PVDF膜接触器脱除回收垃圾渗滤废液中的氨氮

应用PVDF膜接触器处理垃圾渗滤废液,考察了料液pH、流量和温度等对膜组件传质性能的影响。实验结果表明:废液中的氨氮可被脱除至150·10-4%以下,同时还可得到浓度为26%左右的硫酸铵溶液。提高料液pH和温度可促进氨的传质,而废液流量对传质系数影响较小。     

减压膜蒸馏法处理苯胺废液研究

采用减压膜蒸馏法处理模拟的苯胺废液,考察了料液的温度、pH、流量和冷侧真空度对处理效果的影响。结果表明,装置运行的优化条件是:料液的pH为9,温度为35℃,体积流量为20 mL/min,冷侧真空度为95 kPa,在此条件下,应用减压膜蒸馏法处理苯胺质量浓度为400mg/L的废液,去除率可达98%以上,膜通量可达到39.71 g/(m.2h),处理后废液苯胺的质量浓度可降至4.82 mg/L,可满足GB 8978-1996三级排放要求。     

PTFE中空纤维膜萃取苯甲酸工艺研究

以氢氧化钠溶液为萃取剂,采用PTFE中空纤维膜萃取料液中的苯甲酸,考察了料液相苯甲酸的初始浓度、料液相初始pH、料液相与萃取相流量比、萃取剂的初始浓度对苯甲酸萃取率(η)的影响。结果表明,随着料液初始浓度增大,η增大,当苯甲酸浓度1 g/L时,η减小,但膜通量基本不变,即存在一个最大膜通量,此时苯甲酸浓度变化对传质无影响;料液的pH值下降,η增大;萃取相氢氧化钠浓度增大,η增大;存在一个最佳相流量比(Q料/Q萃)为1.8。另外,温度升高有利于膜萃取。     

PTFE中空纤维膜萃取烟酸工艺研究

以氢氧化钠溶液为萃取剂,采用PTFE中空纤维膜萃取料液中的烟酸,考察了料液相烟酸的初始浓度、料液相初始pH值、料液相与萃取相流量比、萃取剂的初始浓度对烟酸萃取率(η)的影响。结果表明,随着料液初始浓度增大,η增大,当烟酸浓度0.9 g/L时,η减小,但膜通量基本不变,即存在一个最大膜通量,此时烟酸浓度变化对传质无影响;烟酸料液存在一个最佳pH值为4~5;萃取相氢氧化钠浓度增大,η增大;存在一个最佳相流量比(Q料/Q萃)为2.1;温度升高有利于膜萃取。     

PTFE中空纤维膜萃取对苯二胺工艺研究

以硫酸溶液为萃取剂,采用PTFE中空纤维膜萃取料液中的对苯二胺,考察了料液相对苯二胺的初始浓度、料液相初始pH、料液相与萃取相流量、萃取剂的初始浓度对对苯二胺萃取率(η)的影响。结果表明,随着料液初始浓度增大,η增大,当对苯二胺浓度0.8 g/L时,η减小,但膜通量基本不变,即存在一个最大膜通量,此时对苯二胺浓度变化对传质无影响;对苯二胺料液的pH增大,η增大;萃取相硫酸浓度增大,η增大。另外,温度升高有利于膜萃取。     

Cu2+在支撑液膜中的传质过程

研究了以疏水性多孔聚丙烯膜(Celgard 2500)为支撑体和LIX984的煤油溶液为膜液的支撑液膜体系萃取Cu2+的传质过程. 采用双膜理论描述Cu2+通过平板支撑液膜的传质过程,建立了其在稳态下的传质动力学方程,且当反萃取侧酸浓度大于2 mol/L时,反萃取侧的传质阻力可以忽略;利用膜内分传质系数km表征支撑液膜膜液的流失行为,在传质过程中,km先增大而后逐渐减小,且载体的流失速率大于稀释剂煤油的流失速率. 考察了操作条件对传质和膜液流失速率的影响,结果表明,Cu2+初始传质通量随载体初始浓度、料液初始pH值和料液初始Cu2+浓度的增大而增大;载体初始浓度越大,膜液流失越快;料液初始Cu2+浓度增大,膜液流失越慢;料液相pH值的改变对膜液流失速率没有影响.     

基于膜吸收法处理实际高浓度蚀刻废液的研究

为实现对印刷线路板生产领域高浓度蚀刻废液的高效处理,建立了“膜吸收+Na₂S破络+PAC混凝沉淀”工艺,考察其对实际高氨氮蚀刻废液的脱氨除铜效能,并优化了工艺条件。通过单因素实验探究了料液pH和流速、吸收液浓度和流速、膜组件级数与温度等因素对NH₄⁺-N去除率、传质系数和过膜通量的影响,并确定了最佳运行参数：料液pH=10.5、流速3.6 cm/s,吸收液浓度2.0 mol/L、流速1.1 cm/s,膜组件级数为18级,温度为40℃。在该最佳运行条件下,蚀刻废液NH₄⁺-N可由82 000 mg/L降至100 mg/L左右,去除率保持在99.8%以上,膜传质系数为3.38×10^-6 m/s,过膜通量为40.7 mg/(m²·s)。同时对Na₂S破络及混凝沉淀工艺条件进行了优化,以n(S₂^-)/n(Cu²⁺)=1.4投加Na₂S...     

真空膜蒸馏用于多元醇水溶液分离的研究

利用自制的聚丙烯中空纤维膜,采用真空膜蒸馏法对1,2-丙二醇水溶液的分离进行了研究.考察了料液入口温度、冷侧真空度、料液流量以及料液浓度对膜通量和截留率的影响.结果表明,膜通量随料液入口温度、冷侧真空度及料液流量的增加而增加,随料液浓度升高而下降.截留率随料液入口温度、冷侧真空度和料液浓度的增加而下降,料液流量的变化对截留率没有明显的影响.本试验条件下最佳截留率可达100%,表明利用真空膜蒸馏技术可有效实现多元醇水溶液分离.     

气隙式膜蒸馏传递过程的研究

本文用气隙式膜蒸馏装置测定了膜两侧流体的温度、流量及料液浓度对膜蒸馏通量的影响,并从理论上描述了传热、传质过程,建立了可以预测膜蒸馏过程渗透通量的数学模型.实验结果与模型预测吻合较好.     

膜吸收从废水中脱氨的研究

利用自制疏水聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件对氨/水分离过程中的影响因素进行了研究.考察膜两侧液体流速、pH值、温度等因素对膜吸收过程传质系数和氨去除率的影响.研究结果表明膜吸收法对废水中的氨有很高的去除率(90%以上).适当提高原料液的温度,流速和pH值都会显著提高氨的传质效率.吸收液侧硫酸的温度、流速对传质影响很小,相对于原料液侧各参数的影响可以忽略,而吸收液的pH应小于4才能获得较好的吸收效果.此外,使用外压式组件可以利用其较大的传质面积获得较内压式更高的氨去除率,而不同的组件放置方式对膜吸收脱氨的效果并无明显影响.     

膜蒸馏海水淡化过程中的两相流强化实验研究

以膜蒸馏海水淡化为研究背景,引入气液两相流技术,分别将氮气和低压水蒸气通入炭膜管内对膜蒸馏过程进行强化,并通过实验考察不同操作条件下的两相流强化效果。结果表明:通入两种气体后均可有效提高渗透通量,水蒸气的强化效果更好;渗透通量随氮气流量的增大先增大后缓慢减少,随水蒸气流量的增大持续增大;料液入口温度较低和浓度较高时,膜蒸馏两相流强化传质效率较高;料液入口温度越高,氮气与水蒸气的强化传质效率差别越小。研究结果将为进一步探究膜蒸馏强化过程奠定基础。     

聚丙烯中空纤维支撑液膜提溴研究

以聚丙烯为膜材料、煤油为有机溶剂构成支撑液膜体系,研究了工艺条件对提溴传质过程的影响。结果表明,吸收液甲酸钠的浓度为0.1 mol/L时吸收效果较好;脱溴效率和传质系数均随原料液pH的增大而明显下降;原料液流量和吸收液流量越大,传质系数增大,脱溴率升高,在原料液体积流量达到80 L/h时,传质系数稳定在3.0×10-6m/s;原料液温度升高,溴在煤油和水中的分配系数升高,传质速度加快,脱溴率增加。     

聚丙烯中空纤维膜的应用与清洗方法

采用聚丙烯中空纤维微孔膜的减压膜蒸馏技术对氯化钠、氯化钙和硫酸镁等盐溶液进行脱盐处理，考察了料液温度、料液流量、料液浓度和冷测真空度对膜的渗透通量和去除率的影响。实验表明：随着真空度及料液流量、温度的提高，膜的渗透通量有增加的趋势。在相同条件下处理不同的盐溶液，膜的渗透通量相差不大，膜的去除率达到99％以上。使用0．5mol／L盐酸以及0．05mol／L EDTA清洗被污染的膜效果最明显，可迅速有效地将附着在中空纤维膜上的无机污染物去除，使膜渗透通量得到基本恢复。     

聚丙烯支撑液膜提取柠檬酸的传质条件

用聚丙烯支撑液膜从柠檬酸溶液中提取柠檬酸，通过正交实验考察和分析料液相浓度、反萃取相浓度、搅拌速率、温度等因素的影响，得到最佳传质条件：料液相浓度为0．4mol／L、反萃取相浓度0．1mol／L、搅拌强度300r／min、传质温度25℃。同时对该膜体系进行连续提取实验，结果表明最佳传质条件下膜体系稳定性较好，膜通量下降后可通过重新浸泡得以恢复，继续使用。     

氯化钠水溶液膜蒸馏过程的传质传热数值模拟

利用自制管式煤基炭膜开展膜蒸馏氯化钠溶液(模拟海水)的研究。在实验的基础上,采用计算流体力学方法进行模拟,用C语言编写UDF后代入FLUENT软件,结合实验数据计算得到相关传质过程参数。二维传质模拟结果表明,沿流体流动方向,管内浓差极化因子逐渐增大、传质系数降低;在料液入口温度为60℃、浓度10 g/L时,随着流量的增加,传质系数增大。三维传热模拟结果表明,在料液流量40 L/h、温度60℃、质量浓度20 g/L情况下,沿流动方向,膜管内压力降低,管中心速度增加,温度降低;边界层充分发展后,管内速度分布基本保持不变。     

陶瓷膜处理页岩气压裂返排液防垢污染研究

对某页岩气井压裂返排液结垢趋势进行了分析,并探讨了采用陶瓷膜处理压裂返排液过程中温度、pH、跨膜压差、料液循环量以及过滤时间对膜污染的影响。研究结果表明,压裂返排液的碳酸钙结垢趋势最显著,控制料液pH为5~6,温度在40℃以内可减缓结垢过程。当跨膜压差为0.12 MPa,料液循环量为30 L/min,清洗周期为4 h时,可有效降低膜结垢污染。     

真空膜蒸馏法再生天然气脱硫废液的研究

采用真空膜蒸馏法处理吸收了硫化氢的碳酸盐富液,考察料液温度、流量、浓度及膜两侧真空度对分离效果的影响。结果表明,在实验条件下,富液进口温度、流量和膜两侧真空度的增加导致膜总通量增大;选择性系数随温度和真空度的增加而减少,随流量增加而升高;初始浓度对脱除率影响不大。装置运行的优化条件是:料液温度为60℃,流量为250 L/h,真空度85 kPa,在此条件下,富液的脱硫率可达96%。     

吸收膜蒸馏淡化海水研究

针对吸收膜蒸馏(OD)系统的进料液和吸收液的温度非常接近甚至相同,其传质过程无相变热损失,有可能实现能耗较低的膜蒸馏过程这一设想,尝试开展OD法海水淡化研究。以葡萄糖水溶液为吸收液,考察了温度、料液及吸收液流速、吸收液含量等参数对OD过程的影响。结果表明,随温度的升高,膜通量增大明显;随吸收液和料液流速的增大,膜通量增大,且料液浓缩倍数较小、含量较低时,吸收液流速相对料液流速,对通量的影响更大,反之,料液浓缩倍数较大、含量较高时,料液流速的影响更大;随着吸收液含量的增大,膜通量也相应增大。试验过程中未发生疏水膜的亲水化渗漏现象。     

萃取凝胶膜过程工艺条件对镍离子传质效率及稳定性增进

利用交联反应在PVDF超滤膜表面创新性的构建含有萃取剂磷酸二异辛酯的聚二甲基硅氧烷-正硅酸乙酯体系萃取凝胶膜（EGM）;并对其基本物理化学性质进行了表征。研究了EGM过程中料液相循环方式、料液相及反萃相浓度与流量、水相温度、组件装填密度等工艺条件对镍离子传质性能及EGM运行稳定性的影响规律。9 h实验结果表明在室温水相温度为22℃条件下,当工艺运行条件为料液相流量1900 ml·min^-1、反萃相流量93 ml·min^-1、组件装填密度14%、料液相循环于壳程时,EGM对镍离子的萃取性能及稳定性达到最佳值。在此基础上,对该系统进行了60 h稳定性实验,并与传统支撑液膜进行了对比。结果显示传统支撑液膜持续运行35 h后通量降为0,衰减率为100%;而EGM持续运行60 h后通量衰减率仅为27.1%;同时EGM初始传质通量相比于传统支撑液膜提高了6.8倍,体现了EGM过程在传质通量大幅提升和长期运行稳定性显著增进方面具有双重优势。     

新型中空纤维空气隙式膜蒸馏用于海水淡化

利用自制的添加隔热管状隔网并呈螺旋缠绕结构编排的中空纤维膜组件进行了空气隙式膜蒸馏(AGMD)海水淡化过程性能研究, 实验以模拟标准海水(质量分数3.5%, 总溶解性固体含量35000 mg·L^-1)为热料液进水, 考察了热料液进水温度、热料液流量、冷凝液进水温度和冷凝液流量对膜通量、造水比和热效率的影响。结果表明, 随着热料液进水温度增加, 膜通量、造水比和热效率均增加;冷凝液进水温度增加, 膜通量下降而造水比和热效率增加;热料液流量增加, 膜通量上升而造水比和热效率明显下降;冷凝液进水流量对膜蒸馏过程性能影响较小。实验过程中产水TDS始终保持在3.0 mg·L^-1以下, 相应的离子去除率高于99.99%, 膜通量、造水比和热效率最高可分别达5.87 L·m^-2·h^-1、5.37和0.943。研究表明, 引入清洁能源取代传统电加热驱动热源将进一步突出膜蒸馏技术的实际应用潜力。