pH敏聚苯硫醚膜的制备及其油水分离性能

为了实现在极端条件下的智能油水分离,以聚苯硫醚(PPS)无纺布为基膜材料,使用正辛酸(CA)、钛酸丁酯[Ti(OBu)₄]、纳米气相二氧化硅(SNPs)为改性剂,采用沉积-热压法制备出一种智能pH敏膜(PPS-CA/TiO₂/SNPs);对其表面化学结构组成、形貌及亲水性进行表征分析,同时测试其pH响应性能、耐高温性能及循环使用性能等。结果表明：PPS-CA/TiO₂/SNPs纤维膜具有灵敏的pH响应性,在水环境(pH=6.5)中表现出超疏水超亲油性,而在碱性水环境中(pH=12),膜表面改变为疏油和亲水;油水分离通量截留试验中氯苯、二氯乙烷通量能够达到25 000 L/(m²·h)以上,截留率在95%以上;即使经过20次循环截留实验,膜对于二氯乙烷的分离效率依然可以达到95%以上。同时,在极端条件下的测试也表明膜具有良好的稳定性,使其具备了在极端环境下应用的潜力。     

亲水疏油改性对PTFE平板膜油水分离性能的影响

通过亲水剂和疏油剂对PTFE平板膜进行表面处理,制备亲水疏油PTFE平板膜。采用扫描电子显微镜、孔径测试分析仪、视频接触角仪、紫外分光光度计等对亲水疏油PTFE平板膜的表面形貌、孔径、亲水性以及油水分离性能进行测试,以分析疏油剂浓度及改性顺序对膜结构和性能的影响。结果表明:疏油剂浓度的增加有利于增强膜的油水分离性能和抗污性能;先疏油改性后亲水改性时PTFE平板膜对于机油乳化油分离效果较好,且当疏油剂浓度为3.0 wt%时,油水分离的综合性能最好,水通量为2668.5 L/(m~2·h),油分子截留率为87.4%,抗污染性能最好。     

NiAl2O4涂层膜的制备及其在油水分离中的应用

以聚偏氟乙烯(PVDF)有机膜为基底,单宁酸(TA)为胶结剂,将尖晶石NiAl₂O₄无机纳米颗粒均匀修饰到PVDF膜表面,制备了超亲水/水下超疏油型NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜。系统研究了NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜的结构、形貌和表面润湿性,评价了复合膜在典型的油水乳液分离中的性能。实验结果表明,NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜对稳定的油水乳液表现出优异的分离效率(分离效率均高于99%)和较高的膜通量(682～1 302 L·m^-2·h^-1)。此外,由于膜表面的粗糙结构和特殊润湿性,NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜具有较好的抗油污染性能,在循环8次分离水包油乳液后仍具有较高的分离效率和膜通量,表现出良好的机械性能和可再生性。本研究为构筑尖晶石基油水分离膜及其在油水分离中的应用提供了新的思路。     

纳滤膜分离浓缩煤化工高盐废水

利用NF-HF和NF-HS纳滤膜对煤化工废水二级反渗透浓水进行处理,重点考察其对Cl^-与SO₄^2-的分离效果、结垢离子的截留率以及膜抗污染性能,并采用STRO(卷式高压反渗透膜)对纳滤产水进行浓缩处理。实验结果表明,与NF-HS相比,NF-HF具有更优的Cl^-/SO₄^2-分离效果及钙、镁、硅离子截留效果和抗污染性能;NF-HF对Cl^-截留率为3.38%～6.03%,对SO₄^2-的截留率为91.18%～97.16%;对钙、镁、硅离子的最大截留率分别为90%、80%和40%;连续运行336 h, NF-HF的运行压力从初始的3.2 MPa升高至4.5 MPa,膜通量降低11%;经碱洗后恢复初始膜通量;STRO浓缩处理NF-HF透过液时表现出良好的浓缩效果和脱除COD效果,但其耐污染性能较差。NF-HF+DTRO(碟式高压反渗透)组合工艺使煤化工废水膜浓缩液进一步分离浓缩具备良好的可行性。     

光催化复合膜制备及其性能研究

将光催化技术与膜过滤相结合,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2溶胶,通过浸渍-提拉法将溶胶涂敷到陶瓷膜基体上制备一种具有抗污染性能的先催化复合膜.用XRD表征了TiO2的结晶结构和晶粒度,并使用质量浓度为100 mg/L的含油废水对表面负载光催化剂的复合膜与普通陶瓷膜的过滤过程进行了评价.结果表明,负栽光催化剂后复合膜的纯水通量有所下降,但复合膜过滤油水的通量和截留率均高于普通陶瓷膜,说明光催化复合膜能够改善分离膜的操作性能.     

PVDF/TiO_2复合平板超滤膜的制备与性能研究

采用自制纳米TiO2溶胶、商品化纳米TiO2粒子溶胶表面涂覆PVDF膜制得PVDF/TiO2复合膜.通过纯水通量、截留率、接触角以及抗污染性能等实验,考察了不同粒径、浓度的纳米TiO2溶胶对PVDF膜性能的影响,并利用FT-IR和SEM表征了该复合膜的微观构造.结果表明:复合膜的分离性能得到提高,且自制纳米TiO2溶胶改性的PVDF膜综合性能较优异,其接触角由改性前的85.0°降至46.0°,并且去离子水清洗50min后,通量恢复率稳定在95%以上;FT-IR分析显示,复合膜表面羟基数有所增加;SEM观察表明,在PVDF膜表面镶嵌和吸附有一定量纳米TiO2粒子使复合膜呈现出良好的抗污染性能.     

聚丙烯中空纤维膜表面微纳结构构建及其在膜蒸馏中的应用

为了提高聚丙烯中空纤维膜的膜蒸馏分离性能,采用溶胶凝胶法制备不同粒径的单分散二氧化硅(SiO₂)微球,使用无氟硅烷偶联剂十八烷基三氯硅烷(OTS)对SiO₂微球进行接枝改性,利用相转化技术将改性后的超疏水SiO₂颗粒涂覆到聚丙烯中空纤维膜表面对其表征,并进行膜蒸馏实验。结果表明：改性后,不同粒径的超疏水SiO₂微球均匀地分散在聚丙烯中空纤维膜表面,形成了粗糙的多孔微纳结构,表面粗糙度明显升高,接触角达到165°以上,具有极好的超疏水性;将其应用到膜蒸馏(MD)技术中进行高浓度盐水的海水淡化实验,改性后的聚丙烯中空纤维膜截留率高达99.99%,通量较原膜提高1倍;在连续脱盐80 h后,通量才有所下降,截留率的变化仍不明显。     

陶瓷微滤膜处理大理石加工废水的研究

采用孔径为0 .8 μm 的陶瓷膜处理大理石生产过程中产生的废水, 研究了操作压差和膜面流速等对膜性能的影响。结果表明, 合适的操作条件是操作压差0.07 M Pa , 膜面流速1 .0 m/ s, 滤出液中固体颗粒的截留率在99 .2 %～ 99 .8 %, 膜微滤过程对废水的pH 值和COD 值的影响不大。运行中膜通量稳定平均值为400 L/(m2 · h), 料液的固体质量浓度大于55 g/ L 时, 膜通量明显下降。对污染膜用清水清洗20 min 和体积分数为1 %的H NO3 溶液清洗30 min , 膜通量可以得到完全恢复。渗透液返回生产工序循环使用, 截留液进入沉降池。     

CT／PVDF 超滤膜的制备与油水分离应用的研究

以钙钛矿型粉末（CT powder）作为无机添加剂与聚偏氟乙烯（PVDF）共混,采用相转换法合成了有机－无机共混超滤膜。利用平板错流超滤装置对超滤膜进行纯水通量、油水乳化液截留以及抗污染性能测试;通过扫描电子显微镜（SEM）观察了膜的表面形貌、断面结构和污染物分布情况;通过污水实验,测试CT／PVDF超滤膜的抗污染性能及自净性能。结果表明：当添加质量分数为1％CT powder时,可以较大地提高PVDF超滤膜的通量,减缓膜通量下降率,提高其抗污染性能和自净能力。且在油水分离实验中,渗透液水质,如浊度、油含量和化学需氧量等,均达国家排放标准。     

无机陶瓷膜过滤食醋及其污染膜清洗研究

针对食醋在储藏期出现的菌殖和沉淀现象,采用无机陶瓷膜对食醋进行过滤和清洗污染膜的工艺研究.研究表明:适宜的过滤工艺条件为膜孔径为80 nm、跨膜压差为0.14 MPa、膜面流速为2.5 m/s,在此条件下可获得较高的膜通量,过滤后的食醋在储藏期不产生返混.采用0.1%NaOH+0.2%H2O2+0.1%H2SO4的多步清洗污染膜的方法可使膜通量恢复率达97%.通过新膜和清洗前后膜的SEM照片分析验证了该多步清洗工艺可将污染膜上的绝大部分污染物有效去除.无机陶瓷膜过滤食醋工艺连续运行多年,过滤和清洗效果良好,且膜再生效果稳定,具有实际应用的价值.     

亲/疏水Janus PVDF复合膜制备及其膜蒸馏性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的膜蒸馏渗透通量,以PVDF为成膜聚合物,在亲水无纺布表面涂覆PVDF铸膜液,通过溶液相转化(NIPS)法制得亲/疏水Janus PVDF复合膜;考察PVDF铸膜液中添加剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)含量对复合膜结构与性能的影响;将所得亲/疏水复合膜用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)过程,分析...     

Characteristics of Membrane Fouling in an Anaerobic-（Anoxic/Oxic）^n-MBR Process

The characteristics of membrane fouling and cleaning, in a hybrid MBR process, was investigated. Under the condition of sub-critical flux operation, a characteristic three-stage trans-membrane pressure （TMP） profile is observed as time passes. The initially extended period of slow pressure rise, followed by a somewhat faster rise, is then sup- planted by a sudden transition to rapid pressure rise. Membrane cleaning experiments and SEM examination make it apparent that the rapid TMP rise is mainly caused by the accumulation of a surface cake layer, which is a reversible fouling that can be removed by tap water washing. Fouling caused by a gel layer, which is an irreversible fouling, can be removed efficiently by chemical cleaning. NaC10 can oxidize the gel layer, which is formed mainly of macromo-lecular organic substances. The HC1 can remove inorganic particles formed by Ca^2＋, Mg^2＋ ions etc. The sequence of chemicals used in membrane cleaning has an influence on the cleaning result. The effect of the NaC1O＋HC1 cleaning procedure is superior to that of the HCI＋NaC1O one. Particle size distribution measurements （PSD） reveal that fine particles are inclined to deposit or attach on the membrane surface, or in the membrane pores, and caused rapid fouling.     

Ag~+/离子液体支撑液膜蒸汽渗透分离苯/环己烷体系的研究

利用AgNO₃,AgBF₄和[bmim]BF₄,[bmim]PF₆离子液体制备Ag⁺/离子液体"填充型"支撑液膜,用于苯/环己烷的蒸汽渗透,研究了离子液体的种类、银盐阴离子种类、操作温度及原料液中苯含量等因素对苯/环己烷混合体系的蒸汽渗透膜分离性能的影响.结果显示:AgNO₃/[bmim][PF₆]支撑液膜对等体积配比的苯/环己烷混合体系分离效果较佳,35℃时渗透通量为14.81 g/（m²·h）,分离因子为36.59.     

碱性水解对ABS超滤膜性能的影响

以ABS为基材N,N-二甲基乙酰胺为溶剂、聚乙二醇600为致孔剂,采用浸没沉淀相转化法制备超滤膜,研究碱性条件下水解作用对ABS超滤膜性能的影响.结果表明:经常温碱性水解后,ABS超滤膜的截留率保持不变,但渗透通量提高了22%,膜的耐污染性能也有明显提高;而经50℃碱性水解后,ABS超滤膜的渗透通量和耐污染性大幅提高,但膜的强度变差,截留率显著降低.     

氧化石墨烯复合膜的制备及其在水体中脱除染料的性能

为同时提高氧化石墨烯(GO)膜的稳定性及分离性能,以戊二醛为交联剂,引入聚乙烯醇(PVA)和二氧化钛(TiO2),采用真空辅助过滤法制备了TiO2/GO/PVA复合膜,通过SEM、TEM、FTIR、XRD对复合膜的形态结构进行表征,并通过接触角仪、错流装置和超声实验测试膜对染料的分离性能及稳定性.结果表明:随着TiO2...     

陶瓷膜饮用水处理技术发展与展望

膜分离技术作为一种重要的饮用水安全保障技术,在饮用水处理领域具有广阔的应用前景.由于其制备成本相对较低,有机膜在膜法饮用水处理中得到广泛研究与应用,但物理、化学和热稳定性较差,使用寿命较短等缺点限制了其进一步推广应用,因而研究材料性能优势更为显著的无机陶瓷膜尤为必要.本文介绍了陶瓷膜的分类和特点,分析了陶瓷膜的过滤机制和膜污染机理,综述了陶瓷膜技术、预处理与陶瓷膜组合工艺以及陶瓷膜表面改性技术在饮用水处理中的研究进展,进而展望了陶瓷膜饮用水处理技术的发展前景.指出陶瓷膜因其显著的材料优势而具有更广阔的应用前景,优化陶瓷膜制备技术、深化膜污染和膜前预处理机制研究以及以陶瓷膜为核心的组合工艺调控是陶瓷膜饮用水处理技术的重要研究方向.     

陶瓷膜分离对氨基苯酚料液中催化剂微粒研究

对陶瓷膜微滤分离净化含骨架镍催化剂的对氨基苯酚料液的工艺进行研究,通过小试实验确定采用 孔径为0.2μm 的陶瓷膜过滤对氨基苯酚料液,对工业上用过的污染膜和滤饼层的组分分析表明,污染物主要是骨架 镍催化剂。提出了工业应用中膜清洗的具体方案,在100 ℃下用酒精-水溶液清洗膜装置10min,体积分数为1% 的NaOH 溶液清洗20min,体积分数为3%的硝酸溶液清洗1h,工业软水清洗1h。经过工厂长期运行,膜的平均 渗透通量是400L/(m2·h),用原子吸收光谱仪在全部过滤运行的渗透液中没有检出镍,可见在工业环境中用陶瓷 膜微滤对氨基苯酚料液是一种可靠和有效的净化技术。     

过滤方式对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响

运行条件是影响超滤膜过滤性能的重要因素,针对这一问题,以东江水源水为研究对象,系统考察恒定水头和恒定通量2种过滤方式对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响.中试结果表明,恒定水头和恒定通量2种过滤条件下,超滤膜对颗粒物和有机物的去除效果相差不大.在长期运行过程中,恒定水头过滤引起的不可逆膜污染比恒定通量过滤条件下严重,通过选择合理的膜通量和清洗方式,采用恒定通量过滤可使膜系统在较长时间内保持稳定运行.     

超声波辅助清洗啤酒发酵液污染微滤膜的研究

采用超声波技术清洗由啤酒发酵液污染的聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜,实验中所用的超声波频率为40kHz,超声波的强度为1.43～2.85 W/cm^2.实验结果表明：超声波辅助水洗只能部分恢复膜的水通量,而且超声波强度的提高,只是缩短了达到水通量恢复率的清洗时间;而超声波辅助NaOH＋SDS＋H2O2混合洗液化学清洗的效果较好,在强度为2.85 W/cm^2的超声波辅助作用下,清洗10min其水通量恢复率达到93%.