三醋酸纤维素正渗透膜用于大豆低聚糖浓缩的研究

<正>渗透(FO)过程是近些年发展起来的一种新型渗透驱动膜分离过程,它具有低能耗、高分离、低膜污染、常温常压下运行等优点,使其在诸多领域,特别在浓缩领域中有着很好的应用前景.通过相转化法制备三醋酸纤维素(CTA)正渗透膜,采用此正渗透膜对大豆低聚糖进行了浓缩,并研究了浓缩过程中膜的污染及清洗.结果表明,所制备CTA正渗透膜以去离子水为原料液,0.1mol/L NaCl为汲取液时的水通量为13.6L/(m2·h),对NaCl的截留率为94%~99%.在用于浓缩大豆低聚糖的过程中,累计浓缩150min,膜水通量由12.0L/(m2·h)降低到5.9L/(m2·h),总可溶物从1.0°Brix上升到8.0°Brix.在浓缩过程中正渗透膜表现出污染轻,易清洗等优点.     

正渗透技术浓缩氯碱阳极淡盐水

采用正渗透(FO)技术对离子膜法制烧碱中产生的阳极淡盐水进行浓缩,开发阳极淡盐水浓缩新工艺.以脱氯后的淡盐水为原料,饱和盐水为汲取液,研究了膜活性层朝向、膜面流速及原料液温度对FO过程纯水透过通量的影响,并对FO过程的淡盐水浓缩效果和膜污染情况进行了研究,验证了该浓缩工艺的可行性.结果表明,压力延迟渗透(PRO)模式水通量要高于FO模式,在处理高浓度料液时,外浓差极化和内浓差极化均对水通量有较明显的影响;提高进料膜面错流流速,水通量增加,且对PRO模式比对FO模式影响更明显;进料温度升高,膜的水通量提高.两种运行模式下均能将淡盐水浓缩至300 g/L以上,满足盐水循环使用要求.浓缩过程中未见明显盐结晶导致的膜污染发生.用工艺液体饱和盐水作汲取液,避免了稀释后汲取液的回收问题,实现了FO过程中真正的低能耗,为FO过程在工业中的大规模推广应用提供了新思路.     

垫片法对正渗透过程中浓差极化的改善研究

在不增加能耗的前提下提出了一种简易的垫片法改善正渗透过程中出现的浓差极化现象.利用这种方法,在正渗透膜活性层朝向原料液的膜取向下,发现垫片安置在汲取液廊道贴紧膜的位置可以最好地减缓稀释内浓差极化,进而显著的提升正渗透的运行效果;此时,以0.5 mol/L的NaCl为原料液,而分别以1、2、4 mol/L的NaC1为汲取液进行批式实验,与未安置垫片的方式相比,水通量分别有2.94％,9.0％和12.5％的提升幅度;另外,还发现当将垫片放置在原料液廊道(远离膜)和汲取液廊道(贴紧膜)时,可以起到同时减缓浓缩外浓差极化(CECP)和稀释内浓差极化(DICP)的效果.     

浓差极化超滤浓缩生物大分子溶液

提出一种利用浓差极化原理超滤浓缩生物大分子溶液的新型膜过程,即用自行设计的浓缩液汲取装置,抽提出浓差极化层内的浓溶液.以牛血清蛋白(BSA)为模型大分子,考查了汲取速率、透过通量对浓缩液浓度的影响,提出了动态平衡时浓缩液浓度的计算公式,并发展了一种可获得较高浓度浓缩液的周期性短时间歇汲取工艺,同时将新型膜浓缩过程与常规超滤浓缩进行了对比.结果表明,浓缩液浓度随汲取速率减小而增大,高通量不利于高浓度浓缩液的汲取;动态平衡时浓缩液浓度的计算值与测定值吻合良好;采用周期性短时间歇汲取工艺浓缩液浓度可达34.9 g/L,为原料液浓度的69.8倍;与常规超滤浓缩相比,该浓缩过程膜污染显著减轻,可实现连续操作.     

醋酸纤维素正渗透膜的制备及性能研究

以醋酸纤维素(CA)为膜材料,涤纶网(PET)为增强材料,用相转化法制备一种正渗透膜.结果表明,所制得的膜为PET嵌入的非对称膜,厚度约为127μm,断裂强度为37.86N.该膜具有较好的亲水性,接触角为51.4°,孔隙率为74.2%;在pH为2~11的范围内可长时间保持性能稳定;抗污染性能优异,经简单物理清洗后可基本恢复原始通量;以0.2mol/L NaCl溶液为原料液,1.5mol/L的葡萄糖溶液为汲取液,对膜性能测试结果表明:在正渗透(FO)模式下,水通量和截盐率分别为3.78L/(m2·h)和95.65%;在PRO模式下,水通量和截盐率分别为5.34L/(m2·h)和96.25%.FO模式与PRO模式的水通量比为0.71,表明膜具有较低的内浓差极化效应(ICP).     

正渗透技术在水处理和能源开发中的研究进展

<正>渗透技术是采用选择性渗透膜两侧渗透压差作为驱动力的一种膜分离过程.由于具有低能耗、低膜污染、高回收率等优势,正渗透技术近年得到了广泛的关注.介绍了正渗透技术的过程及特征,对正渗透技术的海水淡化、污水处理和能源开发方面进行了综述,在此基础上,对正渗透技术面临的挑战进行分析.今后,正渗透的膜制备方面应当注重解决由膜引起的内浓差极化、汲取液反向渗透等问题;汲取液配制和选择应关注能减小内浓差极化的汲取液.     

正渗透浓缩茶料液中茶多酚研究

采用NaCl溶液作为驱动液,考察了不同的驱动液浓度、不同的膜材料对茶料液中茶多酚的浓缩效果,研究了正渗透过程中膜渗透性能(通量)、膜污染状况、膜清洗效果以及浓缩液中茶多酚的保留率.结果表明:正渗透浓缩茶多酚,以NaCl溶液为驱动液,可以获得较为稳定的通量,采用正渗透浓缩荼多酚具有一定的可行性;以PA-4M、CTA-4M、CTA-2.7M浓缩茶料液,在达到10倍的浓缩倍数时,对污染的膜用NaOH(pH=10)进行清洗25 min,其通量恢复率分别为100％、95.9％、96.1％,浓缩液中茶多酚的保留率分别为70％、79.3％、83.8％;采用CTA膜以2.7 mol/L NaCl溶液为驱动液进行浓缩较为合适.     

超滤膜法浓缩薏苡仁多糖提取液

研究了薏苡仁多糖的超滤膜法提取液浓缩和除小分子杂质过程,并对膜工艺过程的浓差极化及膜污染展开分析,在此基础上对膜清洗进行了尝试,得到适合的膜清洗工艺.在四种陶瓷超滤膜中,截留分子量为150 kDa的超滤膜最适合于薏苡仁多糖提取液浓缩;当压力在0.13~0.21 MPa,温度在20~60℃时,压力和温度的提高均有利于超滤膜通量的增大,但也会加剧膜通量的下降;在超滤过程中,膜污染阻力随着时间的延长而不断增大,而浓差极化效应则不断减小;采用热水,碱洗和次氯酸钠清洗后,膜水通量能够恢复到实验前的水平.     

基膜结构对聚酰胺TFC膜正渗透性能的影响

对于正渗透过程来说,膜的结构参数是衡量内浓差极化的重要指标.本文首先研究了基底对相转化法制备的基膜结构和性能的影响,并进一步研究了基膜结构对聚酰胺TFC膜正渗透性能的影响.结果表明,基底的亲水性和多孔结构分别是影响基膜结构的两个重要因素,其中多孔基底在提高基膜底面开孔率和增大膜断面指状孔结构和贯通性方面影响更大;分别以1mol/L的NaCl溶液和去离子水作为汲取液和原料液时,在多孔基底所制备的基膜上形成的复合膜的正渗透水通量可达到38.6L/(m~2·h),反向盐通量为8.0g/(m~2·h),相比于传统以玻璃板为基底所形成的复合膜,膜的结构参数从386.0μm下降到172.5μm.     

膜过程中防渗膜污染强化渗透通量技术进展：（Ⅰ）操作策略

介绍了膜过程中防澡浓差极化和膜污染，进而提高渗透通量的操作策略，包手控制初始渗透通量，反向放置微孔膜，利用高分子液的流变学特性及脉动流操作和鼓泡操作等。     

聚丙烯中空纤维微孔膜减压膜蒸馏

研究了聚丙烯中空纤维微孔膜（PPHM）减压膜蒸馏（VMD）对0．51mol／LNaCl水溶液的分离性能．实验表明,在40～65℃盐水温度范围内,两个膜组件的脱盐效率接近100％,蒸馏通量J随盐水温度的升高而增大,J与膜两侧的蒸汽压差△p成线性关系．PPHM的装填密度不同时,器件的蒸馏系数Km没有明显差别,但装填密度较低时膜两侧的△p较大,使得J较大,表明渗透过蒸汽在膜下游的传质对蒸馏通量有很大影响．     

Developments in liquid membrane technology and membrane distillation

Euromembrane 2000 was held in Israel on 24–27 September 2000. In keeping with the conference's tradition, it brought together people working in different areas of membranology, and it covered both research & development and applications. Based entirely on abstracts of papers which were presented at the conference, this thematic round-up focuses on a number of the talks which dealt solely with developments in liquid membranes, their characteristics and properties, and membrane distillation.     

平板膜生物反应器中超滤膜的筛选

认为膜的筛选应该采用膜所要应用的实际工况即错流过滤的方式来进行.结果表明,用1 h的过滤试验来进行膜筛选,可能会带来不正确的结果,并确定筛选试验的过滤时间为4h.本试验最终选择PVDF膜为后续试验用膜.     

科研用平板刮膜机

推荐一种科研用小型平板刮膜机 .介绍了该机的开发背景及其构造和性能 .用此刮膜机进行了刮膜实验 ,所制膜的重复性好 ,能将所研制膜的参数和工艺条件准确地定量控制 ,从而为膜的研制提供了必要的工具     

Fouling characteristics of membrane filtration in membrane bioreactors

The application of microfiltration and ultrafiltration membranes to waste-water treatment is attracting increasing interest, even though they can be limited by their tendency to foul. This problem is particularly acute in side-stream membrane bioreactors, in which a relatively high flux is employed compared with the submerged membrane bioreactor configuration. Experiments simulating the conditions found in a side-stream membrane bioreactor have been conducted to determine the effect that changes in operating conditions have on the fouling characteristics of different membranes.