新型聚醚砜/磺化聚醚砜共混超滤膜制备方法的研究

基于自制的磺化聚醚砜(SPES)溶液,直接将SPES溶液与聚醚砜(PES)共混配制铸膜液,制备新型的聚醚砜/磺化聚醚砜(PES/SPES)共混超滤膜,简化了制膜过程.考察了铸膜液中PES与SPES总固含量、凝固浴温度、预蒸发时间和添加剂对PES/SPES共混膜结构与性能的影响.研究发现,随铸膜液温度的降低和铸膜液中酸含量的增加,铸膜液的比浓黏度增加;制备的共混膜断面为致密皮层和多孔支撑层组成的不对称结构;随铸膜液PES/SPES总固含量的增加,共混膜的水通量降低,截留率升高;随凝固浴温度升高和预放置时间延长,共混膜水通量增加,截留率降低;聚乙二醇200(PEG200)和丙酮的加入有利于改善膜性能,当加入量为2%时,共混膜的水通量都高于460L/(m~2·h),对PEG6000截留率都大于85%.     

磺化聚砜/聚醚砜共混非对称纳滤膜的制备与性能表征

以相转化法制备了磺化聚砜(SPSF)/聚醚砜(PES)共混新型纳滤膜,并研究了磺化聚砜的磺化度以及聚醚砜/磺化聚砜的共混质量比对低分子量PEG的截留率和脱盐率性能的影响.结果表明:在操作压力为0.5MPa,料液温度为25℃下,当PES/磺化度10%SPSF共混比为6∶4时,SPSF/PES共混膜对PEG1000、PEG800和PEG600的截留率分别为99.8%、81.0%和57.8%,对硫酸钠、氯化钠的截留率分别为69.0%和23.5%,SPSF/PES共混膜的纯水通量为90.3L/(m2.h).     

聚醚砜血浆蛋白分离中空纤维膜的研制

采用干-湿相转化法纺丝工艺纺制聚醚砜中空纤维膜,研究了聚乙二醇(PEG)含量、入水距离对聚醚砜中空纤维膜性能的影响.结果表明,随PEG含量的增加,PES中空纤维膜的纯水通量、溶茵酶的清除率增大,牛血清的截留率、爆破压力略有下降;随着入水距离的增大,PES中空纤维膜水通量、溶菌酶的清除率逐渐下降,牛血清的截留率变化并不明显.     

不同分子量聚醚砜超滤膜性能的研究(Ⅰ)不同添加剂的影响

选用两种分子量的聚醚砜(PES)为膜材料,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,分别以聚乙二醇(PEG400、PEG6000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,用非溶剂致相分离法制备了超滤膜,研究了添加剂种类及浓度对不同分子量PES超滤膜性能的影响,利用相图及铸膜液黏度数据,从热力学、动力学、聚合物聚集体大小角度对实验现象进行了解释.结果表明,同种添加剂时,随PES分子量增大制得超滤膜的过滤通量增大、截留率降低.不同添加剂时,PES超滤膜对PEG20000溶液的通量按添加剂为PEG400,PEG6000,PVP K30的顺序依次增大.添加剂为PVP K30、PEG400时PES超滤膜的截留率大于添加剂为PEG6000时PES超滤膜截留率.铸膜液配方相同,添加剂浓度增大时,制得超滤膜的厚度增大,过滤通量增大、截留率降低.     

聚合物浓度及凝固浴条件对PES/PMMA共混超滤膜结构及性能的影响

探究不同聚合物浓度、外凝固浴温度、内凝固浴组成对干-湿相转化法所制备的聚醚砜(PES)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混中空纤维超滤膜的结构和性能的影响。结果显示,PMMA的加入可以弱化PES膜的疏水性,提高膜的综合性能;总固含量增大,膜通量下降,截留率、拉伸强度增加;外凝固浴温度上升,膜通量增大,截留率、拉伸强度降低;随着芯液中N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)含量增大,膜截面结构由对称双指状孔结构向单排指状孔结构转化,膜通量先减后增,截留率先升后降,拉伸强度呈增大趋势。     

聚乙烯吡咯烷酮含量对聚偏氟乙烯/聚醚砜共混膜性能和结构的影响

采用二甲基乙酰胺为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)为致孔性添加荆,研究了PVP的浓度对聚偏氟乙烯/聚醚砜(PVDF/PES)共混膜的收缩率、纯水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率和膜结构的影响.在PVP含量为5%时,共混膜的收缩率最低,水通量取得极大值,截留率有一极小值.     

对乳清的超滤渗透液进行纳滤脱盐的试验研究

采取超滤膜对乳清进行预处理,研究了不同操作条件下NF270纳滤膜的通量衰减规律以及对乳清中盐和乳糖的分离效果.结果表明:压力由0.4 MPa增加到0.6 MPa时,纳滤膜稳定通量增大,膜通量衰减加重.纳滤膜的盐截留率先下降后上升,乳糖透过率略有增加,增加压力有利于乳糖和盐之间的分离;当压力为0.6 MPa,转速为418.6r/min,在蛋白质的等电点pH值为4.8时,纳滤膜通量小且膜污染最为严重,此时盐截留率最低;pH值为3时所对应的膜通量与料液呈中性时相比,乳清通量增加,且通量衰减幅度小,此时盐截留率为30％,乳糖透过率达80％,因此酸性条件有利于提高通量及乳糖和盐之间的分离效果;提高膜表面的湍动程度时,膜通量增加且膜污染减弱,相应的纳滤膜的盐截留率较小,而对乳糖的透过率影响不明显.     

新型聚醚砜超滤膜的制备与表征

以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙二醇(PEG)和二氧化钛(TiO2)为添加剂,采用相转化法制备聚醚砜超滤膜.研究了不同铸膜液配方所制备的超滤膜的性能.考察了添加剂的种类及含量对膜性能的影响.对所制备的聚醚砜超滤膜的孔径、孔隙率及耐污染性进行了表征,并通过SEM观察了膜表面与断面形态.用PEG-400和TiO2作混合添加剂所制得的聚醚砜超滤膜纯水通量可达148 L/(m2.h),对胃蛋白酶的截留率可达56%.     

润滑油酮苯脱蜡溶剂回收用聚酰亚胺纳滤膜分离性能的研究

主要研究了聚酰亚胺纳滤膜分离酮苯一润滑油的性能．考察了操作压力、温度、料液流量、料液中润滑油浓度及酮苯比等因素对膜通量和截留率的影响,并考察了长期运行情况下膜的分离性能．结果表明,随压力增大、温度升高和料液流量增大,膜通量也随之增大;料液中润滑油浓度的增加使膜通量减小,料液中酮苯比的增加可增大膜的通量;以上各种情况对膜的截留率影响不大,截留率稳定在95％以上;在40天的运行期内膜的分离性能变化不大,说明此聚酰亚胺膜具有较强的抗污染能力．     

聚丙烯酸钠复合超滤膜研制初探(Ⅰ) UPANA-1复合膜的制备

以聚丙烯酸钠为复合膜分离层材料,多孔的聚醚砜(PES)超滤膜为基膜研制出具有超薄分离层的聚丙烯酸钠复合超滤膜(UPANA-1).用浓度为0.005 g/L的分子量为1 000的聚乙二醇水溶液作为介质溶液,室温、压力0.6 MPa下做膜性能测试,UPANA-1膜的截留率大于90%,水通量为32.6 L/(m2*h).并着重研究了基膜的选择、超薄分离层膜液的组成等制膜条件对复合膜性能的影响.     

气体鼓泡强化超滤分离木聚糖酶和β-木糖苷酶

研究了木聚糖酶和β-木糖苷酶的超滤分离过程中,气体鼓泡的作用、气体流量、液相流量和操作压强对溶剂透过率和分离因数的影响.结果发现,通入少量的空气即能显著改善溶剂透过率和分离因数,这种改善效果与操作条件相关,液相进料速度较低、操作压强较高时,气体鼓泡所产生的效果较为明显.在实验条件下,空气的通入可使溶剂透过率增加近60%,分离因数提高了9倍左右,增加到了36倍.适宜的空气流量为25~50 mL/min;在气体鼓泡的情况下,溶剂透过率随操作压强线性地增加,而分离因数不受操作压强影响.     

内部热能回收式多效膜蒸馏用于海水淡化及浓盐水深度浓缩

利用自制的具有高效内部热量回收功能的多效膜蒸馏组件对不同浓度的氯化钠水溶液进行浓缩研究.考察进料温度、浓度、流速对膜通量、造水比和脱盐率的影响.实验结果表明,料液加热温度T3升高时膜通量和造水比随之明显增加,而脱盐率保持不变;料液流速增加使膜通量增加,而造水比随之降低,脱盐率几乎不受影响;随着料液浓度的增加,膜的通量和造水比逐渐降低,脱盐率略微减小但影响很小.当料液中氯化钠浓度较低时,该过程的最大膜通量为6.8L/(m2·h),造水比为12.5;当料液中氯化钠浓度大于15％时,膜通量为5.2 L/(m2·h),造水比为6.2,脱盐率可达99.99％.实验结果表明,多效膜蒸馏技术可有效应用于海水淡化及常规海水淡化过程,例如反渗透和多效蒸发过程所副产浓盐水的深度浓缩和淡水生产.     

汽油脱硫用复合膜的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为活性分离层、聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜为支撑层制备复合膜。PEG涂膜液的固含量提高到16%时,可以减少孔渗现象,提高渗透通量。考察进料温度、流量和膜下游侧压力对复合膜性能的影响。硫富集因子随温度和流量升高先增加后减小,最大值出现在100℃和100mL/min。渗透通量随温度升高而增大;当进料流量大于100mL/min时,渗透通量随流量增加而减小。两个参数均随膜下游侧压力增加而减小。对典型的催化裂化汽油,膜的渗透通量可达2.7kg/(m2.h),硫富集因子为3.6。     

一种用于从水中分离挥发性有机化合物的疏水性渗透汽化中空纤维复合膜

研制出一种名为VOC-SEP200新型中空纤维疏水性复合膜，并考察了这种复合膜从水中分离BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的性能．这4种芳香碳氢化合物是工业有机废水中的一组有代表性的污染物，本研究的最终目的是想从现实的工业废水中回收这些化合物．采用料液在纤维中孔流动的方式，系统考察了进料液流速、操作压力、温度和进料液浓度对膜分离效率及膜性能的影响．结果显示，随着进料液流速的提高，BTEX的通量随之增大．这是由于随着进料液流速的提高，浓度极化的影响会减少，同时BTEX和水的分离因子会有显著增大．结果还显示，膜的性能随膜横向的驱动力降低而提高，其最佳的渗透压范围是10．7～13．3kPa(即80～100mmHg)，此时BTEX通量达到最大平稳值，同时水的通量最小．提高渗透压可减少操作费用，同时可增强分离效果，和预期的情况一样，BTEX和水的渗透通量都随着温度和进料浓度的提高而增大，但再进一步提高浓度和温度，则对水通量不产生影响．水通量在初始阶段的增加可以归因于膜的溶胀，水通量不再随温度和浓度的进一步升高而增加，可以归因于水分子的聚集与膜的溶胀达到了平衡，     

Osmotic-pressure model with permeability analysis for ultrafiltration in hollow-fiber membrane modules

The effects of operating conditions on the permeate flux for ultrafiltration of aqueous solutions of Dextran and Polyvinylpyrrolidone in hollow-fiber membrane modules have been investigated experimentally based on the osmotic-pressure model with the permeability analysis. The correlation equations for pure-water permeability after solute adsorption and fouling on the membrane have been obtained as functions of the transmembrane pressure and solution concentration. The theoretic prediction of permeate fluxes agrees well in tendency with the experimental data.     

疏水陶瓷膜脱除油中水分的研究

对采用平均孔径50nm、表面疏水的陶瓷膜脱除油中水分的过程进行了研究,考察了跨膜压差、膜面流速、原料液水含量对膜渗透通量及水截留率的影响.结果表明,采用疏水陶瓷膜脱除异辛烷中水分可得到较好的分离效果;增大跨膜压差或减小原料液水含量可以增加膜稳定通量,而随着膜面流速的增加,膜稳定通量先升后降.实验得出适宜的操作参数为跨膜压差0.1MPa、膜面流速1.67m/s,获得的水截留率均在98%以上.基于所用陶瓷膜稳定的亲油疏水表面,渗透侧水含量在不同的操作条件下变化很小.     

Micellar enhanced ultrafiltration of eosin dye using hexadecyl pyridinium chloride

Surfactant-based separation of toxic eosin dye is studied to estimate the potential of micellar enhanced ultrafiltration (MEUF) using cetyl(hexadecyl) pyridinium chloride (CPC) as the cationic surfactant. The optimum feed CPC concentration is found from the experimental results of pure CPC solution in a batch cell. It is in the range of 10-20 kg/m(3) to have a reasonable permeate flux and lower surfactant concentration in the permeate. Selecting 10 kg/m(3) as the feed surfactant concentration, MEUF experiments are conducted to study the retention characteristics of eosin dye in the continuous cross flow system. The effects of operating conditions, i.e., feed dye concentration, operating pressure and cross flow rate on the permeate flux and observed retention of dye are investigated.     

温度极化对膜蒸馏过程的影响研究

采用直接接触式膜蒸馏，以纯水为料液，考察了材料及结构不同的5种微孔疏水膜的渗透性能．分析结果认为，膜的渗透系数和温度极化系数共同影响着膜通量的大小．实验还考察了料液温度和流率对膜通量及热效率的影响，利用膜及膜两侧边界层内传热传质理论对此进行了分析讨论．因温度极化系数随操作温度变化，可通过控制适宜操作温度获得大膜通量和高热效率．增大料液流率可强化传热，使温度极化减弱，膜通量增加．     

膜技术处理含油废水的研究

介绍了膜技术在含油废水处理中的特点和应用前景,针对含油废水的性质,探讨了膜类型的选择、操作压差、膜面流速、操作温度、膜污染及清洗等因素对膜技术处理含油废水的影响.通常情况下,操作压力过大时,膜通量随压力变化较小,而低于该压力时,膜通量随操作压力的增大而提高;膜面流速和温度对膜通量的影响和操作压力的影响类似;膜经过合适的清洗可以基本恢复膜通量.还介绍了膜技术在油田含油废水处理中的实例和存在的问题,并进一步指出今后的发展方向是研究开发经济、高效的污水处理技术,尤其是膜技术和微生物法结合处理油田含油废水的技术.     

Effect of PAC addition on immersed ultrafiltration for the treatment of algal-rich water

The aim of this study was to evaluate the effect of powdered activated carbon (PAC) addition on the treatment of algal-rich water by immersed ultrafiltration (UF), in terms of permeate quality and membrane fouling. Experiments were performed with a hollow-fiber polyvinyl chloride ultrafiltration membrane at a laboratory scale, 20-25°C and 10 L/(m(2) h) constant permeate flux. UF could achieve an absolute removal of Microcystis aeruginosa cells, but a poor removal of algogenic organic matter (AOM) released into water, contaminants responsible for severe membrane fouling. The addition of 4 g/L PAC to the immersed UF reactor significantly alleviated the development of trans-membrane pressure and enhanced the removal of dissovled organic carbon (by 10.9±1.7%), UV(254) (by 27.1±1.7%), and microcystins (expressed as MC-LR(eq), by 40.8±4.2%). However, PAC had little effect on the rejection of hydrophilic high molecular weight AOM such as carbohydrates and proteins. It was also identified that PAC reduced the concentrations of carbohydrates and proteins in the reactor due to decreased light intensity, as well as the MC-LR(eq) concentration by PAC adsorption.