不同纳滤膜对苯酚的截留效果及其影响因素研究

以浓度<1 g/L的苯酚水溶液来模拟低浓度含酚废水,采用Alfa Laval Nakskov A/S错流式平板膜装置Lab Unit M20,比较了NF90、NF97、NF99、NF99HF 4种商业纳滤膜对苯酚的截留效果,结果表明:相同操作条件下NF97性能最好,25℃,3.0 MPa时对苯酚的截留率为79%.研究中亦考查了膜面流速(0.39～0.96 m/s)、温度(20～40℃)、压力(0.5～3.0MPa)、pH(3～11)、模拟废水的苯酚浓度(0.01～1 g/L)、盐浓度(1～3 g/L)对苯酚截留率的影响.结果表明:温度升高,苯酚截留率下降;压力增大可提高对苯酚的截留率,压力达到3.0MPa后,苯酚截留率随压力的变化已趋于平缓;pH值对纳滤膜截留能力的影响显著,在pH11时,NF90、NF97、NF99、NF99HF对苯酚的截留率分别为90%、97%、82%、75%;膜面流速对4种纳滤膜苯酚截留率的影响较小.对于低浓度含酚废水,可以考虑利用纳滤膜浓缩后,再用传统的萃取工艺处理,以实现低浓度含酚废水的综合利用,酚类物质有效回收,减小环境负荷.常温,膜面流速0.6 m/s,压力3.0 MPa,可以作为NF97纳滤膜浓缩低浓度含酚废水的参考工艺条件.     

TiO2纳滤膜对重金属离子的截留性能

采用孔径为1.5 nm的TiO2纳滤膜,在压力0.4～0.8 MPa,pH值3～7的条件下,考察了膜对浓度范围为50～500 mg/L的Cu(NO3)2、Ni(NO3)2、ZnC12和CdC12四种单组份重金属溶液的截留性能.结果表明:除Cd2+外,膜对重金属离子的截留率随溶液浓度的增大先增大,当浓度达到200 mg/L后趋于稳定;升高压力膜的离子截留率会略有增加;当pH=6时,膜对Ni2+和Cd2+的截留率最低,而对Cu2+和Zn2+的截留率在pH=5～6时达到最高.TiO2膜对Cu2+、Ni2+、Zn2+和Cd2+的最高截留率分别可以达到96.9％、95.9％、92.5％和83.2％.     

氢键对纳滤膜截留率的影响

纳滤膜与极性分子在形成氢键的过程中伴随着电子的传递现象,导致纳滤膜表面的电荷密度降低和荷电效应的减弱,从而引起截留率发生变化.文章从氢键出发,通过测试纳滤膜表面的电荷密度,探索氢键与截留率之间的关系.结果表明:随着对硝基苯酚浓度的增大,膜表面的电荷密度逐渐降低,即形成的氢键数目增多,截留率呈现下降的趋势.     

纳滤膜去除水中微量类固醇类雌激素

用纳滤膜处理水中微量类固醇类雌激素,用BDXN-90芳香聚酰胺复合纳滤膜,以最常见的雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、雌酮(E1)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)为研究对象,研究压力、原水浓度、离子强度、和pH等因素对其截留行为的影响.结果表明:纳滤技术是去除水中微量类固醇类雌激素的有效方法,平均截留率在90%以上;纳滤中,截留率随疏水性常数lgKow的增大而增大,其中EE2＞E2＞E3＞E1;影响膜性能的主要的因素是操作压力、离子强度和pH,原液浓度对膜性能影响不大;最佳去除条件:压力为0.4 MPa,pH=11,电导率为0 mS/cm.     

纳滤膜制备的研究进展

对纳滤膜技术进行了简单介绍,包括纳滤膜的特点、种类、应用领域。综述了国内外纳滤膜制备方法的研究进展,主要有L—s相转化法、共混法、荷电化法、复合法等。其中复合法是用的最多的,比较容易得到高性能的纳滤膜。最后,总结了纳滤膜制备方法中存在的问题并对纳滤膜的应用前景进行了展望。     

纳滤膜对邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯截留行为的研究

采用聚酰胺复合纳滤膜(BDXN-90)处理地表水中微量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP),研究了有机物、离子强度等因素对其截留行为的影响;探讨了在有机物共存的条件下,纳滤膜截留DEHP的机理.结果表明:BDXN-90纳滤膜能有效截留地表水中微量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,其截留率在98%以上,并且长时间运行稳定;膜过滤过程中,刚开始由于DEHP与膜表面之间的吸附截留率较高,当吸附趋于饱和截留率下降,最后随着膜污染的逐渐形成导致膜通量下降和截留率上升;影响截留行为的主要因素是离子强度和有机物:离子强度中和膜表面静电将膜基质压实,有机物与膜表面产生吸附导致膜污染.     

纳滤膜系统优化设计模式探讨

纳滤膜技术在水处理领域中的规模化应用正在受到广泛关注.而纳滤膜的筛选与膜系统的优化设计是应用过程中首要解决的关键问题之一.由于纳滤膜种类繁多、对溶质截留范围宽、分离机理复杂等多变因素决定了纳滤膜系统应该采用多元化的设计模式,而不是简单模拟反渗透膜系统.选择NF270芳香族聚酰胺材料纳滤膜为例,论述了不同类型的无机盐溶液在不同压力、流量、盐度、温度、pH值等条件下,浓差极化因子对商品化纳滤膜性能的影响;并与反渗透膜性能变化规律和系统设计进行对比,给出了此类纳滤膜在一定盐度进水条件下的合理化设计建议:1)设计压力与进水盐度无关;2)系统回收率与流程长度无关;3)盐的截留率只取决于系统收率.试图为纳滤膜选择及纳滤膜系统设计新模式提供理论依据,并为提出完整的纳滤膜系统设计新模式做出初步的探索.     

纳滤膜对染料截留行为的研究

通过一系列实验 ,考察了几种纳滤膜在不同操作条件下对几种不同的染料的截留行为 .发现不同的纳滤膜对不同的染料的截留行为不同 ;反之 ,染料的品种和分子结构对纳滤膜的盐截留率、染料截留率和水通量也有影响 ,同时 ,操作条件如进料浓度、pH、压力对截留效果的影响也很大 .实验结果和结论可作为染料清洁生产实际应用的参考 .     

纳滤膜对水中酚类物质的截留率及其定量结构关系的研究

分别选用NF90,NF270和NF-纳滤膜测定了21种酚类物质的截留率,研究了纳滤膜对酚类物质的截留机理.试验结果表明,酚类物质的截留率受到酚类取代基位置和膜特性的影响:截留率从大到小的次序为邻位取代>间位取代>对位取代;孔径越小、荷电量越大的纳滤膜截留率越大.此外,在MATLAB6.5环境下,利用遗传算法(GA)结合偏最小二乘回归(PLS)和人工神经网络(ANN)建立了酚类化合物的截留率与其定量结构关系的模型,两种方法建立的模型的相关系数可分别达到0.886 9和0.993 7.进而结合定量构效关系模型,从有机物分子结构参数的角度分析了影响酚类物质截留率的因素,并对几种物质的截留率进行了有效的预测.从预测结果来看,GA-ANN模型的预测精度要好于GA-PLS模型.     

水相溶胶路线制备钇掺杂ZrO2纳滤膜及其分离性能研究

以氧氯化锆为前驱体, 采用环境友好的水相溶胶路线制备出完整无缺陷的管式钇掺杂的ZrO₂(YSZ)纳滤膜。并考察了溶胶粒径, 材料晶型与孔结构的关系。结果表明: 前驱体浓度越低, 所制备的溶胶粒径越小, 经400℃煅烧得到的粉末中单斜相含量越高, 堆积孔径增大; 向ZrOC₂O₄溶胶中添加8mol%钇, 有效抑制了ZrO₂四方相向单斜相的转变, 延缓晶粒生长, 同时防止膜层开裂。经纳滤测试表明, 实验制备的YSZ纳滤膜对PEG的截留分子量为860 Da, 纯水渗透率为200 L/(m²·h·MPa)。实验还详细考察了YSZ纳滤膜在pH=6, 压力0.8 MPa的条件下对NaCl、Na₂SO₄、CaCl₂和MgCl₂ 4种溶液的截留性能, 结果显示YSZ纳滤膜对0.005 mol/L CaCl₂和MgCl₂溶液的离子截留率分别达到65%和78%。     

纳滤膜难溶盐污染过程的介电监测方法

模拟了难溶盐对纳滤膜的污染过程并对其进行了介电谱解析,探讨了介电谱作为一种监测膜内部或表面污染层信息的方法之可行性.测量了NF90、NF270、NF-3种商用纳滤膜分别被4种难溶盐(CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4)污染前后膜/液体系的介电谱,介电谱的差异是来自于因膜孔径的不同而分别在膜孔内和膜表面形成的...     

纳滤膜材质对高含盐体系中有机物截留性能的影响研究

为获得纳滤膜材质对高含盐体系中有机物截留性能的影响规律,采用截留分子量相近的有机纳滤膜和陶瓷纳滤膜对模拟高含盐体系中有机物的截留性能进行研究比较,考察运行时间、盐浓度、跨膜压差、有机物浓度等因素对截留效果的影响.结果表明,两种纳滤膜运行30 min后截留性能即可稳定;随着盐浓度的增加,膜的渗透通量和膜对有机物的截留率都下降,其中陶瓷纳滤膜对有机物的截留效果优于有机纳滤膜;有机物浓度和跨膜压差对两种膜的截留性能影响较小.因此,在高含盐体系中,截留分子量相近的陶瓷纳滤膜相比于有机纳滤膜,前者具有更大的通量和更高的有机物截留率.     

聚酰胺／聚砜纳滤中空纤维复合膜的截留性能

以哌嗪水溶液为水相,均苯三甲酰氯正己烷溶液为有机相,通过在聚砜中空纤维基膜上进行界面聚合,制备出聚哌嗪均苯三甲酰胺/聚砜纳滤中空纤维复合膜,并考察其对电解质和非电解质,特别是对维生素C、柠檬酸、维生素B2、秋水仙碱、维生素B12等单组分水溶药物的截留行为.结果表明,对MgSO4、Na2SO4的截留率达到98%,对MgCl2的截留率大于70%;对一价盐NaCl的截留率小于40%;对于分子量小于200的甘露糖截留率为78%;对分子量相近的维生素C、柠檬酸的截留率更低,不到50%;而对于分子量大于300的蔗糖、棉子糖、维生素B2、秋水仙碱、维生素B12的截留率大于92%,并且具有相当的膜通量.因此,聚酰胺/聚砜纳滤中空纤维复合膜的截留分子量为200～300.     

纳滤膜技术的研究进展

对纳滤膜发展过程、纳滤膜分离特征、纳滤膜材质和纳滤膜的传质模型以及纳滤膜在水处理、食品、医药、石油开采和提炼等各领域的应用进行了较全面的阐述。     

无机纳滤膜的应用

无机纳滤膜具有良好的热稳定性和化学稳定性、机械强度高、易再生、抗微生物侵蚀等优点,已成为膜分离技术中一类引人瞩目的膜材料.文章介绍了无机纳滤膜的结构、组成和分离性能;综述了无机纳滤膜在水处理、食品、制药及化工领域的应用;并展望了无机纳滤膜的研究目标和发展前景.     

新型耐溶剂纳滤膜的性能表征

考察了纳滤膜在8种常用有机溶剂中的稳定性,通过表面观察、扫描电镜和原子力显微镜分析膜结构的变化情况和膜溶胀程度大小,同时考察了纳滤膜在不同溶剂中的通量和截留性能.稳定性实验结果表明,该纳滤膜在烷烃、醇类、酮类、酯类、苯类等多种溶剂中有良好的稳定性,但二甲基甲酰胺类溶剂对该膜有明显破坏作用;此外,在膜结构没有明显变化的情况下,有机溶剂的存在会使膜的表面粗糙度增加明显.膜分离性能试验结果表明,膜通量受溶剂种类的影响很大,其膜通量变化规律为:水＞甲醇＞乙醇＞丙酮＞乙酸乙酯＞正己烷;膜对一、二价离子有不同选择性,对分子量大于400的有机物普遍具有良好的截留性能.     

纳滤过程的污染问题及纳滤膜性能的影响因素

介绍了纳滤膜的定义及分类，并对纳滤过程中污染现象的影响因素，如温度、浓差极化、料液浓度、pH值、流速和流型等作了详细的综述，指出了4种主要的减轻污染的方法。这4种方法分别是膜清洗、改变物料的性质、改变操作方式及膜面改性。同时对纳滤膜渗透及截留性能的影响因素，如操作压力、操作时间、料液流速等进行了较详细的阐述。     

静电自组装PDDA/CMCNa聚电解质复合纳滤膜及其性

以聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,通过羧甲基纤维素钠(CMCNa)阴离子聚电解质和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)阳离子聚电解质层层静电自组装(LbL)制备得到复合纳滤膜.考察了阴离子聚电解质溶液浓度、组装层数对膜表面荷电性、形貌和亲水性等的影响;同时研究了操作条件不同时该纳滤膜对罗丹明B染料分离性能变化.结果表明,CMCNa阴离子聚电解质浓度增大时,膜表面荷负电性和亲水性增强;当PDDA质量浓度为5.0 g/L,CMCNa的浓度为2.0 g/L,且组装4.0个派对层时,复合膜表面ζ电位约为 70 mV,其接触角约为30°;制备的(5 PDDA/2CMCNa)5.0-PAN复合纳滤膜,在25℃和0.60 MPa的操作条件下,对0.4×10-3 g/L的罗丹明B截留率达到90％,通量为42 L/(m2·h·MPa).     

有机纳滤膜的制备技术

纳滤膜是近年来发展较快的重要的液体分离膜品种。综述了有机纳滤膜的制备方法和最近研究进展，并介绍了复合纳滤膜的后处理方法，对纳滤膜今后发展作了展望。     

两性荷电纳滤膜的研究

通过紫外辐照接枝法在酚酞基聚芳醚酮(PEK-C)超滤膜表面依次接枝苯乙烯磺酸钠(SSS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)制成了一种亲水性、表面载有两种不同电荷的纳滤膜.通过测定膜对不同盐溶液表观截留率的变化,系统研究了单体浓度、接枝时间对膜分离性能的影响.结果表明,采用该方法制成的亲水性两性纳滤膜对高价正负离子...