验，再根据实验数据利用人工神经网络建立普用性模型的新方法、对于方程的求解，介绍了简化法、摄动法、数值计算与模拟等方法的特点及其在超(微)滤研究中的应用，认为用数值计算的方法研究超(微)滤机理及膜器优化设计必将成为今后超(微)滤研究的重要方向之一．     

粉末活性炭导入超滤系统去除水中天然有机物的性能研究

通过对比研究单独超滤系统和粉末活性炭导入超滤膜系统(PAC leading-in UF)发现,投加PAC后通量下降趋势有所减缓,但并不能显著地减缓膜污染并获得高通量,说明PAC吸附的溶解性小分子有机物不是造成膜污染的主要因素,而是在膜表面形成了"次级膜".试验中发现导入系统可显著提高对天然水中腐殖酸的去除效果,去除率可达到94%.此外在导入系统投加钙盐后可明显改善膜污染,达到有效控制膜通量的下降趋势的目的.     

机械设备摩擦噪声的信号测试与处理

作为当代三大主要污染源之一,噪声污染已成为一个世界性的问题并且引起了世人的关注。随着工业技术的发展,由物体摩擦产生的噪声污染也越来越严重。对摩擦噪声进行测量、研究和控制,从环境保护事业出发,是十分需要的;同时通过对摩擦噪声的信号分析,还可以深入了解摩擦机理,有助于改善摩擦条件和进行工况监测。