反渗透过程溶质脱除率方程

<正>溶解扩散理论、摩擦模型和表面力-孔流模型假设稳态时膜中溶质通量恒定“-”。本文分 析了该假设存在的理论依据,并基于膜的吸附-扩散模型’‘’建立了反渗透过程溶质脱除率方 程。     

反渗透、纳滤过程的物理化学研究（Ⅱ） 多孔荷电膜的溶质分离规律

在多孔膜溶质的脱除率方程和溶液渗透通量方程的基础上由溶液电中性条件导出了荷电膜的单价电解质、中性分子混合溶液体系离子的脱除率方程,中性分子的脱除率方程,溶液渗透体积通量方程和离子、中性分子的浓缩比表达式。由方程的函数性质讨论了荷电膜的单价电解质、中性分子混合溶液的溶质组分脱除率和溶液渗透体积通量随离子浓度、pH值的变化规律。预测了盐和中性分子的脱除率和溶液渗透体积通量随浓度变化曲线出现极大和极小值的现象,由此得出了下列结果：随pH值的增加,单价电解质溶液的阳离子、阴离子和氢离子的脱除率变化顺序为由 R _M⁺ > R _X^- > R _H⁺变化到R _M⁺ =R _X^-> R _H⁺再变化到R _X^->R _M⁺> R _H⁺,离子脱除率变化曲线将出现极大和极小值;有机酸的总脱除率表达式阐明了文献中的可电离有机分子与pH值的关系式中参数的物理意义,解释了该关系式的对氨基苯甲酸水溶液的脱除率随pH值变化的拟合曲线高于脱除率实验值的原因,解释了对氨基苯甲酸的甲醇溶液的溶质脱除规律;离子的浓缩比依赖于料液中离子组成和离子所对应盐的浓缩比。     

反渗透/纳滤膜剖检分析与膜污染诊断研究进展

反渗透（RO）/纳滤（NF）膜元件在长期运行过程中会不可避免地发生膜污染,当产水水质无法满足应用指标时,就需要对膜元件进行更换。膜剖检分析是研究和确定膜污染最直观有效的方法,通过膜剖检分析及膜污染诊断可以为膜元件的日常维护、膜系统运行优化和膜性能修复提供有效依据。但是,目前对于膜剖检分析的实践及膜污染诊断研究还不系统、不全面。本文针对RO/NF膜剖检分析及膜污染诊断相关研究,介绍了膜元件剖检分析流程和各类膜污染分析方法,分析了实际应用中存在的问题,并根据膜剖检分析的意义和价值,重点综述了膜污染成分诊断、膜污染分布情况诊断、不同应用场景膜污染情况对比和不同膜材料的污染情况对比研究进展,以期为膜污染机制研究、膜污染预防控制和膜系统运行改善提供参考。     

反渗透污染膜水通量迁移方程的改进及应用研究

介绍了目前几种反渗透膜透过机理,通过文献调研认为目前聚酰胺膜反渗透膜的透过机理遵循优先吸附-毛细孔流理论,在此基础上从孔流理论出发对低压反渗透膜的分离机理进行初步研究,改进了孔流理论的水通量的基本迁移方程,并建立了用膜污染层厚度δ_f来预测膜污染时间的数学模型,通过反渗透实际工程的设计运行得到了试验验证,丰富了RO系统理论,特别是在预测膜污染清洗时间方面提供了新的依据.     

反渗透系统膜通量均衡工艺

指出了反渗透膜系统膜通量失衡问题的严重性：分析了品种配置、淡水背压与段间加压三大膜通量均衡工艺的特征与功用;给出了典型系统进行膜通量调节的工艺参数例证：从而为平衡膜通量问题提出了一套较为完整的工艺理论。     

厌氧膜生物反应器-纳滤/反渗透处理印染废水

采用厌氧膜生物反应器-纳滤/反渗透(AnMBR-NF/RO)组合工艺处理实际印染废水。结果表明,在COD容积负荷0.65～2 g/(L·d)条件下,AnMBR的COD和色度去除率分别可达90%和95%;在低膜通量(0.85～3.4 L/(m~2·h))条件下,无显著膜污染发生。AnMBR出水经恒压错流NF/RO过滤深度处理,当NF出水回收率76.2%时,出水COD为49.5 mg/L,NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度分别为14.5、29.6、0.93 mg/L,电导率5.76 mS/cm,满足GB 4287-2012印染废水间接排放和CJ 25.1-89生活杂用水标准。当RO出水回收率72.6%时,出水COD为4.4 mg/L,NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度分别为4.9、10.1、0.50 mg/L,电导率0.284 mS/cm,满足印染废水直接排放、生活杂用水和FZ/T 01107-2011印染工业漂洗水回用标准。NF/RO过滤过程中滤饼层为主导膜污染机理且RO污染潜势显著高于NF。     

纳滤-反渗透分离膜处理水性漆废液中COD的研究

针对某整车厂涂装车间产生的高浓度水性漆废液,经混凝预处理后,采用纳滤-反渗透工艺进行处理。膜处理过程采用纳滤-反渗透二级膜处理,使COD(化学需氧量)从1.75×10 ⁵ mg/L左右降低到1.10×10 ⁴ mg/L左右,去除率达93.7%。其中,纳滤的COD去除率在25%~31%,反渗透对纳滤进水的COD去除率在85%~93%。通过考察膜通量,比较管式纳滤膜和振动纳滤膜的性能,表明振动膜的处理性能和耐用性高于管式膜。能谱仪(EDS)分析表明,该水性漆为丙烯酸类,且硫化程度较高。     

反渗透与纳滤系统的运行及污染对比分析

通过对反渗透与纳滤2套长流程工艺系统在线监测的运行参数分析,对比了两系统中膜通量、透过率、膜压降等元件参数沿系统流程的变化规律,明确了有机与无机污染对于两类膜系统运行参数的影响。     

纳滤海水软化过程中膜污染的研究进展

由于海水成分复杂性以及纳滤膜纳米级膜孔与特殊荷电性,纳滤在海水软化过程中的膜污染现象和机理较其它膜(微滤、超滤、反渗透)更为复杂.目前,膜污染已成为纳滤大规模应用于海水软化领域的瓶颈之一和该领域的研究热点.本文综述了有关国内外纳滤海水软化过程中膜污染的研究进展,以及膜污染的表征手段,并针对目前研究现状提出了建议.     

麦芽糖醇纳滤浓缩过程中膜的污染和清洗再生

采用纳滤方法对麦芽糖醇进行提纯和浓缩,可以节约大量的能耗。文中系统研究了该纳滤过程中操作条件对膜污染的影响,并对膜的清洗和再生效果进行了考察。实验结果表明,膜的污染程度随操作压差和原料液质量分数的增大而加剧,随循环流量和操作温度的升高而减轻。另外,采用常压、循环流量为100—120 L/h,40℃左右的去离子水冲洗30 m in,可达到满意的效果,再将被污染的膜浸泡36 h,基本能使膜纯水通量恢复到使用前的状态。     

古龙酸纳滤浓缩过程的膜污染及膜清洗

研究了古龙酸纳滤浓缩过程中膜污染的原因,在此基础上,对纳滤膜清洗剂进行了筛选,并考察了不同化学清洗剂对膜通量恢复率的影响,并使用电镜观测的方法（SEM）对膜污染及清洗后的效果进行了定性分析。结果表明,选用含酶的复合清洗剂S-001,膜通量恢复率达到97．8％。     

电厂反渗透系统膜污染防治与膜清洗的研究

考察了长期运行的电厂反渗透系统中导致膜污染的原因、膜污染的种类和膜的清洗方法。采用反渗透系统进水和浓水的水质分析数据,提出了判断膜污染原因及污染物组成。根据反渗透系统进水和浓水的水质分析数据,实验筛选了膜清洗剂配方。结果表明表面活性剂对无机、有机混合垢有明显的促溶作用,以0.05%Na-SDS＋0.1%NaOH＋1%Na4-EDTA为配方的清洗剂,其清洗无机、有机混合膜污染的效果良好。     

印染废水深度处理中纳滤和反渗透工艺的比较

采用纳滤和反渗透两种膜工艺对印染厂处理出水进行深度处理,以达到废水减排、再生回用的目的,主要考察膜性能、处理效果及经济性等方面的状况.结果表明,在性能方面,与反渗透膜相比,纳滤膜在较低压力下即可获得较高的通量,NF-2和NF-2#产水COD分别为150～180 mg/L和120～130 mg/L,产水电导率分别为2 900～3 200 μS/cm和2 000～2 300μS/cm.反渗透产水水质较好,COD可达到5 mg/L以下,BW30和CPA2的产水电导率分别稳定在38 μS/cm和63μS/cm.虽然对一价离子的去除率差异较大,但两种膜工艺对Mg2+、Ca2+等工业循环回用水中最关注离子的去除率相当.在经济性方面,反渗透和纳滤处理成本分别为1.82元/m3和1.53元/m3.膜工艺的经济优势相当明显.     

海水淡化反渗透聚酰胺膜的清洗

针对反渗透法海水淡化时所造成的反渗透膜污染,采用模拟试验考察了三种化学清洗剂在不同浓度、不同时间的条件下,对反渗透膜清洗效果的影响。     

海水纳滤预处理的优化研究

纳滤已被广泛研究用于反渗透和膜蒸馏海水淡化的预处理,它能有效避免反渗透膜和膜蒸馏装置的结垢污染,但纳滤膜同样存在结垢污染问题。通过配制人工海水及人工脱硬海水等海水体系研究了硬度离子对纳滤膜无机污染的影响,并通过接触角、SEM、EDX等表征方法研究了膜面污染物的主要成分及其对膜性能的影响。结果表明,钙离子是造成纳滤膜无机污染的主要硬度离子,脱硬或脱钙处理能有效避免海水淡化过程中纳滤预处理阶段的无机结垢问题。     

有机溶剂纳滤膜的润湿性对渗透和分离性能的影响

有机溶剂纳滤是一种绿色、高效、节能的新型膜分离技术,在回收和处理有机溶剂中具有广泛的应用前景。本文采用浸渍法分别将聚合物聚二甲基硅氧烷（PDMS）、嵌段聚醚酰胺（PEBAX2533）和聚乙烯醇（PVA）与聚砜（PS）超滤基膜复合,制备了3种不同润湿性的聚合物耐溶剂纳滤膜,研究了PDMS/PS、PEBAX/PS和PVA/PS复合膜对甲醇、乙醇、异丙醇、正己烷、正庚烷的渗透性能,考察了3种聚合物膜对伊文思蓝/甲醇溶液的有机溶剂纳滤性能。结果表明,有机溶剂在不同润湿性复合膜的渗透和传递性能与溶剂本身的溶度参数、分子量、黏度和极性等有很密切的相关性,溶剂的分子量、黏度、分子动力学直径越小,在同一极性复合膜中渗透通量越大;对伊文思蓝/甲醇溶液的有机溶剂纳滤分离表明,PDMS/PS和PEBAX/PS复合膜的截留率均可达90%以上,通量分别为 58.0L/(m²·h·MPa)和72.2L/(m²·h·MPa);PVA/PS复合膜的截留率为85.1%左右,通量为57.5L/(m²·h·MPa)。     

高效能反渗透/纳滤复合分离膜材料、其制备方法及用途

本发明公开了一种高效能反渗透/纳滤复合分离膜材料及其制备方法。该膜材料由纳米多孔材料与有机聚合物膜材料组成,并且纳米多孔材料嵌入在有机聚合物膜材料中。采用将纳米多孔材料预先自组装在由聚砜等超滤支撑材料构成的支撑层上面,随后通过聚合反应,将纳米     

天然有机物对国产纳滤膜的污染及清洗效果研究

为考察水体中天然有机物(NOM)对纳滤膜性能产生的影响,以腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)分别模拟水中常见NOM,腐殖质、蛋白质和多糖,对国产NF-1812纳滤膜进行单组分及其混合物定性定量有机污染及清洗实验。结果表明,有机污染造成膜通量下降,膜污染程度为SA>HA>BSA;NOM截留率可稳定在99.2%~99.6%;膜污染阻力主要为浓差极化阻力,其次是凝胶层阻力和内部污染阻力,有机污染液综合黏度和综合含量越大,浓差极化阻力的比例越高;对多组分有机污染膜进行错流速度9 cm/s的物理水力清洗和pH=10.0的质量分数分别为0.1%的NaOH+0.025%Na-SDS化学药剂清洗,膜通量、NOM截留率、苦咸水截留率、SEM成像均恢复至原膜状态,纳滤膜清洗效果良好,适用于中国西北苦咸水地区。     

纳滤处理燃机电厂清洗废液及膜污染研究

采用NF 90、NF 270、NF 2001、NF 5001 4种纳滤膜对燃机电厂压气机清洗废液进行处理,考察操作压力、初始COD_Cr、温度和pH等因素对纳滤膜性能的影响。结果表明,操作压力为0.7 MPa时,4种纳滤膜对废液中低分子质量的难生物降解溶解性有机物截留效果均较好,产水水质满足纳管标准(COD_Cr≤500 mg/L)。操作压力在一定范围内增加,4种纳滤膜膜通量和COD_Cr截留率呈不同幅度的上升趋势,压力由0.6 MPa增加至1.0 MPa时,NF2001产水COD_Cr降幅最大(70.73%),NF 5001膜通量增幅最大(28.14%)。初始COD_Cr增加使膜通量下降而对COD_Cr的截留效果提高,且随着温度由20℃升高至40℃,及pH由3升至10,各膜通量均有一定程度的提高。此外,较低温度(20℃)下NF 270膜通量较大且不可逆污染值较小,因而在处理压气机清洗废液中具有良好的应用前景。