消泡剂对陶瓷膜的污染与再生

陶瓷膜分离技术是目前国际上最新型的膜分离技术之一,可应用于生物发酵等工业过程中.通常这样的工业过程中涉及到搅拌都会产生泡沫,但是泡沫的产生对生产有不利影响,需要用到消泡剂消除泡沫.文章旨在研究消泡剂是否对陶瓷膜造成污染,消泡剂对陶瓷膜的污染机理,并寻求解决膜污染的清洗方案.实验结果表明,消泡剂在40℃下对陶瓷膜过滤造成了污染,聚醚消泡剂中PPG-4000污染最严重,有机硅消泡剂中道康宁1410污染最严重.使用0.5%D3-Ultra10碱性清洗剂和0.2%D3-Ultra75酸性清洗剂对污染后的陶瓷膜进行碱洗酸洗,能使膜通量得到很好的恢复.     

混凝-陶瓷膜微滤处理阴极电泳漆废水研究

提出用混凝与陶瓷膜微滤组合工艺处理阴极电泳漆废水的方法,研究了pH值对CODCr去除率的影响,操作压差、膜面流速对膜通量的影响,得到了适宜的操作条件和有效的膜清洗方法.结果表明:料液pH值为6.7时,混凝过程对CODCr去除率的贡献约63%,之后的微滤使废水中CODCr的去除率增加到85%.采用平均孔径为0.2μm的氧化锆膜,在膜面流速4.2 m/s,压差0.10 MPa,温度30℃,膜稳定通量约250 L/(m2.h),渗透液可作为涂装车间循环冲洗水用.混凝作为前处理过程有助于提高膜的渗透通量,降低膜污染,改善出水水质.     

管式陶瓷膜十字流微滤过程强化研究

对管式陶瓷膜十字流微滤过程中的流体流动方式和原位再生膜的方式与周期进行了优化研究。结果表明，外旋流方式和压气反吹的原位再生方法相结合能够使管式陶瓷膜十字流微滤过程得到较大程度的强化，即微滤过程中的浓差极化和膜污染得到有效控制；在较高频率的压气反吹情况下，该微滤过程的过滤通量能在较长时间内保持不下降。研究结果为管式陶瓷膜十字流微滤的高效膜器结构与工艺设计提供了依据。     

面向中药复杂体系的陶瓷膜污染机理研究思路与方法

针对制约陶瓷膜精制中药技术的膜污染关键问题,依据现代分离科学基本原理,建立可科学表征中药水提液复杂体系的物理化学特征的标准技术规范,以具有代表性的中药及其复方为实验体系,采集膜过程相关参数,建立膜污染基础数据库,综合运用模式识别、人工智能、支持向量机等方法进行数据挖掘、知识发现.应用中药制剂学、物理化学、计算机化学、化学工程学,跨学科交叉研究中药水提液膜污染的规律,为类似复杂体系的膜污染机理与防治提供了一种全新的研究模式.用测试集进行预测,6种中药水提液膜污染度实际值、拟合值的均方误差为0.6%,所得模型拟合精度高,可满足拟合要求.     

无机陶瓷膜澄清食醋工艺研究

应用无机陶瓷膜微滤技术对老陈醋进行除浊除茵试验研究.通过探讨无机陶瓷膜平均孔径、跨膜压差、膜面流速、操作温度、料液浓缩比等操作参数对过滤效果的影响,确定了适宜的工艺分离条件.无机陶瓷膜澄清食醋工艺在最佳操作条件(常温,采用平均孔径为0.1μm无机陶瓷膜,跨膜压差0.14 MPa、膜面流速2.0 m/s、最大浓缩倍数9)下,平均膜渗透通量可达40 L/(m2·h);过滤后的食醋不仅感观、理化和卫生指标符合国家标准,而且放置两年后无返浑现象.     

一体式陶瓷膜生物反应器膜构型的选择

对于一体式陶瓷膜生物反应器,选择6种有代表性构型的多通道陶瓷膜进行了通量和运行稳定性方面的比较.结果表明:在纯水体系中,随着构型中渗透侧、原料侧面积比的增大,通量也增大;通道直径为4 mm的膜管由于易造成通道堵塞而不适合用于过滤活性污泥混合液;在相同的通量下运行,与产水通道相邻的渗透通道数量越多,其承担的工作负荷就越分散,该构型在运行中也就更有利于TMP(跨膜压差)的长期稳定;外膜的存在对于一体式陶瓷膜生物反应器的稳定运行是有意义的,有利于渗透通量的提高.综合考虑渗透通量以及过滤活性污泥体系的稳定性,4号构型的膜管较适合应用于一体式陶瓷膜生物反应器.     

TiO_2-PAM悬浆液的陶瓷膜微滤及过程强化

研究了陶瓷膜微滤Ti O2-PAM(聚丙烯酰胺)悬浆液体系,分析了微滤过程的膜阻力Rm、滤饼层阻力Rc和孔阻力Ri,并考察了反冲、湍流促进器的强化作用和相应的有效清洗方法.研究结果表明,微滤Ti O2悬浆液总阻力以膜自身阻力Rm为主,其次为滤饼层阻力Rc,反冲和湍流促进器均能显著降低微滤阻力,采用物理机械法和0.1 mol/L的HNO3溶液化学法均能有效实现膜清洗;微滤PAM水溶液及PAM-Ti O2悬浆液体系的总阻力以孔阻力Ri为主,其次为凝胶层阻力Rc,湍流促进器可有效降低微滤阻力,采用0.1 mol/L的HNO3溶液、0.1mol/L的NaOH溶液和质量分数1%H2O2溶液的组合清洗工艺,可使膜通量恢复率达到96.5%.     

无机陶瓷膜精制三两半药酒的膜污染及防治

通过对不同孔径的ZrO2陶瓷膜在微滤过程中的阻力分布、高分子去除率、物理化学参数变化等的测定,分析污染物的存在状态或位置以及形成规律,探索无机陶瓷膜微滤中药药酒的污染机制.同时采用超声物理手段强化膜过程,寻求有效的膜污染防治手段.结果发现:对于本实验体系中药“三两半药酒”,膜孔径为0.2μm的ZrO2膜的污染度略低于0.05 μm孔径膜.两种孔径膜管的最主要污染源均表现在堵孔层,差异最大的是吸附阻力,孔径为0.05 μm的ZrO2膜的吸附阻力约为0.2μm孔径膜的两倍.膜对三两半药酒中蛋白质和淀粉的去除作用较显著.微滤后的药酒呈透明浅棕黄色,口感更香醇清爽,微滤前后的药效未见明显变化.经孔径为0.2μm的ZrO2陶瓷膜微滤后药酒的浊度变化最大,由49.0 NTU降至2.83 NTU,但药液的pH、电导率、黏度在微滤前后波动较小.超声强化对孔径为0.2 μm的ZrO2陶瓷膜通量提高率达36.3％.     

中药复方水提液澄清过程中陶瓷膜污染的防治研究

采用陶瓷微滤膜错流方式进行了中药复方水提液过滤澄清,以初始通量与稳定通量变化的百分率表征膜的污染程度,考察了操作压力、温度、雷诺数等工艺参数对膜污染速度的影响,同时对限制无机膜应用的污染防治问题进行了详细研究．结果表明,操作参数选择在：操作压力0．1～0．2MPa、温度在40～100℃、雷诺数在1800-2500可有效减缓该煎剂对膜管的污染,用NaOH或热水逆向反冲洗膜可解决膜污染,是解决中药污染较好的方法．     

陶瓷膜微滤油茶皂苷粗提液

通过陶瓷膜微滤去除油茶籽饼粗提液中的杂质,以提高油茶籽饼中主要活性成分油茶皂苷的得率与纯度.实验结果表明,以55%乙醇超声提取油荼皂苷,抽滤后,以30 g/mL的油茶皂苷进行0.5μm微滤,压力控制在0.1～0.15 MPa,温度控制在40℃左右,油茶总皂苷的转移率约达89.25%,除杂率约14.5%,纯度相对较好;过滤后的透过液清澈,黄亮.作为前处理微滤,应用于工业化,具有一定的可行性.     

Tape-cast ceramic membranes for microfiltration application

Alumina membrane filters in the form of thin (0.3–0.8 mm) discs of 25–30 mm diameter suitable for microfiltration application, have been fabricated by the tape-casting technique. Their pore size could be varied in the range 0.1–0.7 m and porosity in the range 25%–55% through optimization of experimental parameters. The most important factor which determines the pore size, is the initial particle size of ceramic powders used for this purpose. Temperature of firing, and also the soaking time are crucial parameters which determine the porosity. Water permeability under suction conditions varies in the range 110–900 lm^–2h^–1 depending on porosity, pore size and thickness of the membrane. Most of these membranes, particularly those with pore sizes less than 0.5 m, are found to be suitable for complete removal of bacteria from water and are also reusable after cleaning by acid or heat sterilization.     

陶瓷微滤膜回收偏钛酸过程中膜清洗的研究

对陶瓷微滤膜回收偏钛酸过程中膜清洗方法进行了研究。考察了不同清洗剂的清洗效果，研究了清洗时间、外压脉冲等不同清洗方式对清洗效果的影响，并结合ＳＥＭ和ＥＤＸ等检测结果，分析了清洗机理，同时对清洗重复性进行了考察；确定了效果好且稳定的清洗方法，将此过程向工业化应用又推进了一步。     

陶瓷微滤膜用于油田采出水处理的研究

综述了微滤膜及过程的一些重要特征。介绍了国内外的一些相关研究。在大量试验研究的基础上，探讨了不同温度、压差、膜面流速、戏等参数对过滤特性的影响。针对膜处理中最为关键的清洗问题，我们设计了脉冲及预处理工艺，有效地延长了过滤周期。同时根据油田采出水对膜面的污染特征，确定了Ｂ、Ｃ两种清洗剂交替使用的清洗方案。并验证了所采用的预处理工艺、清洗工艺、脉冲工艺的可重复性和稳定性，为工业性放大试验奠定了技术基础     

陶瓷膜过滤微米级颗粒悬浮液操作条件的影响

测定不同操作条件下陶瓷膜过滤微米级颗粒悬浮液的渗透能量数据,并与决定膜污染柚是的ｄｐ／ｄｍ的结合进行分析,确定了操作条件对微炫有颗粒悬浮液微滤过程的影响,获得了陶瓷膜微滤微米级颗粒悬浮液过程中操作条件方法。为促进陶瓷膜在涉及微米级颗粒悬浮液分离领域中的应用尊定基础。     

Effect of particle size on the performance of cross-flow microfiltration

The effects of particle size on the cake properties and the performance of cross-flow microfiltration are studied. A particulate sample with a wide size distribution range from submicron to micron is used in experiments. The probabilities of particle deposition are analyzed based on a force analysis. Since themajor forces in determining the particle deposition and packing in the filter cake are different for submicron and micron particles, the particle size plays an important role in the filtration performance. Cake properties, such as mass, porosity and average specific filtration resistance of the cake, are calculated theoretically and compared with experimental data. Except for the overestimation of the mean particle size for about 1 μm, the calculated results of the pseudo-steady filtration rate and cake properties under various operating conditions agree fairly well with the experimental data.     

管式陶瓷微滤膜的制备研究

以陶瓷微滤膜的工业化生产为目标，详细研究了原料的分散、分级和粉碎过程，采用陶瓷作粘结剂，成功地制备出孔径在０．８μｍ以上的管式微滤膜并实现其工业化生产．本工作所生产的管式陶瓷微滤膜具有良好的强度、化学稳定性和渗透性能，其纯水通量为１０－２Ｌ／ｍ２·ｈ·Ｐａ，细菌截留率在９９．９９９％以上，可以用于工业微滤过程．     

硅藻土梯度陶瓷微滤膜的饮用水净化

研究了硅藻土梯度陶瓷微滤膜对自来水的净化性能。结果表明,平均孔径为0．15μm的梯度陶瓷膜,可100％滤除水中的大肠杆菌、沙门氏菌、金葡萄球菌和霉菌等致病病菌以及铁锈、红虫和各种悬浮微粒。通过简单的机械清刷,通量可完全恢复,无膜的深层污染和孔隙堵塞,可有效地防止净水的再次污染,一个10英寸(1英寸=25．4mm)的标准滤芯可净化普通自来水50m^3以上。     

Elaboration of new ceramic microfiltration membranes from mineral coal fly ash applied to waste water treatment

This work aims to develop a new mineral porous tubular membrane based on mineral coal fly ash. Finely ground mineral coal powder was calcinated at 700 °C for about 3 h. The elaboration of the mesoporous layer was performed by the slip-casting method using a suspension made of the mixture of fly-ash powder, water and polyvinyl alcohol (PVA). The obtained membrane was submitted to a thermal treatment which consists in drying at room temperature for 24 h then a sintering at 800 °C. SEM photographs indicated that the membrane surface was homogeneous and did not present any macrodefects (cracks, etc…). The average pore diameter of the active layer was 0.25 μm and the thickness was around 20 μm. The membrane permeability was 475 l/h m² bar.This membrane was applied to the treatment of the dying effluents generated by the washing baths in the textile industry. The performances in term of permeate flux and efficiency were determined and compared to those obtained using a commercial alumina microfiltration membrane. Almost the same stabilised permeate flux was obtained (about 100 l h⁻¹ m⁻²). The quality of permeate was almost the same with the two membranes: the COD and color removal was 75% and 90% respectively.     

陶瓷微滤膜滤除骨架镍催化剂微粒的研究

提出用陶瓷微滤膜脱除骨架镍催化剂微粒的方法,研究了操作压差、膜面流速、温度和料液浓度等操作条件对膜通量的影响,确定了简单而有效的膜清洗方法与合适的操作条件.结果表明,在本实验中膜的污染现象不严重,主要的膜过滤阻力来自形成的滤饼层,采用平均孔径0.2μm的陶瓷膜,在合适的操作条件下,膜稳定通量为1050L/(m2·h),渗透液中镍含量小于3mg/L,截留率满足了化工产品质量要求.