纳滤处理腈纶废水的研究

采用纳滤设备对干法腈纶废水进行深度处理,考察了纳滤膜对COD、NH3-N及盐的截留率和脱色率的影响,操作压力和运行时间对渗透通量的影响。结果表明,经过纳滤技术处理后的水质COD截留率大于96%,NH3-N截留率大于95%,盐截留率大于94.5%,脱色率高达100%。纳滤膜的渗透通量随着操作压力的增大而增大,随着时间延长而下降。当操作压力为0.6 MPa时,纳滤膜的处理效果最好。该系统产水水质达到国家一级排放标准,并可以回用做工业用水。     

聚砜中空纤维接枝苯乙烯膜截留性能的研究

采用电子束对聚砜中空纤维进行辐射,使其接枝苯乙烯而制备了纳滤膜,进行了截留性能的研究.实验表明,随着反应时间的增加,膜通量降低,截留率变化不大;将膜保存在水里和甘油里优于保存在空气里;随着循环体系中操作压力的上升,纳滤膜对二价无机盐的截留率和水通量都是上升的.     

纳滤膜在盐化工废水处理中的应用研究

采用陶氏NF270-4040纳滤膜对盐化工废水进行脱盐的试验研究,考察了操作压力、温度、进水流量、进水pH值对纳滤膜脱盐率、Ca2+截留率和膜通量的影响,并根据非平衡热力学模型对试验结果进行了分析.结果表明:在操作压力为0.2~1.2 MPa、温度为15~30℃、进水流量为6~16 L/min、pH值为4.0~9.0的条件下,脱盐率、Ca2+截留率随着操作压力的升高而升高,随着温度的升高而降低,膜通量随着操作压力、温度的升高而升高,但脱盐率、Ca2+截留率和膜通量受进水流量和pH值影响不大.     

纳滤预处理吡虫啉农药废水的试验

目的 研究纳滤处理高质量浓度难降解吡虫啉农药废水的适用性与应用效果.方法 采用不同类型纳滤膜处理吡虫啉农药废水,考察进水水质、操作压力对膜通量、污染物去除率的影响.结果 试验表明,DK膜通量稳定但去除效率有限,在操作压力1MPa时,膜通量为12 L/(m2·h),对COD、NH3-N、TP、电导率去除率分别为65%、64%、76%、51%.NF90膜的去除效果优于DK膜,但渗透液通量较低,在操作压力1.4MPa时,对各种污染物的去除率在85%～99%,膜通量6.6 L/(m2·h),并随进水质量浓度上升衰减明显.结论 将DK-NF90纳滤膜串联使用,可使系统对各种污染物去除率大于94%,膜通量提高至12 L/(m2·h)以上,满足应用要求.通过合理选型、优化组合,可以发挥各级膜功效,强化不同类型膜的应用优势.     

NaCl/Na2SO4混盐溶液纳滤脱盐分质效果研究

为探究纳滤技术在工业高盐废水处理中的脱盐分质效果,在实验室搭建的纳滤装置上,采用纳滤膜VNF1-4040,研究了NaCl和Na₂SO₄混盐溶液的脱盐分质过程,考察了在不同质量浓度比混盐进料条件下膜通量、进料质量浓度、进料温度对纳滤脱盐效果的影响.研究结果表明,在所考察工况条件下,纳滤膜对Na₂SO₄始终有着良好的脱除效果,截留率保持在97.5%以上.对于质量比为1∶9 NaCl/Na₂SO₄混盐,其Na₂SO₄截留率均优于相同运行条件下的其它混盐溶液.膜通量越低,进料质量浓度和进料温度越高,NaCl截留率越低,脱盐效果越好.当膜通量、进料质量浓度和进料温度分别为26 LMH、2 g/L和10℃时,Na₂SO₄截留率最高,分别为98.41%、98.24%和98.80%.纳滤膜对混盐溶液中NaCl的分质效果较好,产水中NaCl的质量浓度占比保持在96%以上.     

混凝-超滤-纳滤组合工艺在城市污水回用中的处理效能研究

采用纳滤组合工艺处理苏州市新区污水处理厂二级出水.研究结果表明,对于纳滤膜而言,随着膜通量的提高,出水DEHP和莠去津浓度稍有上升,但截留率均维持在80％以上;同时,纳滤对于邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和乐果都有较好的截留效果,出水水质总体达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）.对于纳滤组合工艺而言,当控制初始pH为5,温度为5℃,跨膜压力（TMP）为0.5 MPa的条件下,纳滤组合工艺的处理效果达到最佳,其对邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、乐果和莠去津的截留率分别达到86.6％、94.8％、95.13％和88.6％,经过6.5 h运行后纳滤膜比通量下降了20％,纳滤组合工艺能长时间稳定运行.     

油相溶剂对PIP/TMC复合纳滤膜结构和性能的影响

以亲水改性后的聚四氟乙烯(PTFE)平板膜作基膜,采用不同配比的正己烷和环己烷作为油相溶剂,哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,通过界面聚合的方法在亲水PTFE平板膜上制备得到一系列的聚酰胺复合纳滤膜。研究正己烷和环己烷的配比对PIP/TMC复合纳滤膜的表面化学组成和微观形貌的变化规律影响;并通过优化制膜条件,制备出性能良好的PIP/TMC复合纳滤膜。结果表明:随着混合油相溶剂中环己烷含量的增加,油相溶剂和水相间界面张力逐渐增大,PIP/TMC复合纳滤膜截留率逐渐下降、渗透通量逐渐上升;当混合油相溶剂中环己烷和正己烷配比为25∶75,PIP的浓度为1.5 wt%以及TMC的浓度为0.4 wt%时,PIP/TMC复合纳滤膜的性能达到最佳,截留率为94.72%,渗透通量为3.5 L/(m~2·h)。     

原水性质对纳滤去除三嗪类除草剂的影响

为考察原水性质(water matrix)对纳滤去除三嗪类除草剂的影响,以某市河水及管网水配制的5mg／L的农药溶液为对象,研究了4种纳滤膜(DESAL51HL、UTC-20、UTC60)对其中阿特拉津和西玛津的截留率及水通量的变化．结果表明,相对于蒸馏水而言,河水及管网水能提高纳滤对农药的截留率,并降低水通量．对于河水和管网水引起相似的截留率提高和水通量减少,其机制设想为由于离子在膜表面或孔径内的吸附,导致了膜有效孔径的堵塞或变小,从而使更多的除草剂分子在通过膜的过程中被截留．河水和管网水中天然有机物的存在对纳滤膜截留有机物能力的影响较小．在选用的4种膜中,UTC-20不受原水水质的影响,对COD、硝酸盐等污染物有较高的去除率并保持较高的水通量．     

PDMAEMA/PSF中空纤维外压纳滤膜对无机盐的截留性能研究

主要研究聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯（PDMAEMA）/聚砜（PSF）中空纤维外压纳滤膜对不同种类无机盐的截留性能,并研究了无机盐溶液的浓度、运行压力、溶液温度、pH对截留性能的影响.实验表明：PD-MAEMA/PSF中空纤维纳滤膜荷正电,对离子的截留有选择性,对阳离子的截留顺序为：Mg^2＋＞Na^＋＞K^＋,对阴离子的截留顺序为：Cl^-＞Br^-＞I^-.随着盐溶液浓度的增加,截留率和通量均下降,所制备的纳滤膜对无机盐的截留表现出对温度、pH的敏感性.     

基于机器学习的纳滤膜预测筛选模型构建与评估

纳滤净水技术是应对水资源危机和水质安全保障的核心技术之一。然而,纳滤膜性能长期受渗透性与选择性制约,亟需开发高性能纳滤膜。纳滤膜制备过程涉及水相单体质量分数、水相添加剂质量分数、油相单体质量分数、聚合时间等因素,传统的试误实验法需消耗大量的人力、物力与财力。依据纳滤膜制备参数,构建基于机器学习的纳滤膜预测筛选模型。结果表明,XGBoost机器学习模型可有效预测纳滤膜纯水通量与截留性能,对纯水通量和截留性能的R²评价指标分别为0.84和0.90。采用SHAP值法对XGBoost机器学习模型中的输入参数进行量化分析,发现水相单体质量分数与基膜类型对纯水通量有最高的绝对平均SHAP值,分别为2.77与2.59,而面向纳滤膜截留性能的关键参数绝对平均SHAP值相对接近。单体子结构特征分析结果显示,亲水性子结构特征与支链型子结构特征有助于提升纳滤膜纯水通量,胺基则促进纳滤膜的截留性能。构建的纳滤膜预测筛选模型有助于关键参数的识别与优化,为纳滤膜的开发提供理论与技术指导。     

高截留性能复合纳滤中空纤维膜的制备与表征

为了提高膜的截留性能,将纳滤膜的独特分离效果和中空纤维的优点相结合,以中空纤维聚砜超滤膜为基膜,通过优势互补的协同效应制备高截留性能的中空纤维纳滤复合膜.探究聚哌嗪酰胺体系的可行性,并探索该体系的最佳涂覆方式;为了表征自制纳滤膜,测试其截留性能,还做了一些关于纳滤膜对不同价态的盐溶液和糖类的截留性能的研究.结果显示:涂覆中空纤维超滤膜的水相和有机相溶液浓度直接影响纳滤膜的截留性能,当水相溶液浓度为2.0%、有机相溶液浓度为2 g/L时效果最好,制得的纳滤膜的截留性能最好,对二价盐的截留率可高达98.02%;水通量能达到79.2 L/(m~2·h)制备过程中吹扫时间、流速,水相溶液循环速率及热处理等条件对膜的影响不是很大.     

超滤与纳滤膜技术应用于桑叶中1-脱氧野尻霉素分离浓缩的效果观察

选桑叶为原料,以膜通量、膜通量衰减指数、DNJ透过率和杂质去除率为指标,探究三种超滤膜UF1、UF2和UF3对桑叶中1-脱氧野尻霉素（DNJ）分离效果以及两种纳滤膜NF1和NF2对DNJ的浓缩效果.研究结果表明：三种超滤膜中UF2最适于DNJ的分离,UF2-UF3联合处理（即UF3＊）的效果更佳,且两者的最优操作压力分别为0.8MPa和1.5MPa.与NF1相比,NF2蚋滤膜对DNJ的浓缩效果显著,浓缩倍数可以达到10.1,对DNJ的截留率为81.94％,DNJ纯度为4.65％.     

纳滤膜对废水中不同铬离子分离特性的研究

采用纳滤膜在室温条件下对含铬废水进行处理．探讨了铬的不同形态、进料溶液中铬离子浓度、膜两侧压力对除铬效果的影响．结果表明：在实验条件下纳滤膜对于Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）的去除率都很高,均大于90％,且Cr（Ⅵ）去除率稍微大于Cr（Ⅲ）的去除率．随着进料废水中铬离子浓度升高或膜两侧压力的增加,纳滤膜对其去除率均有一定程度的下降．     

超滤和纳滤集成膜技术纯化蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液

为掌握蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液的超滤脱色和纳滤浓缩的集成膜技术,研究了两支不同截留相对分子质量的超滤膜脱除色素的工艺,测定了膜通量数据并取样检测色值和还原糖含量,得到脱色率和还原糖回收率,优选一支超滤膜用于脱色;采用截留相对分子质量为150的纳滤膜浓缩超滤工艺的透过液,提高糖液浓度.集成膜工艺的脱色率达到63.6%（对原料液的色值）,总还原糖回收率达到92.1%（对原料液的还原糖）,说明超滤和纳滤集成膜技术可以脱除蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液内的色素,提高糖液的浓度,并且膜通量较高.     

聚苯醚/聚砜复合膜对乙醇/水混合体系的渗透汽化分离

以聚砜超滤膜为基膜,采用溶剂蒸发法制备聚苯醚/聚砜复合膜.用红外光谱(FT-IR)表征复合膜的制备效果,通过扫描电镜(SEM)观察其断面形貌;研究了聚苯醚(PPO)含量、进料液乙醇含量及进料液温度对复合膜渗透汽化分离性能的影响.结果表明,随铸膜液中PPO质量分数的增大,复合膜的分离因子增大,渗透通量减小;随进料液中乙醇质量分数的增大,复合膜的分离因子减小,而渗透通量增大;随进料液温度的升高,复合膜的分离因子及渗透通量均增大.对铸膜液中PPO质量分数为14%的复合膜,在进料液乙醇含量10%、进料液温度60℃时,膜的渗透通量157.2 g/(m2.h),膜对乙醇的选择系数为15.6.     

氧化石墨烯-聚酰胺(GO-PA)复合纳滤膜的制备及应用

以聚砜(PS)超滤膜为基膜,先通过哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)反应生成聚酰胺(PA)功能层,然后在PA功能层上涂覆氧化石墨烯(GO),制得氧化石墨烯-聚酰胺(GO-PA)中空纤维复合纳滤膜.系统地研究了GO的质量分数、热处理温度和热处理时间对纳滤膜性能的影响,表征了复合膜的表面形貌、官能团和亲水性.结果表明复合纳滤膜制备的最佳条件:GO的质量分数为0.05%,热处理温度为60℃,热处理时间为10 min.在此条件下得到的纳滤膜对1 000 mg/L的MgSO_4溶液的渗透通量和截留率分别为48L/(m~2·h),96.9%(0.4 MPa).对不同盐截留率的大小顺序为Na_2SO_4MgSO_4MgCl_2NaCl.经过GO改性后的GO-PA膜对印染废水的抗污染性能显著提升.     

辐照交联制备聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯/聚砜中空纤维纳滤复合膜

以聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基膜,以聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)水溶液为涂层液,采用电子束辐射技术,使PDMAEMA在基膜内表面交联,制备了中空纤维型复合纳滤膜,研究了PDM水溶液浓度、引发剂的加入量、聚合物 pH 值、涂膜后干燥时间、水溶液中 NaHCO,3的添加量等条件对所制备的纳滤膜分离性能的影响.实验结果表明,在压力 0.7 MPa、温度29℃条件下,所制备的中空纤维纳滤膜对1 g/L的 MgSO4 水溶液截留率为 84.8%,水通量为 5.6L/(m2·h).     

PDMS对PEI/TMC复合纳滤膜结构和性能的影响

以亲水改性后的聚四氟乙烯(PTFE)平板膜作基膜,正己烷为油相溶剂,聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作油相的添加剂,采用界面聚合方法制得PEI/TMC复合纳滤膜。通过优化制备条件,制得高通量、性能良好的PEI/TMC复合纳滤膜。结果表明:随着油相添加剂PDMS的加入,PEI/TMC复合纳滤膜表面变得光滑且疏松,使得PEI/TMC复合纳滤膜的通量大幅度增加。当PDMS的浓度为0.4 wt%时,PEI/TMC复合纳滤膜同时具有较高的水通量和截留率;当PEI的浓度为1.0 wt%,TMC浓度为0.6 wt%,PDMS的浓度为0.4 wt%,热处理温度为70℃,热处理时间为10 min时,PEI/TMC复合纳滤膜对MgSO_4溶液的截留率达到了86.6%,水通量为12.8 L/(m~2·h),对不同的盐溶液按截留率从大到小依次为MgSO_4(86.6%)、MgCl_2(83.6%)、Na_2SO_4(77.7%)、NaCl(48.8%)。     

纳滤回收染料废水中染料的实验研究

以含盐染料废水为研究对象,应用商业化的卷式膜组件,研究了纳滤膜对染料和盐的截留特性．实验结果表明,纳滤膜对染料的截留率高达99％以上．当染料分子量高于膜截留分子量时,染料初始浓度和染料品种对染料截留率的影响甚小,盐浓度对染料截留也无明显影响,但对NaCl截留率影响显著．随料液中NaCl浓度的增加,盐截留率快速下降,当盐浓度达到3．5％时,NaCl的截留率低于25％．纳滤膜对染料的高截留率和对NaCl的低截留率,使得应用纳滤技术从含盐染料废水中回收染料具有较好的经济性和可行性．     

混酐交联壳聚糖季铵盐/聚丙烯腈复合纳滤膜的研究

采用流延的方式,将季铵化壳聚糖溶液与聚丙烯腈超滤膜进行复合,以混酐作交联剂,制备了一种荷正电复合纳滤膜.探讨了交联剂浓度、交联温度等因素对膜性能的影响.此外,对膜的部分特征进行了研究.利用电境扫描对该代表膜结构进行了观察.在20 ℃和料液流速为30 L/h时,该膜的截留分子量约为565 Da(纳滤范围之内).膜的纯水渗透系数为6.99 L/(h·m2·MPa),对不同无机盐的截留顺序为: CaCl2＞MgCl2＞NaCl＞KCl＞MgSO4＞Na2SO4＞K2SO4,呈现荷正电纳滤膜的截留特征.并且对CaCl2、MgCl2的截留率达0.95以上,可期望用于废水中硬度的降低.