可应用于重金属废水处理的纳滤技术

纳滤膜对单价和多价离子具有选择分离性能。实验研究了纳滤膜的截留性能随测试溶液的浓度、温度、pH值和操作压力等纳滤操作条件的变化规律。考察了纳滤膜对重金属离子的截留情况，实验表明纳滤膜能够截留大部分重金属离子。     

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.     

高分子纳滤膜材料研究进展

纳滤膜是介于反渗透膜和超滤膜之间的一种新型分离膜,其截留分子量范围相对较窄（200-1000）且孔径较小,膜材质的选择日益成为制备出高性能纳滤膜的关键。本文综述了国内外高分子纳滤膜材料发展、应用和改良的最新研究进展,并在此基础上展望了纳滤膜材料未来发展趋势。     

纳滤膜系统的结构设计分析

对水处理纳滤膜过程中膜系统结构设计进行讨论,揭示了纳滤膜系统沿程通量失衡对系统运行造成的危害性;强调了纳滤系统高浓淡水比指标运行的可行性;明确了膜系统流程长度与通量失衡、浓差极化度、系统脱盐率、产水能耗及投资成本等经济与技术指标的关系;从而证明了低透水压力及低脱盐率纳滤膜系统的设计结构应有别于反渗透膜系统,应采用较短流程长度的系统结构.     

纳滤与反渗透膜处理含锰废水的初步研究

采用纳滤膜、反渗透膜分离技术对含锰废水进行了试验研究.考察了纳滤膜的操作压力、纯水/浓水比值、Mn2+浓缩倍数、Mn2+截留率及膜通量之间的关系.试验结果表明:纳滤膜对含锰废水有良好的处理效果,一级纳滤膜对Mn2+离子的平均截留率大于98％;浓缩倍数和膜通量随操作压力的升高而升高,2.0 MPa时,浓缩倍数可以达到8.2倍,膜通量可达到28～32 L/(m2·h).一级纳滤产生的纯水用反渗透膜进一步处理,反渗透膜对Mn2+离子的截留率在97％以上,纯水Mn2+离子浓度在0.5 mg/L以下,可以达标排放.     

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.     

复合纳滤膜的性能研究

采用电子束辐照的方法制备了聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDM)/聚砜(PSF)中空纤维复合纳滤(NF)膜.研究了PDM水溶液的浓度、预涂膜的干燥时间、辐照时间、辐照剂量等制备条件与纳滤膜截留性能的关系.实验得到中空纤维内压纳滤膜对1g/L MgSO4的截留率为84.8%,对0.5g/L NaCl的截留率为12.8%.对纳滤膜截留性能的研究表明:(1)纳滤膜对阴离子的截留率与香农半径的变化规律相同,而阳离子相反,阴离子的价态对截留率的影响较小,而阳离子的价态对截留率的影响较大;(2)纳滤膜可实现单糖与多糖分离;(3)纳滤膜能有效截留纺丝废水中的[Amim]Cl.采用流动电位法研究纳滤膜的表面动电现象,研究了浓度和压力对膜的表面Zeta电位和电荷密度的影响.结果表明,纳滤膜的表面流动电位的绝对值(|△E|)和表面Zeta电位的绝对值(|ζ|)均随电解质溶液浓度和压力的增加而减小;|△E|在不同电解质溶液中的顺序为NaCl>MgCl2>KCl>KBr>Na2SO4>MgSO4;表面电荷密度的绝对值(|σd|)随电解质溶液浓度的增加而增加,随压力的增加而降低.采用流动电位法研究了功能层结构与纳滤膜截留性能的关系.实验表明,流动电位法可用于研究复合纳滤膜的截留机理和功能层结构.流动电位法可以得到膜表面电学参数,如流动电位(△E)、Zeta电位(ζ)和表面电荷密度(σd),这些参数的变化与功能层交联时间和纳滤膜截留率的变化一致.复合纳滤膜的|ζ|按照NazSO4>MgSO4>MgCl2增加,同截留率的变化一致.带侧基单体交联后得到的纳滤膜的表面电性能参数的绝对值小于不带侧基单体的.     

面向软化水处理的纳滤膜分离技术

很多领域需要软化水而并非脱盐水.利用纳滤膜对二价离子(Ca2 ,Mg2 ,SO42-)高截留和对单价离子(K ,Na ,Cl-)的低截留特性,可实现软化而不是完全脱盐,以适应各种领域对软化水的要求.阐述了纳滤膜的软水原理、软水用纳滤膜的性能与选用原则;介绍了水质、操作压力及产水率对纳滤膜软水性能的影响以及纳滤膜在制取软化的饮用水、工业软化水以及海水淡化等方面的应用;通过与石灰软化和离子交换软化的比较,分析了纳滤膜软水法的经济性.指出纳滤膜软水法是一种先进的经济的水软化技术,可克服反渗透的高能耗以及石灰软化和离子交换软化产生的废渣和废水对环境的污染.因此纳滤膜软水法具有很强的竞争力,广泛采用纳滤技术制取各种用途的软化水具有十分广阔的前景.     

聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯/聚砜中空纤维纳滤复合膜的研究

以聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)为表层材料,以对二氯苄为交联剂,聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基膜,通过界面聚合反应(季铵化反应)制备了荷正电中空纤维复合纳滤膜.研究了基膜、PDMAEMA、交联剂、溶剂、催化剂等和制膜工艺对复合纳滤膜截留性能的影响,从中总结出以聚电解质为交联预聚体制备复合纳滤膜的基本规律.首先用本体聚合的方法制备了PDMAEMA,采用中空纤维超滤技术精制PDMAEMA水溶液.PDMAEMA水溶液具有浓度、外加盐和pH的响应性.其凝胶层也表现出相同的特点.研究了以聚砜(PSF)平板膜为基膜时,PDMAEMA复合纳滤膜的制备条件.研究结果如下:此界面聚合反应在有机相中进行;较优的制备条件为:PDMAEMA浓度为2wt%,对二氯苄浓度为1%～1.5%(wt),应加入少量的NaHCO3来维持溶液的微碱性,室温下反应即可进行,反应时间为5h.另外,用辐照交联的方法制备了PDMAEMA平板型复合纳滤膜,所制备的纳滤膜对2g/LMgSO4的截留率为50%左右.中空纤维外压复合纳滤膜的制备实验包括以下内容:进行了中空纤维外压纳滤膜的基膜选择,研究了基膜对聚合物溶液的吸附行为;确定PDMAEMA涂层液的最佳浓度为0.75wt%;在PDMAEMA水溶液中加入0.148mol/L NaHCO3能提高纳滤膜对二价盐的截留率,但对通量的提高不大;往PDMAEMA水溶液中加入5%(v/v)乙醇能得到高通量、高脱盐率的中空纤维纳滤膜,对MgSO4的截留率≥98%,水通量可达19.5L/(m2·h)(内压膜),水通量≥20L/(m2·h)(外压膜);加入催化剂碘化钾(KI)使反应时间缩短为3.5h.荷正电的PDMAEMA中空纤维纳滤膜对无机盐的截留率顺序为:MgSO4＞MgCl2＞NaCl＞KCl＞KI,对阳离子的截留顺序为:Mg2 ＞Na ＞K ,对阴离子的截留顺序为:Cl-＞Br-＞I-.对蔗糖的截留率＞60%,对D-甘露糖的截留率为37.4%(外压膜)和32.2%(内压膜),并能有效软化自来水.对分子量大于300的小分子荷正电染料的截留率＞50%.纳滤操作条件影响纳滤膜对无机盐的截留性能.无机盐的浓度上升,纳滤膜的截留率和通量都略有下降;纳滤膜对无机盐的截留率和水通量随着操作压力的增大而增加.PDMAEMA复合纳滤膜表现出温度敏感性和pH敏感性.制备了PDMAEMA中空纤维内压纳滤膜,确定PDMAEMA溶液的浓度为0.75wt%,内压纳滤膜对无机盐的截留率和通量的变化与压力的关系符合高斯曲线.实验测试了PDMAEMA复合纳滤膜的耐溶剂性,所用溶剂为纯水,0.5mol/L HCl,0.5mol/L NaOH和30%H2O2(wt%).实验表明:PDMAEMA复合纳滤膜的杀菌性、耐碱性和耐氧化性较好,但不适于在酸性介质中保存和使用.     

Dynamic vibratory membrane processing for use in water recovery from soluble coffee product manufacturing wastewater

The performance of a dynamic vibratory membrane system for the recovery of usable water from soluble coffee processing wastewater has been investigated. Coffee wastewater is a complex food and beverage wastewater consisting of a variety of inorganic and organic constituents and dissolved and suspended solids. Manufacturing processes require high volumes of water, which leads to significant generation of wastewater. Effective design and scale-up of a recovery process are necessary to improve the sustainability of water draw for production. Rejections of COD, turbidity, and conductivity were observed to determine the purity of water recovered. A variety of membranes were initially screened for effective performance; a thin-film composite nanofiltration and a thin-film composite reverse osmosis membrane were selected for further studies. Process parameter studies for these membranes evaluated the effect of time, pressure, and vibration (shear). Steady-state flux was enhanced when vibration was introduced by factors of 4.5 and 1.6 when processing with the nanofiltration and reverse osmosis membranes, respectively. COD and turbidity rejection were above 97% for both the nanofiltration and reverse osmosis membranes in vibratory filtration. Conductivity rejection was 75 and 99% for the nanofiltration and reverse osmosis membranes, respectively, in vibratory filtration. The nanofiltration membrane was tested in a high-recovery simulation run and produced high flux at 85% total permeate recovery, indicating commercial-scale design is feasible.     

反渗透膜分离性能及其在制冷空调中的应用

介绍了反渗透膜的分离机理,归纳了多种分离过程理论模型的通量公式、应用场合及其局限性,综述了操作压力、料液温度、料液浓度以及料液流速等特性参数对反渗透膜分离性能的影响,解读了反渗透膜分离技术在制冷空调中的应用研究,为反渗透膜分离技术在制冷空调行业的应用提供了参考。     

膜法染料废水处理工艺研究

用乙酸纤维素纳滤膜 ,对染料厂的高盐度、高色度、高CODCr染料废水的处理操作条件 (进料量、压力 )、浓缩过程 (染料含量、浓缩倍率 )、膜的污染和清洗等方面进行了详细研究 .结果表明 ,用纳滤膜技术处理染料废水时 ,过程的通量随着进料流量和操作压力的升高而增大 ,并随着浓缩过程的进行即染料含量和浓缩倍率的增加而下降 ,但仍对染料保持很高的截留率 ,且在高染料浓度 (高浓缩倍率 )下 ,压力对通量影响下降 :在过程回收率达到 80 %(浓缩 5倍 )的情况下 ,膜对废水中色度和CODCr的去除率仍相当高 ;有效的膜清洗则可提高纳滤膜处理染料废水过程的效率 ,延长膜使用寿命 ,从而使纳滤膜法染料废水处理工艺技术更具实用价值 .     

压力驱动膜技术在废水资源化方面的应用

压力驱动膜技术(反渗透、纳滤、超滤、微滤)作为一种高效、节能、环保的分离技术,在废水资源化方面体现出较大的潜力.废水资源化指从生产流程中排放的废水中回收有价值物质,如废水中残留的产品,或可以进一步利用的副产物,或可以回用的中间产物等,以达到充分利用资源,降低污染,获取经济、社会和环境效益的目的.文章介绍了压力驱动膜的市场现状,并对压力驱动膜分离技术实现牛奶/大豆乳清、制糖压榨水/再生水、造纸蒸煮废液、印染废水、抗生素废水和农药废水等废水资源化过程进行了综述.     

Ultrafiltration using polyaramide membranes — a new dimension in environmental technology

Crossflow filtration in the ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF), and reverse osmosis (RO) range with membranes made from high performance polymers (polysulfones, polyaramides etc.) is gaining relevance in many industrial applications. Membrane technologies allow not only cost and energy efficient removal of contaminants but also provide possibilities to recover valuable products from waste water streams.     

The role of pH in nanofiltration of atrazine and dimethoate from aqueous solution

This study examined the performance of nanofiltration membranes to retain atrazine and dimethoate in aqueous solution under different pH conditions. Four nanofiltration membranes, NF90, NF200, NF270 and DK are selected to be examined. The operating pressure, feed pesticide and stirring rate were kept constant at 6x10(5) Pa, 10 mg/L and 1000 rpm. It was found that increasing the solution's pH increased atrazine and dimethoate rejection but reduced the permeate flux performance for NF200, NF270 and DK. However, NF90 showed somewhat consistent performance in both rejection and permeate flux regardless of the solution's pH. NF90 maintained above 90% of atrazine rejection and approximately 80% of dimethoate rejection regardless of the changes in solution's pH. Thus, NF90 is deemed the more suitable nanofiltration membrane for atrazine and dimethoate retention from aqueous solution compared to NF200, NF270 and DK.     

膜法分离氨淋洗吸附钼钨树脂后淋洗液中的氨

以钨湿法冶金中的一种氨淋洗吸附钼钨树脂后淋洗液为料液,采用膜分离技术实现氨的分离.通过比较多种纳滤和反渗透膜对钼钨与氨的分离效果,从中选择了一种合适的低压反渗透膜,考察了膜分离过程中原料液浓度、操作压力、浓缩比、温度因素对透过液通量、钼钨截留率、氨回收率(或透过率)以及钼钨与氨分离系数的影响,在操作压力2.41MPa,温度在36℃,浓缩比为4∶1的条件下,透过液通量达27 L/(m2·h),Mo、WO3的截留率接近100％,Mo、WO3与NH3的分离系数分别达18和51,料液中76％的氨得到回收.以实验室的试验结果为依据,选用低压反渗透膜用于工业生产,取得了良好的效果.     

纳滤在有机相分离过程中的研究进展及其应用

综述了纳滤在有机相分离过程中的研究进展及其应用现状．阐述了操作条件、物料性质及膜材料等一些因素对纳滤膜在有机相中分离过程的影响,并对一些经验传递模型进行了描述．纳滤在有机相分离过程中主要应用于食品加工、催化剂回收、以及制药工业等方面．     

反渗透膜系统查表法广谱优化设计

通过反渗透膜系统设计内涵的分析,建立了膜系统优化设计的原始数学模型;通过设计依据转换、独立变量分解等数学处理,导出了系统设计的经典数学模型与分解数学模型;进而提出了基于设计产水量、设计透盐率、极限回收率三维转换设计依据,借用现行系统设计软件的膜系统查表法广谱优化设计模式;而相应表格的设计为反渗透膜系统提供了一个概念全新又便捷有效的优化设计方法．     

Integration of microfiltration and nanofiltration to promote textile effluent reuse

This study investigates the application of a hybrid microfiltration–nanofiltration (MF–NF) process for textile wastewater reclamation. Indigo blue dye was efficiently retained by an MF membrane, allowing its recovery from the concentrated stream. NF technology was successfully applied to polish textile effluent. The NF membrane was evaluated under different transmembrane pressure (8–15 bars), crossflow velocities (0.21–0.84 cm s^?1), pH (7–11), and feed temperature (20–40 °C). The best NF performance was provided at a pressure of 12 bar and a crossflow rate of 0.63 cm s^?1. The NF performance (in terms of COD, conductivity, colour, and nitrogen removal) was not influenced by pH; however, higher feed pH values resulted in increased membrane fouling. The principal cause of flux decline was due to concentration polarization. Membrane chemical cleaning was sufficient to regain the initial permeability. The NF permeate met the quality requirements for all water demands within the textile industry, while the NF concentrate could be used to wash equipment, print work screens, print paste containers, and floors. The total capital cost (CapEx) of the MF–NF system was estimated at 58,362.50 US dollars and the total operational cost (OpEx) at 0.31 US dollars per cubic metre of effluent.