聚醚醚酮(PEK)超滤膜

制备了截留分子量界限为6.8×10~4PEK超滤膜,讨论了聚合物浓度,添加剂浓度、凝胶介质温度等因素对膜性能的影响。同时,考察了PEK超滤膜的物化稳定性。结果表明,在0.30MPa压力下,膜透水速度>100mL/cm~2·h,为PEK超滤膜工业化奠定了基础。     

聚丙烯腈超滤膜的共混改性——Ⅰ.聚丙烯腈—聚氢乙烯共混

分析和比较了由丙烯腈的二元共聚物(PAN)、聚氢乙烯(PVC)、丙烯腈—氢乙烯共聚物(AN-VC共聚物)及丙烯腈二元共聚物与聚氢乙烯共混物(PAN—PVC共混物)制成的超滤膜的分离性能和化学稳定性,发现PAN-PVC共混超滤膜的分离性能较优越,比PVC优越,不亚于PAN,AN-VC超滤膜,而且其膜性能的重现性较好,同时其抗酸、碱性和抗菌性都比PAN超滤膜有所提高,表明共混是一种聚合物改性的有效途径。     

PA/PTFE复合纳滤膜的制备及表征

以聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜为基膜,间苯二胺(MPD)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体,采用界面聚合的方法制备了聚酰胺(PA)/PTFE复合纳滤膜。用红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合纳滤膜化学结构和微观形貌进行分析,探讨单体浓度、聚合时间、热处理条件对膜结构性能的影响。结果表明,在操作压力0.5 MPa下,所制备的复合纳滤膜对1g/L Na2SO4溶液的脱除率为95%以上。     

单体配比对PI/PP耐溶剂复合纳滤膜结构与性能的影响

为提高纳滤膜的分离透过和耐溶剂性能,以间苯二胺(MPD)为水相单体,均苯四甲酰氯(BTC)与均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,通过界面聚合法及后续的亚胺化制备了聚酰亚胺/聚丙烯(PI/PP)耐溶剂复合纳滤膜;采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了复合膜表面组成、结构及性能,考察了水相与有机相单体浓度配比及有机相中TMC与BTC质量浓度比对膜结构及性能的影响。实验表明:当水相单体质量浓度为1.14g/L、水相单体与有机相单体摩尔浓度比为1.15∶1、有机相单体TMC与BTC质量浓度比为6∶4时,所制备的膜性能最优;在0.5 MPa的过膜压差下,膜通量为52.6 L/(m~2·h),对PEG-400的截留率为93.8%;在甲醇等8种常见有机溶剂中浸泡8 d后发现,复合膜的拉伸强度、水通量及截留率变化不大,说明实验制备的复合纳滤膜具有良好的耐溶剂性能。     

PVC/DOTP/NBR软质薄膜复合材料的组成与性能

探讨了增塑剂(DOTP)及液体丁腈橡胶(NBR)质量分数对聚氯乙烯(PVC)薄膜材料的拉伸性能、微观结构及热稳定性的影响,确定了PVC/DOTP/NBR材料各物质的质量配比。当DOTP质量分数为41%时,PVC薄膜材料的性能较好,拉伸强度和断裂伸长率分别为15.7 MPa和411.4%;微观结构显示,PVC与DOTP形成的网络结构更加规整,并出现了致密的细纹。热重分析结果表明,与DOTP质量分数为37%时相比,DOTP质量分数为41%时对薄膜材料热稳定性的影响较小。当NBR质量分数为0.7%时,PVC/DOTP/NBR的拉伸强度为15.9 MPa,断裂伸长率为459.1%,比PVC/DOTP体系分别增加了1.3%和11.6%。与PVC/DOTP体系相比,PVC/DOTP/NBR体系中PVC与DOTP形成的网络结构更加粗壮,节点变大;但热稳定性较差。在最佳质量配比条件下制得的PVC/DOTP/NBR材料,比同类产品具有更好的性能。     

溶剂结构对CA超滤膜性能的影响

通过研究12种有机溶剂的溶解度参数对CA超滤膜水含量的影响,发现用溶解度参数较大并能与水产生强烈的亲合作用的二甲基甲酰胺DMF作溶剂时,所得的超滤膜孔径较大;用CA-DMF-Licl系统制取了截留分子量(MWCO)为156000的超滤膜,并且较详细地研究了影响膜性能的因素,结果表明在探作压力为0.05MPa时,膜的f=93％～98％,J=96％～120mL/cm~2·h;当用醋酸、二(口恶)烷、四氢呋喃、环氧丙烷组成混合溶剂或用醋酸、二(口恶)烷分别与丙酮配制成混合溶剂时,可得到MWCO为35000的超滤膜。     

硫化对PVC/NBR软质薄膜复合材料性能的影响

选用硫黄硫化体系对聚氯乙烯/丁腈橡胶(PVC/NBR)软质薄膜复合材料进行改性。采用正交试验法探讨了硫黄质量分数、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)质量分数、加工温度和加工时间对PVC/NBR软质薄膜复合材料抗拉强度和断裂伸长率的影响。结果表明,加工时间对硫化PVC/NBR软质薄膜复合材料力学性能的影响最为显著,硫黄质量分数的影响最小。当硫黄质量分数为3%、CZ质量分数为2%、加工温度为195℃、加工时间为7 min时,硫化PVC/NBR软质薄膜复合材料的力学性能最佳,膜材料的抗拉强度为24.11 MPa,断裂伸长率为538.72%;与未硫化时相比,分别提高了60.95%和57.81%。硫化后的PVC/NBR软质薄膜复合材料的耐热氧老化性能优于未硫化的膜材料。     

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.     

纳米管/聚氯乙烯共混膜制备及其表征

为了探讨共混碳纳米管改善超滤膜抗污染性能的可行性,首次采用浸没沉淀相转化法(L-S法)制备了单壁碳纳米管(SWCNTs)及聚氯乙烯(PVC)共混膜并对其基本性质进行了表征.发现SWCNTs在聚氯乙烯铸膜液中表现出良好的分散性能,SWCNTs/PVC共混膜表面分布均匀微孔,断面形成不对称膜孔道.经SWCNTs共混后,PVC膜表面亲水性得到改善,当SWCNTs含量分别为0.1%,0.5%,1%,1.5%时,SWCNTs/PVC表面接触角分别降低了2.2%、6.5%,7.6%、8.2%,SWCNTs/PVC共混膜纯水通量较PVC膜明显提高.     

WESP中带槽PVC收尘板的水膜性能研究

在湿式高压静电除尘器(WESP)中以聚氯乙烯(PVC)槽板为收尘极,对收尘极的板面水膜性能进行了研究。通过搭建试验台,研究不同尺寸沟槽板对水膜厚度、成膜率和收尘效率的影响。在给定供水流量条件下发现4种带槽PVC板的水膜厚度和成膜率随着沟槽宽度和深度的增加。4种沟槽板均比平板PVC成膜效果好,其中板4能达到最好水膜效果,在供水流量为700 L/h时成膜率为96.5%。水膜的存在抑制了反电晕和二次扬尘的产生,通过实验测试不同供水流量下各板的收尘效率,增大供水流量收尘效率明显增加,在700 L/h时沟槽板4达到最大收尘效率为99.702%。     

小截留分子量共混超滤膜的研究(Ⅱ)——PVDF与PVAc共混前后超滤膜性能的比较

以聚偏氟乙烯 (PVDF)和聚醋酸乙烯酯 (PVAc)共混 ,采用相转化法制备亲水性小截留分子量共混超滤膜 .本文对PVDF和PVAc共混前后超滤膜性能进行了比较 ,结果表明 ,在相同截留率的前提下共混超滤膜的水通量得到提高且在经济性上也有较大的改善     

Fouling of organic fractionation on ultrafiltration membrane for drinking water treatment:a case study

The aim of this study was to obtain a better understanding of the range of organic molecular weight(MW)causing membrane fouling through the comparison between direct UF and in-line coagulation(without settling)/UF process.The experimental results indicated that,when raw water with organics was treated and the MW of more than half of the organics was less than 1 kDa,membrane fouling was rather serious by only UF and coagulation could improve the fouling for the treatment of raw water.Besides,coagulation/UF could remove organics in each region,and organics with MW greater than 30 kDa were the most possible matters causing membrane fouling,while organics with MW less than 1 kDa were impossibly responsible for membrane fouling due to few organics removed.Therefore,organics with MW greater than 30 kDa were the major factor of membrane fouling.     

混凝沉淀-浸没式超滤膜处理北江水中试研究

为考察混凝沉淀-浸没式超滤膜处理北江水的可行性,通过中试试验从净水效能和膜污染两方面对其进行研究,并与水厂现有常规处理工艺进行比较.结果表明,常规工艺砂滤出水浊度平均为0.176 NTU,而混凝沉淀-超滤组合工艺出水浊度平均为0.080 NTU,其对浊度的去除效果明显优于常规工艺;常规工艺对CODMn和UV254的平均去除率分别为47.3%和43.2%,而超滤组合工艺的去除率分别为50.6%和44.0%,略优于常规处理工艺.就膜污染而言,原水直接超滤时跨膜压差增长较快;而在混凝沉淀-超滤组合工艺中,混凝沉淀的预处理作用可有效去除水中的膜污染物质,超滤膜的跨膜压差增长缓慢,系统运行稳定.采用浸没式超滤替代砂滤形成混凝沉淀-超滤组合工艺可有效提高供水的安全性.     

基于压力衰减的超滤膜急性与慢性物理破损评价

为验证超滤膜物理破损压力衰减监测的有效性,对破损后膜出水水质的变化和膜内压力的衰减情况进行系统考察.借助医用探针在超滤膜上制造破损点(单个扎孔破损率A=5.46×10-6),发现随着破损率由0增加到5A,超滤膜出水的UV254和DOC仅分别增加24%和26%;出水浊度由0.100 NTU增加到0.290 NTU,但绝对值依然很低,难以反映超滤膜破损的程度.超滤膜急性物理破损时,膜内压力则呈现出急剧下降的趋势,即便破损率仅为1A时,55 k Pa的压力仅66 s就降至零点.因此,以压力衰减监测作为超滤膜物理破损的一种快速、高效、灵敏的评价方法是行之有效的.接触实验表明,粉末炭与超滤膜的短期接触(45 d)不会造成超滤膜的慢性物理破损,不会影响出水水质.     

在线混凝对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响

以聚合氯化铝作为混凝剂,通过中试考察了在线混凝对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响,并与原水直接超滤和水厂现有常规处理工艺出水水质进行了对比.结果表明,在线混凝对浸没式超滤膜对浊度和微生物的去除没有影响,原水直接超滤和在线混凝-超滤出水浊度均低于0.1 NTU,出水细菌总数均不超过5 CFU/mL;与原水直接超滤相比,混凝剂投量为20和30 mg/L时,在线混凝-超滤工艺对CODMn的去除率分别提高了8.1%和14.3%,对UV254的去除率分别提高了19.4%和26.5%;与原水直接超滤相比,在线混凝-超滤工艺在混凝剂投量低于水厂常规处理投加量的条件下即可明显减缓膜污染,进一步提高混凝剂投量对膜污染改善无明显影响.     

原水及沉后水对PAC／UF工艺膜污染的影响

为考察超滤过程膜污染的主要影响因素,采用模拟粉末活性炭-超滤(PAC／UF)工艺处理微污染原水及其沉后水,对比两种水体膜污染特性差异,分析颗粒物粒径和溶解性有机物特性对膜污染的影响．结果表明,PAC/UF工艺能够有效减轻沉后水超滤过程膜污染,但对原水超滤过程没有改善效果. 原水以中小分子亲水性有机物为主,PAC可有效去除其中芳香类和溶解性微生物代谢产物,但没有减轻膜污染,这些有机物不是造成原水膜污染的主要因素. 胶体颗粒粒径小、含量高是导致PAC/UF工艺无法减轻原水膜污染的主要原因,颗粒含量及粒径分布对膜污染有重要影响.     

基于在线混凝-超滤组合工艺的微污染地表水处理

以微污染地表水为原水,采用不同混凝剂投加量的3组流程和直接超滤工艺进行对比试验,考察了在线混凝-超滤组合工艺去除污染物的效果和膜污染情况。经过150h的连续运行,组合工艺出水浊度稳定在0.1NTU以下,CODMn平均去除率为33%,水质优于直接超滤工艺。试验中组合工艺较直接超滤工艺跨膜压差增长缓慢,膜污染经化学清洗后可基本去除,表明在线混凝可以延缓膜污染的进行。在试验中提高混凝剂投加量可以略微提高超滤效果,但综合考虑运行成本,混凝剂的最优投量为30mg/L。