Investigating the pilot-scale performance of a hydroponic nutrient solution as potential draw solution for fertilizer drawn forward osmosis and hydroponic agriculture of lettuce

Clean Technologies and Environmental Policy - The objective of this research is to test the feasibility of a large-scale application of fertilizer drawn forward osmosis using a concentrated...     

以天然水为原料液的正渗透过程中CTA膜表面污染物脱附研究

选择浓缩天然水作为原料液,研究了错流过滤的正渗透膜系统处理水中有机物时,不同实验温度和错流速度下膜通量的变化;通过对被污染的膜进行洗脱,得到洗脱液,并对洗脱液进行了分析,得到污染物在正渗透膜的沉积规律.结果表明,温度对通量和膜污染影响很大,温度越高膜污染越强,膜通量下降越大;错流速度对通量和膜污染也有明显的影响,错流速度越小膜污染越严重,膜通量下降越大.膜上的污染物主要以蛋白质和氨基酸为主,该类物质主要在发射波长320～360 nm、激发波长210～230 nm的荧光区域有响应.污染物的分子量主要分布在630 000和800左右两个区段.正渗透过程中CTA膜对天然有机物中的腐殖质有很强的抗污能力.     

醋酸纤维素正渗透膜的制备及其性能研究

以醋酸纤维素(CA)作为成膜材料,以聚酯筛网作为支撑材料,利用相转化法制备正渗透膜,考察了正渗透膜制备过程中的影响因素,包括铸膜液中聚合物浓度以及制膜过程中环境湿度、凝胶浴温度及热处理温度对正渗透膜性能(水通量和截盐率)的影响规律。并利用SEM表征了膜表面和断面的形貌。结果表明,在原料液为0.1mol/L NaCl,汲取液为4mol/L葡萄糖,原料液面向分离层,室温的测试条件下,当聚合物浓度为10.4%、在60℃下热处理、凝胶浴温度为15℃、环境湿度为90%时所制备的正渗透膜通量为9.7～10.3L/(m2.h),截盐率在93%以上。     

均质纤维素膜的制备及其正渗透性能研究

以纤维素(cellulose)为膜材料,离子液体1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)为溶剂,水为非溶剂,无纺布作为支撑层,通过相转化法制备了纤维素均质膜。采用红外、X-射线衍射和扫描电子显微镜表征了膜的结构及形貌,考察了该膜的正渗透性能。结果表明:纤维素溶解再生过程中没有发生化学变化,但晶型发生了转变;当原料液为0.6 mol/L的氯化钠水溶液,汲取液为特制的营养液时,所制备的正渗透膜的水通量为3.534 L/(m2·h),截盐率达到99%以上。     

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.     

三醋酸纤维素正渗透膜制备过程中影响因素的研究

以三醋酸纤维素为膜材料,以1,4-二氧六环和丙酮为溶剂,乳酸为添加剂.采用相转化法制备三醋酸纤维素正渗透膜.研究了不同支撑材料以及膜制备过程中溶剂挥发时间和添加剂的含量对正渗透膜性能的影响.结果表明,在原料液为0.1 mol/L NaCl,汲取液为4 mol/L葡萄糖,原料液面向分离层,室温的测试条件下,采用180目(80 μm)的筛网为支撑体材料,挥发时间为180 s,乳酸含量为6.6%所制备的三醋酸纤维素正渗透膜的水通量为6～7 L/(m2·h),NaCl截留率在95%以上.     

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.     

正渗透结合真空膜蒸馏技术处理页岩气废水研究进展

介绍本课题组利用正渗透技术处理页岩气废水的研究进展,对正渗透膜材料的制备、驱动液的选择和回收等关键问题进行阐述.分别利用界面聚合法和浸入沉淀相分离法制备正渗透膜材料用于页岩气废水处理,并与商业的HTI膜进行比较.结果显示:界面聚合膜具有更高的通量和盐截留率.页岩气废水经絮凝沉淀和超滤等前处理后,通过FO-VMD集成技术得到可饮用的纯净水,同时对驱动液进行回收并循环利用,实现零排放.     

正渗透膜分离关键技术及其应用进展

<正>渗透是一种新型的膜分离技术,具有能耗低、膜污染小及回收率高等优点,近年来在国际上得到了广泛的关注.本文介绍正渗透膜分离技术的基本原理;综述正渗透膜分离关键技术驱动液与膜材料的最新进展;简述正渗透膜分离技术的最新应用;展望正渗透膜分离技术的重点研究方向.     

反渗透技术在鼻炎康等中药提取液浓缩中的应用

以中药鼻炎康提取液、复方珍珠暗疮提取液和VC银翘提取液为研究对象,研究反渗透技术在提取液浓缩过程中的应用.试验结果表明,经反渗透工艺能有效脱水60％以上,中药的主要有效成分保留率达90％,膜通量稳定在14 L/(m2·h),清洗后膜通量恢复80％以上.     

纺丝过程中拉伸比对七通道聚砜中空纤维膜微结构及性能的影响

以聚砜(PSf)为膜材料、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂、聚乙二醇(PEG)为添加剂配成纺丝铸膜液,通过溶液相转化制备七通道聚砜中空纤维膜,系统研究了不同拉伸比对膜形态结构及性能的影响规律.结果表明:纤维外径、小孔直径及小孔与小孔之间的距离以及内表面功能层厚度等均随着拉伸比的提高而减小.同时,提高了中空纤维膜的纯水通量;但对BSA的截留率有所降低,断裂伸长率及断裂强度也有所降低.     

界面聚合正渗透膜结构参数的调控

<正>渗透过程是以渗透压差为驱动力的膜过程.其中膜的结构参数是决定膜的传质阻力和水通量的关键因素.本文系统介绍了本课题组在调控界面聚合正渗透膜材料结构参数方面的研究进展.利用共混亲水高分子材料调节基膜的亲水性,利用双层刮膜技术调节基膜的孔结构.结果表明利用亲水基膜和具有贯通孔结构的基膜获得FO膜具有更低的膜结构参数,其正渗透性能也更高.     

Numerical solution of the forward one-dimensional problem of critical flow in nozzles

The principles of an algorithm are formulated for a numerical solution of problems of one-dimensional flow in nozzles with passage through a singularity. The results of calculations are compared with experimental data.     

型材截面几何特征对绕弯成形翘曲的影响

为提高铝合金型材绕弯成形后弯曲件的尺寸精度,运用仿真分析的方法研究了在绕弯成形过程中截面几何特征对竖直壁型材成形翘曲的影响.改变具有竖直壁结构型材的截面几何特征,得到不同型材的成形结果并进行对比分析.结果表明:增加竖直壁型材外侧横向特征的对称性有助于减小成形翘曲变形;增加内侧特征能够显著减小翘曲.该研究结果可以指导型材截面设计,减少成形的难度.     

响应面法优化保水缓释肥料的合成工艺及其性能研究

以丙烯酸为聚合包裹材料,高比例添加膨润土无机添加剂,利用响应面法进行实验设计,获得氮(N)含量与各个单因素的函数关系,并建立以含氮量为响应值的保水缓释肥料合成工艺模型.通过回归方程和响应曲面分析,获得保水缓释肥料最佳合成工艺为丙烯酸中和度为59％,尿素量为37.26％,膨润土量为20％,反应时间4h.验证结果显示,在此条件下含氮量为20.56％.N素缓释行为研究表明,在蒸馏水中N的缓释机制为Fick扩散机制,且具有较好的缓释性能.盆栽试验表明,在干旱条件下,保水缓释肥料的使用在很大程度上提高了棉花的发芽率、成苗率及生物量的积累.     

电渗析组合反渗透过程处理头孢氨苄酶法母液废水的研究

利用电渗析技术脱除头孢氨苄酶法母液废水中的盐分,研究了操作电压、浓缩室与淡化室流速比、温度等因素对电渗析脱盐过程的影响,并研究了反渗透膜法处理脱盐母液废水的膜通量变化趋势。实验结果表明,当淡化室、浓缩室流量均为500 L/h(流速比1∶1),操作电压为25 V,温度30℃时,电渗析在高效脱盐的同时具有理想的有机物截留率达99.50%以上,能耗3.65 kW.h/kg;反渗透膜法在处理脱盐母液废水时,膜通量衰减较慢,水回收率达到75.67%。实验结果表明,利用电渗析、反渗透组合工艺处理头孢氨苄酶法母液废水具有良好的可行性。     

运行条件对家用型净水机中反渗透膜性能的影响

研究了进水pH值、原水回收率、膜前压力、进水盐浓度、进水水温、进水余氯浓度等运行条件对家用净水机中反渗透膜性能的影响.家用净水机适宜的运行条件为:pH值在6～8,原水回收率为15%～50%,膜前压力维持在0.4～0.6 MPa,进水温度保持在15～30℃.