臭氧预氧化对城市二级处理水中残留有机物分子量分布的影响及超滤膜阻力变化分析

利用对城市二级处理水进行了臭氧预氧化,测定了水中残留有机物的分子量分布,并采用PVDF超滤膜对不同分子量分布的二级处理水进行了过滤.结果发现,水中有机物的分子量分布对膜的阻力构成影响很大,堵孔阻力和滤饼阻力对膜污染阻力起控制作用,有机物分子量分布与膜阻力之间有如下关系:1)2/151特别是d/>5/3的有机物则是形成膜表面滤饼的主体.     

纳滤膜对邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯截留行为的研究

采用聚酰胺复合纳滤膜(BDXN-90)处理地表水中微量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP),研究了有机物、离子强度等因素对其截留行为的影响;探讨了在有机物共存的条件下,纳滤膜截留DEHP的机理.结果表明:BDXN-90纳滤膜能有效截留地表水中微量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,其截留率在98%以上,并且长时间运行稳定;膜过滤过程中,刚开始由于DEHP与膜表面之间的吸附截留率较高,当吸附趋于饱和截留率下降,最后随着膜污染的逐渐形成导致膜通量下降和截留率上升;影响截留行为的主要因素是离子强度和有机物:离子强度中和膜表面静电将膜基质压实,有机物与膜表面产生吸附导致膜污染.     

中科院宁波材料所研制成功抗菌双层聚合物中空纤维膜

<正>聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种性能优异的膜材料,在分离膜领域有着广泛的应用,由其所制备的微滤和超滤中空纤维膜在家庭净水系统、污水处理、海水淡化等方面已经实现了规模化的工业生产.但是在膜的使用过程中,除了有机物与无机物,     

B30铜镍合金在海水中的电化学行为

B30铜镍合金具有优良的耐海水腐蚀性能,但在海水中形成的表面膜对其自身的电化学行为有影响,过去对此研究不多.采用交流阻抗、线性极化、动电位极化、循环阳极极化等方法研究了B30铜镍合金表面在海水中形成的氧化膜对其自身腐蚀电化学行为的影响,采用原子力显微镜(AFM)对氧化膜的结构进行了分析.结果表明:B30铜镍合金在海水中浸泡72 h后,表面能够生成一层完整致密的氧化膜;表面膜使B30铜镍合金在海水中的阻抗值随浸泡时间的延长先增大后减小,而且能够降低其极化电流密度以及瞬时腐蚀速率;随着浸泡时间的延长,B30铜镍合金在海水中的点蚀倾向加重.     

聚醚砜微孔膜的疏水改性及其在膜蒸馏中的应用

以全氟正己烷为等离子体源对聚醚砜微孔膜进行表面疏水改性,X光电子能谱(XPS)分析结果证实了全氟正己烷在膜表面的存在,膜表面氟含量最高达到49%.改性后的膜疏水性显著提高,水接触角从92°提高到123°.扫描电镜结果显示改性膜的表面被一薄层覆盖,但膜的本体结构无明显变化.将改性后的膜用于真空膜蒸馏淡化模拟海水的试验中,结果表明在雷诺数较小的情况下,改性膜的脱盐率达99.99%,通量达4530ml/(m2·h).     

纳滤膜脱盐及其在海水软化中的应用

采用卷式纳滤膜进行了MgSO4、K2SO4、MgCl2等5种物质的脱盐性能研究,考察了进料操作压力和浓度对表现截留率和膜通量的影响,在此基础上研究了操作压力对海水脱盐性能的影响.实验表明,纳滤膜性能稳定,能除去海水中90％以上的SO42-以及50％以上的Mg2+和Ca2+,大幅度降低了海水的硬度,可解决传统上海水淡化过程中易结垢离子对膜的污染问题;纳滤膜软化海水可以降低海水淡化后期处理的成本和能耗;采用纳滤膜软化海水在技术上是可行的.     

海水间浸下45钢/B10电偶对的电化学研究

海水干湿交替的间浸环境会加速电极表面的腐蚀。采用动电位极化、电化学交流阻抗(EIS)及激光拉曼光谱等分析方法研究了45钢/B10电偶对在海水间浸工况下的腐蚀及其产物,并与海水全浸进行对比。结果显示:45钢电偶对在海水间浸下的腐蚀较严重,B10电偶对在海水间浸下的腐蚀速率较大,生成的腐蚀产物膜较厚;45钢电偶对锈层在海水全浸下的主要成分是α-Fe2O3和α-FeOOH,在海水间浸下的主要成分是α-Fe2O3和γ-FeOOH;B10电偶对锈层在2种工况下的主要成分有CuO,Cu2O和CuCO3.Cu(OH)2。结果表明,电偶对在海水间浸环境下的腐蚀较严重,这主要与电极表面的状态变化有关。     

“自下而上”法修补含缺陷的钯膜

通过在化学镀镀液中添加长链巯基有机物(2-巯基苯并噻唑),利用巯基与金属钯强烈吸附的性质,使其吸附在钯膜表面,这样钯的自催化沉积仅仅发生在缺陷内部而不发生在钯膜表面,从而对含有缺陷的钯膜进行修补.对于选择性分别为720和4的M1和M2两根复合钯膜管,经过多次修补后,选择性S分别提高到2 556和3 990.经过SEM(EDS)和ZRD的分析,修补过后的钯膜表面未见硫化物、碳化物等杂质的存在和表面缺陷的存在.结果表明这种自下而上修补法是可行的.     

海水烟气脱硫膜吸收单元及工艺研究

以海水作为吸收剂,采用自行研制的中空纤维管式膜接触器作为吸收单元,进行膜吸收法海水烟气脱硫过程模拟试验研究.考察膜接触器结构、膜填充密度、膜吸收单元工艺方式、模拟烟气SO2浓度、温度、气液流量等因素对脱硫效率的影响.结果表明,提高烟气温度、海水流量、膜接触器内气液分布均匀程度、气液相有效接触面积、增加膜吸收级数,均有利于提高脱硫率;烟气流量及SO2浓度的增大不利于SO2的脱除;烟气流经管程的气液流程方式利于提高脱硫率,但是气阻大,进气压力高,工程化应用难以实现.提高膜材料传质特性和优化设计膜接触器结构是提高膜吸收法烟气脱硫效率的根本途径.     

膜法海水吸收烟气中二氧化碳的试验研究

采用自制聚丙烯中空纤维膜接触器,以海水作为吸收剂,对模拟烟气中CO2进行吸收试验研究,主要考察烟气流量、CO2浓度、海水流量、海水pH值及膜填充率对CO2脱除率及膜接触器传质性能的影响.研究结果表明:(1)提高烟气流量或CO2浓度能提高膜接触器对CO2的处理量,导致脱碳率下降;(2)提高海水流量能明显提高脱碳率和传质速率;(3)提高海水pH可增大海水对CO2的吸收能力,直接决定了海水对CO2的吸收机制;(4)增大膜接触器填充率所对应的脱碳率并非最高,有效气液接触面积是影响脱碳率和过程传质的重要因素.     

膜生物反应器处理冲厕海水的试验研究

主要研究了膜生物反应器对冲厕海水中主要污染物的处理效果以及盐度对生物反应器内微生物群落和活性污泥特性的影响.结果表明,微生物经培养驯化后能适应不同的海水盐度,膜生物反应器对冲厕海水中的COD和氨氮的去除率分别达到86%和93%.随着盐度的提高,污泥沉降性能变差.盐度的冲击对膜生物反应器处理效果有一定影响,系统需要较为恒定的盐度条件.     

气-液膜接触器结构优化及其传质性能研究

以海水作为吸收剂,采用模拟烟气,对气-液膜接触器进行传质性能评价试验,考察其工艺结构参数、气液介质流动速率及方式、气液压差、烟气SO2浓度等因素对传质系数、脱硫率及膜效用的影响.试验表明,在气相压力较低情况下,气液流速、气液压差对总气相传质系数影响明显,而烟气SO2浓度的影响可忽略不计.适当提高膜接触器的填充密度,增加膜吸收级数,采用错流模式的气液流动方式,均可改善烟气流场分布,增大有效传质面积,提高膜效用.与传统吸收塔相比,新型膜气体吸收装置的气液两相独立控制,可灵活应对烟气浓度变化对脱硫稳定性的影响,同时具有低气阻、耐污染、规模可线性放大等优点,工业化应用前景广阔.     

海水淡化微生物控制的运行优化

微生物污染是海水淡化系统反渗透膜污染的主要类型之一。2016年春季,红沿河核电厂海水淡化系统一级反渗透膜出现压差频繁快速升高、脱盐率不变、产水量下降的现象,反渗透膜解体解剖分析表明受到微生物污染。分析反渗透膜压差频繁升高、产水量下降的原因,是由于杀菌不彻底造成微生物滋生,从而导致压差升高。通过增加海水预处理杀菌剂次氯酸钠加药量,提高超滤水箱出口残余氯水平,以减少海水中微生物滋生,并在不同的季节,控制不同浓度的加药量。经过运行验证,该措施能够将反渗透系统进水的微生物控制在较低水平,降低反渗透膜压差升高的频率,提高了红沿河核电厂海水淡化系统设备运行可靠性,取得了很好的效果。     

膜法海水提溴用PVDF中空纤维膜的研制

采用相转化法制备海水提溴用疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜,考察聚合物浓度、无机复合添加剂浓度、膜干燥方式及后处理方法对膜结构和性能的影响.结果表明,无机复合添加剂能有效提高膜机械性能,同时不影响膜疏水性;溶剂置换法不能完全避免膜收缩,从而直接影响膜孔结构和透气性能.物理后处理方法可显著提高膜透气性能,氮气通量为8.62 m3/(m2.h),孔隙率为63.31%,膜断裂强度可达到1.64 cN/Tex,膜断裂伸长率为79.10%.     

Room-Temperature Synthesis of a COFs Membrane Via LBL Self-Assembly Strategy for Energy Harvesting

The covalent organic frameworks (COFs) membrane with ordered and confined one-dimensional channel has been considered as a promising material to harvest the salinity gradient energy from the seawater and river water. However, the application of the COFs in the field of energy conversion still faces the challenges in membrane preparation. Herein, energy harvesting is achieved by taking advantage of a COFs membrane where TpDB-HPAN is synthesized via layer-by-layer self-assembly strategy at room temperature. The carboxy-rich TpDB COFs can be expediently assembled onto the substrate with an environmental-friendly method. The increased open-circuit voltage (V_oc) endows TpDB-HPAN membrane with a remarkable energy harvesting performance. More importantly, the application perspective is also illuminated by the cascade system. With the advantages of green synthesis, the TpDB-HPAN membrane can be considered as a low-cost and promising candidate for energy conversion.     

新型以无机物为主的免增湿复合质子交换膜

研究一种新型免增湿无机-有机复合质子交换膜,这种复合质子交换膜中的无机物含量达60%以上,且其中部分无机颗粒交联成为无机大分子,具有良好的耐酸稳定性。化学结合水到120℃左右才分解,在80℃干燥30min后,在潮湿的空气中(RH90%)可自动吸湿恢复原重。在干燥空气(相对湿度<40%)中具有良好的导电能力,室温电导率达1.14×10-2S/cm,在60℃时达到2.81×10-2S/cm。     

用于酯化反应的亲水性渗透汽化膜研究进展

渗透汽化是分离共沸混合物或者某一物质含量较低混合液的方法.在酯化反应中,耦合渗透汽化可以提高反应转化率.本文根据膜的制备材料,对有机膜、无机膜、有机无机杂化膜在该方面的应用进行了较详细的报道.且分析了各种膜在酯化反应中的催化效果.