聚砜超滤膜在菜籽油脱胶中的应用

研究了聚砜超滤膜在菜籽油脱胶中的应用,讨论了操作时间(10 ～60 min),菜籽油-正己烷混合液中菜籽油质量分数( 10％～ 50％),操作压力(0.05～0.20 MPa)和操作温度(10～30℃)对脱胶效果的影响.结果表明:混合液渗透通量随操作时间的延长和混合液中菜籽油质量分数的提高而降低,但膜对磷脂的截留率表现出增大的趋势;渗透通量随操作压力和操作温度的升高而增大,但操作压力和操作温度对磷脂截留率影响很小.在实验条件下,聚砜超滤膜对30％菜籽油-正己烷混合液的渗透通量为8 ～33 kg/(m2 ·h),磷脂截留率为60％ ～ 80％:对菜籽油的渗透通量为0.2～3.5 kg/(m2·h),磷脂截留率达到91％ ～93％.     

UF-RO处理APMP废液的试验

采用由陶瓷超滤膜及反渗透膜组成的膜分离中试系统对APMP废液进行了预浓缩试验,研究发现:在20nm膜孔径、2bar跨膜压力、80℃和体积浓缩因子为8的条件下,膜分离中试系统废液通量达到89.1L/(m2·h·bar),最终浓缩液固形物可达58.38g/L。中试线浓缩能耗约为5kwh/t废液,二级反渗透的通量稳定在38L/(m2·h·bar)以上,出水无色透明,电导率在10~30μS/cm范围内,CODCr为380~550mg/L,经气提后CODCr可进一步降低到200 mg/L以下,可满足APMP制浆过程用水水质要求。     

中空纤维陶瓷膜用于杜氏盐藻采收的实验研究

利用中空纤维陶瓷膜对杜氏盐藻的采收过程进行了实验研究,考察了膜孔径、操作压力、浓缩过程等因素对通量的影响及通量稳定性,最后对污染膜进行了清洗研究.实验结果表明,孔径为20 nm的中空纤维陶瓷膜用于杜氏盐藻培养液的浓缩采收过程较为合适;常温下,较优操作压力是膜组件进/出口为0.30 MPa/0.26 MPa,稳定通量达80 L/m2·h以上;浓缩10倍时,通量可达到60 L/m2·h左右;经40 h的稳定运行,膜通量衰减20%左右.采用1%NaOH+0.2%NaCIO混合溶液与0.5%HNO<,3>溶液在50℃～55℃条件下对实验用膜进行先后清洗,经清洗后,膜通量基本恢复到初始水平.     

真空膜蒸馏方法处理高盐印染中间体废水研究

采用真空蒸馏方法处理高盐度印染中间体废水.考察了进料温度、流量、浓度对处理效果的影响.结果表明:进料温度对膜渗透通量的影响较大,随温度的升高渗透通量显著增大,对于预处理后的印染废水,流速为50 L/h时,当温度从60℃提高到80℃,膜蒸馏通量从5.644 kg/(m2·h)增长到8.937 kg/(m2·h);流量对膜蒸馏通量无显著影响;膜蒸馏通量随进料浓度的增加而下降,当废水盐度高于22%时,膜蒸馏通量显著降低至2.5 kg(m2·h).经过预处理后的印染中间体废水膜蒸馏产品水COD降为400 mg/L以下,色度降为80.     

陶瓷膜超滤纯化赤藓糖醇发酵液的工艺研究

采用截留分子量为30万u的陶瓷超滤膜纯化赤藓糖醇发酵液,考察运行时间、跨膜压差(TMP)、料液折光浓度和操作温度对膜通量的影响,分析各条件下稳定通量的变化规律.研究表明:实验设备运行1h后膜管通量开始稳定,当跨膜压差为0.3MPa、料液折光浓度为15％、操作温度为50℃时,稳定通量维持在75L/(h· m2),制得的赤藓糖醇液的色谱纯度为80％.     

超滤/纳滤技术深度处理肠衣废水的研究

采用超滤/纳滤技术对肠衣废水进行深度处理,研究操作压力和处理时间对膜性能的影响。结果表明,适宜的超滤压力为0.25MPa,运行1h后,肠衣废水的COD(chemical oxy-gen demand)、BOD(biochemical oxygen demand)的平均去除率分别大于60%和35%,平均膜通量大于580L/(m2.h);适宜的纳滤压力为1.4～1.6MPa,连续运行3h后,肠衣废水COD、BOD和氯离子的平均去除率分别大于70%、90%和98%,平均膜通量大于60L/(m2.h);最终出水的水质可以达到中水回用的要求。     

PVC/PVDC共混膜的制备及其性能

为了探讨聚氯乙烯(PVC)/聚偏二氯乙烯(PVDC)共混膜的制备及性能，选用N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂，采用相转化法制备PVC/PVDC共混膜，研究PVC/PVDC共混体系的相容性、共混膜表面形貌和截面形貌，以及共混比和聚乙二醇(PEG)质量分数对纯水通量、截留率，动态接触角以及通量恢复率的影响。结果表明：当PVC/PVDC共混比为4/6时共混膜的综合性能最好，纯水通量为212.9 L/(m²·h),在0.1 MPa的压力下，对牛血清蛋白(BSA)的截留率为88.5%。PEG最佳质量分数为6%,此时纯水通量为336.6 L/(m²·h),截留率为81.6%,瞬间接触角从81.1°下降到74.5°,恢复通量率从52.7%上升到85.7%。研究结果说明PEG可以有效地改善共混膜的亲水性和抗蛋白污染能力。     

纳滤浓缩西番莲果汁的研究

根据西番莲原汁中的有机物组成及分子量,选择合适的纳滤膜对西番莲澄清果汁的浓缩过程进行研究.通过系统考察影响膜通量的因素,发现适当提高温度、压力可以提高膜通量.在不破坏西番莲果汁中的芳香成分及Vc等营养成分和不超过膜的压力操作范围的前提下,得到较适的操作温度和压力.选择在操作温度为28 ℃左右,压力为3 MPa时,分离效果最好,此时实际膜通量达17 L/(m2.h).经过纳滤浓缩,西番莲澄清汁可溶性固形物从13oBx提升到30oBx左右.本实验可以达到较好的膜通量和截留率,为在工业化浓缩西番莲澄清汁过程中,利用膜技术大大减少芳香成分及Vc等营养成分损失提供参考.     

聚偏氟乙烯微滤膜过滤纯生啤酒性能与滤菌效果研究

研究了指孔状结构和网状结构的亲水性聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜的滤菌性能与膜结构、膜孔径的关系,探讨了生啤酒过滤过程中膜结构、清洗方式对除菌效果和膜过滤通量的影响规律,通过SEM和接触角测定仪表征了微滤膜的结构和亲水性。结果表明:膜的结构对滤菌效果影响不大;0.22μm数量级的PVDF微滤膜的滤菌效果达到啤酒生产要求;清水清洗和碱、清水、酸、清水连续清洗两种清洗方式对网状结构的PVDF膜影响不大,其平衡过滤通量保持在22.2~22.4L/(m2·h),但碱、清水、酸、清水连续清洗方式更有利于指孔状结构PVDF膜性能的恢复,平衡通量约为40.8L/(m2·h),而同样条件下清水清洗的平衡通量为35.0L/(m2·h)。实验数据表明用亲水性的PVDF微滤膜过滤生啤除菌,仅采用清水清洗膜在操作上是可行的。     

膜分离可溶性葡萄籽蛋白质及膜清洗方案

采用孔径为100nm无机陶瓷膜超滤葡萄籽蛋白提取液,浓缩葡萄籽蛋白质,通过对膜过滤压力、pH、料液比三个因素分析以及正交优化实验,得到最佳工艺条件:操作压力0.1MPa,pH8,料液比为1∶120,此条件下蛋白回收率、浓缩效率、膜污染率、膜通量分别为89.45％、331.07L/m2·h、7.26％、350L/m2·h;采用不同的化学试剂清洗陶瓷膜,结果表明:用0.75％ HNO3清洗效果较好,膜通量的恢复率可以达到46.34％.     

正渗透膜污染的影响因素及清洗效果研究

为研究正渗透(FO)浓缩过程中的膜通量衰减规律,本文以牛血清白蛋白(BSA)为特征污染物,研究了正渗透过程中原料液的离子强度及BSA浓度、膜方位等参数不同时FO膜的污染规律,以提高膜通量和截留率为目标,对驱动液的种类、浓度,料液流速进行了优化,并优化了适宜的膜清洗方案.结果表明:原料液中离子强度越大,FO膜的初始通量越...     

接枝PVDF膜吸收器中CO2吸收特性和传质规律的研究

本文以CO2为吸收气体,NaOH为吸收液,研究了N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）接枝的PVDF中空纤维膜吸收器吸收二氧化碳的吸收特性以及传质规律,并建立膜吸收器中二氧化碳的传质模型。研究结果表明：PNIPAM接枝PVDF中空纤维膜吸收器的CO2吸收率随吸收液浓度和吸收液的流量的升高而升高,随气体流量升高而降低;在实验操作条件下,较佳吸收二氧化碳的工艺参数为：吸收液浓度为0．4mol／L,吸收液流量为16L／h,气体流量为250L／h,气液两相流动方式采用逆流方式。此时,二氧化碳的吸收率接近100％;而对二氧化碳气体吸收过程中传质的研究得出,总传质系数KG=17．5—26-3×10^-5mol·m^-1·s^-1·KPa^-1,传质通量Nco2=3．8—7．6×10^-6mol·m^-2·s^-1;采用PNIPAM接枝PVDF中空纤维膜吸收器,NaOH水溶液吸收CO2具有良好的吸收效率。     

OCC制浆造纸废水的膜处理技术研究

运用聚醚砜超滤膜对OCC造纸废水二级生化出水进行了处理,旨在将处理后的出水回用于纸机系统。通过考察废液通量、总固形物去除率、CODcr去除率等指标,得出了OCC废水膜处理的优化工艺,即截留相对分子量1000,压力0.3MPa,温度20℃,转速200rpm,最佳透过比为95%。结果表明,在最佳操作条件下废水的通量为27.6L/（m^2·h）,总固形物（TS）从6.96g/L降低到4.32g/L,CODcr从812mg/L降低到117mg/L,阳离子需求量（CD）从1.7532meq/L降低到0.0158meq/L,色度由2381倍降低到25倍,可满足纸机水回用的要求。     

旋流耦合膜分离澄清糖浆的实验研究

研究旋流器耦合膜分离过程澄清糖浆的效果:分析原始糖浆和分离过程糖浆中粒子粒径分布情况;对比2种膜的膜通量变化情况和混浊度去除率。结果表明:在0.05 MPa压力下,稳定膜通量5 U为0.87 m3/m2.h,10 U膜为1.83 m3/m2.h;混浊度平均去除率5 U膜为16.73%,10 U为29.53%。     

正渗透技术浓缩苹果汁过程中反向溶质扩散的研究

反向渗透扩散（RSF）是正渗透技术中的一大挑战,本实验立足于研究正渗透技术浓缩苹果汁性能以及功能性汲取液（乙酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠溶液）的溶质扩散规律。首先,利用NaCl溶液为汲取液研究正渗透膜的基础特性,通过改变NaCl溶液浓度、进水流速以及膜操作模式,探究正渗透体系的水通量、反向溶质扩散及截留率,分析对去离子水和苹果汁的浓缩能力及溶质扩散规律;其次,对比不同功能性汲取液对苹果汁浓缩的效果和对RSF的影响,以期达到将RSF化弊为利的目的。结果表明,汲取液浓度和膜操作模式影响浓缩效率和RSF;采用压力延迟渗透（PRO）模式,苹果汁浓缩倍数和RSF均比正渗透（FO）模式高,PRO模式下,5 mol·L?1 NaCl汲取液RSF达87.34±6.32 g·m?2·h?1;不同种类功能性汲取液浓缩苹果汁的能力不同,汲水能力:碳酸氢钠>氯化钠>乙酸钠>柠檬酸钠。RSF:乙酸钠>碳酸氢钠>氯化钠>柠檬酸钠。2 mol·L?1柠檬酸钠汲取液的RSF为29.61±2.19 g·m?2·h?1,仅为同浓度NaCl汲取液的一半,与传统的NaCl汲取液相比,柠檬酸钠汲取液可有效控制RSF。     

固定化酵母-膜生物反应器连续发酵生产乙醇的研究

对固定化酿酒活性干酵母-硅橡胶膜生物反应器连续发酵生产乙醇进行了实验研究。对固定化酵母和游离酵母的发酵能力进行了比较,实验研究了系统在长期运行过程中的发酵反应动力学参数和膜传质动力学参数等基本性能。结果表明,酵母细胞固定化后,其发酵速度有明显提高;膜渗透汽化分离产物乙醇使发酵反应能够长时间连续稳定地进行,葡萄糖消耗率和乙醇体积产率都较间歇发酵有明显的提高;在连续运行中,发酵液中葡萄糖浓度控制在20～50g/L的范围内,乙醇体积产率为4.0g/（L·h）,罐内乙醇浓度基本保持在45g/L左右,固定化酵母浓度维持在1.05×10^10～2.15×10^10个/克胶,发酵液中游离酵母浓度维持在0.02×10^10～0.098×10^10个/mL,膜的渗透通量和分离因子分别为300～500g/（m^2·h）和3.6～7.2;实验系统连续运行了294h,收得渗透冷凝液4841.7g,平均质量分数为21.3%。     

Experimental study of water and salt fluxes through reverse osmosis membranes

Water flux and salt rejection rate, which are the two most important parameters in evaluating the performance of a reverse osmosis membrane process, are desirable to be directly related to the membrane properties and operating conditions. However, the membrane transport theories in their general forms are unable to describe the membrane performance satisfactorily. In this study, water and salt fluxes through reverse osmosis membranes were carefully examined with a cross-flow filtration cell under various operating conditions. Experimental results showed that a notable permeate flux was detected when the driving pressure was smaller than the feed osmotic pressure. Water flux increased with the driving pressure nonlinearly before approaching a linear relation with the pressure. In addition, salt transport was highly dependent on both operating pressure and feed salt concentration. A power relationship between salt flux and concentration was correlated well with the experimental data. The equations for water and salt fluxes obtained from this work would provide a facile and accurate means for predicting the membrane performance in design and optimization of reverse osmosis processes.     

甜菜制糖稀汁的电渗析法脱盐

稀汁脱钙二混蜜脱钾钠与糖厂节能和提高糖分回收率紧密相关。研究了稀汁电渗析法脱钙的工艺条件优化,以及高钙盐含量废液用于二混蜜脱钾钠树脂的再生效果。结果表明,在循环流速80L/h、操作电压35V的条件下,每批15L制糖稀汁在1h的脱盐率可达95％以上;高钙盐含量的电渗析浓缩废液可再生二混蜜脱钾钠树脂以制备钙型离交树脂。     

Thin-film composite pressure retarded osmosis membranes for sustainable power generation from salinity gradients

Pressure retarded osmosis has the potential to produce renewable energy from natural salinity gradients. This work presents the fabrication of thin-film composite membranes customized for high performance in pressure retarded osmosis. We also present the development of a theoretical model to predict the water flux in pressure retarded osmosis, from which we can predict the power density that can be achieved by a membrane. The model is the first to incorporate external concentration polarization, a performance limiting phenomenon that becomes significant for high-performance membranes. The fabricated membranes consist of a selective polyamide layer formed by interfacial polymerization on top of a polysulfone support layer made by phase separation. The highly porous support layer (structural parameter S = 349 μm), which minimizes internal concentration polarization, allows the transport properties of the active layer to be customized to enhance PRO performance. It is shown that a hand-cast membrane that balances permeability and selectivity (A = 5.81 L m(-2) h(-1) bar(-1), B = 0.88 L m(-2) h(-1)) is projected to achieve the highest potential peak power density of 10.0 W/m(2) for a river water feed solution and seawater draw solution. The outstanding performance of this membrane is attributed to the high water permeability of the active layer, coupled with a moderate salt permeability and the ability of the support layer to suppress the undesirable accumulation of leaked salt in the porous support. Membranes with greater selectivity (i.e., lower salt permeability, B = 0.16 L m(-2) h(-1)) suffered from a lower water permeability (A = 1.74 L m(-2) h(-1) bar(-1)) and would yield a lower peak power density of 6.1 W/m(2), while membranes with a higher permeability and lower selectivity (A = 7.55 L m(-2) h(-1) bar(-1), B = 5.45 L m(-2) h(-1)) performed poorly due to severe reverse salt permeation, resulting in a similar projected peak power density of 6.1 W/m(2).