电场作用下荷电膜对多糖溶液的超滤性能

以分子量小于10000的右旋糖苷硫酸酯为分离对象，通过膜通量、截留率、膜通量衰减程度和膜的清洗恢复率等参数的测定，考察了外加直流电场作用下荷电超滤膜的分离性能。结果表明：与中性膜PES300相比，外加电场下荷电膜的膜通量和截留率都有所提高，而膜通量衰减程度由41．86％分别降低到19．51％和13．28％。结合使用膜改性和外加电场两种强化方法，膜的衰减程度可进一步降至8．33％，而且使用过的荷电膜清洗后其膜通量的恢复率可达到95％，表明能较大地改善膜的抗污染性能。     

陶瓷膜用于硫化碱液纯化除杂研究

采用陶瓷膜对硫化碱液进行纯化除杂研究,分析了膜通量随运行时间的衰减变化趋势,确定了恢复膜通量的方法,并比较了2种陶瓷膜管的不同分离效果。结果表明,50 nm陶瓷膜能有效截留硫化碱液中的杂质,过滤硫化碱液时平均通量达到330~340 L/(m2·h),碱回收率99%以上,清液ss低于6 mg/L,满足生产需要,提高了产品品质。     

陶瓷膜分离净化硫氰酸钠工艺研究

采用陶瓷膜分离净化湿法腈纶溶剂硫氰酸钠物料,分析了膜通量随运行时间的衰减变化趋势及浓缩倍数与膜通量衰减的关系,确定了恢复膜通量的方法,比较了不同膜管的分离效果和分离特性。结果表明:陶瓷膜能有效截留硫氰酸钠物料中的杂质,水不溶物去除率大于75%;膜通量都随运行时间的延长而衰减,当平均膜通量低于设计膜通量时,可采用热纯水进行洗脱,使膜通量恢复;当热纯水无法使膜通量恢复,可采用化学方法或更换膜管;不同膜层厚度的膜管对膜通量影响不大,但厚层膜管的分离除杂效果好。     

丝瓜络纤维对PVDF超滤膜结构和性能的影响

以天然高聚物丝瓜络纤维作为亲水化改性剂,制备了不同丝瓜络纤维含量的亲水化超滤膜,对比分析PVDF基膜和改性膜过滤腐殖酸和海藻酸钠2种典型污染物配制的模拟废水时通量变化规律;考察了不同丝瓜络纤维含量对改性膜孔隙率、亲疏水性、纯水通量、截留率和抗污染性能的影响,利用扫描电镜(SEM)观察了膜微形貌结构。结果表明,丝瓜络纤维的质量分数为1.2%时,滤膜亲水性改善,PVDF质量分数分别为14%和16%的纯水通量较基膜分别提高3倍和3.5倍,截留率均保持93%以上,膜物理清洗后通量恢复率最高达94.2%。过滤模拟废水时,改性膜比通量衰减幅度较小,膜稳态通量高,抗污染性能好。     

陶瓷膜处理废聚酯瓶片洗涤废水工艺研究

废聚酯瓶片洗涤废水属于碱性高浓度难降解废水,采用陶瓷膜错流过滤的方式进行试验,孔径50、200、500nm的陶瓷膜对SS和浊度截留率均在99%以上,渗透液存放24 h后保持澄清透明,对COD去除率为40.5%～43.3%,同时发现陶瓷膜对可溶物的透过性较好。陶瓷膜分离工艺参数优化试验表明,在膜孔径为50 nm,操作温度为40～50℃,平均错流速率为2.10 m/s,跨膜压差为0.13～0.15 MPa的条件下,陶瓷膜渗透通量衰减较慢。采用质量分数为0.2%NaClO溶液和0.3%草酸溶液的组合方式进行膜清洗试验,膜通量恢复率达80%以上。     

陶瓷膜超滤薏苡仁混合油脱胶

研究了陶瓷膜在薏苡仁混合油脱胶中的应用。研究了不同截留相对分子质量陶瓷膜的脱胶效果以及过膜压力、料液温度和运行时间对膜通量的影响,并对陶瓷膜清洗工艺进行探索。选择截留相对分子质量15 000的超滤膜,在50 ℃和0.5 MPa下能够去除混合油中90%磷脂。用碱洗和次氯酸钠清洗能够彻底去除膜污染,恢复膜通量。     

离子筛吸附与陶瓷膜耦合用于盐湖卤水提锂

将锰系离子筛吸附与陶瓷膜耦合,用于高镁锂比盐湖卤水的提锂研究。采用水热法制备了高效锂离子筛H_(1.6)Mn_(1.6)O_4,考察离子筛用于卤水提锂效果和陶瓷膜的分离性能。结果表明:制备的离子筛粉体粒径分布在100～500 nm之间,平均粒径为160 nm,用于察尔汗盐湖卤水中对Li~+吸附容量达到31.44 mg·g~(-1);孔径50 nm的陶瓷膜对离子筛的截留率达到100%,膜渗透通量大于150 L·m~(-2)·h~(-1);反冲操作可有效维持吸附-膜分离过程的稳定性,吸附与陶瓷膜的耦合过程对盐湖卤水中的锂提取率超过97%,盐酸和双氧水清洗可有效恢复膜渗透通量。研究结果为高镁锂比盐湖卤水提锂提供了新方法。     

光照溴化诱导接枝聚合两步法对PAN/PSU共混膜的表面改性

采用表面光接枝改性方法对聚丙烯情/聚砜(PAN/PSU)共混膜进行改性,对PAN/PSU共混膜进行光照溴化和紫外诱导接枝聚合丙烯酸,测定了膜的红外光谱、水通量和牛血清蛋白(BAS)截留率.结果表明:紫外光照溴化3 b后,PAN/PSU膜的结构即破坏,膜表面产生了C-Br键;随溴化程度增加,膜的水通量从67 L/(m2·h)下降到48 L/(m2·h),膜的BAS截留率从85%上升到92%;紫外诱导接枝聚合丙烯酸过程中,仅有少量溴参与改性.处理时间小于1 h,膜的分离特性未有明显改变;延长改性时间,膜的水通量降低,截留率升高.     

4nm孔径陶瓷膜去除水中钙离子研究

采用孔径为4 nm的陶瓷膜去除水中的Ca2+,考察了不同Ca2+含量、跨膜压差、溶液pH和温度对陶瓷膜渗透通量和Ca2+截留率随时间的变化情况。结果表明,溶液中的Ca2+含量越低,膜渗透通量越高,Ca2+截留率也越高;跨膜压差升高,膜渗透通量增大,Ca2+截留率降低;降低溶液pH及升高温度能够提高膜渗透通量及对Ca2+的截留率。对Ca2+的质量浓度为10 mg/L的水溶液,在TMP为0.1 MPa、溶液pH为3、温度为50℃时、孔径为4 nm陶瓷膜渗透通量稳定在80 L/(m2.h),Ca2+截留率为85%左右。研究结果可为金属离子微污染水的净化提供方法。     

陶瓷膜净化溶剂油的实验研究

研究了平均孔径0.2 mm的陶瓷膜对含杂质溶剂油的微滤过程,选用不加水和加0.5%(w)水2种料液,考察了操作时间、跨膜压差、错流速度、温度和铝粉含量对膜通量及铝粉截留率的影响,研究了反冲操作、浓缩和污染膜清洗过程. 结果表明,不加水较加水料液的膜通量明显增大;随操作时间延长,膜通量下降至稳定,铝粉截留率迅速增大至100%;跨膜压差增大或温度升高使稳定通量增大;错流速度增大,稳定通量先升高之后不变;铝粉含量越高,膜通量越低. 适宜的操作参数为跨膜压差0.16 MPa、错流流速3.9 m/s和温度40℃. 反冲操作能有效提高膜通量;浓缩过程中膜通量快速下降至平缓阶段再较快降低,净化溶剂油澄清透明;采用0.15%(w)洗洁精和0.25%(w)硝酸清洗可使通量恢复到新膜通量的94.9%.     

壳聚糖纳米粒子改性反渗透膜的制备及性能研究

采用反相乳化法制备了壳聚糖纳米粒子(CSNP),以聚醚砜超滤膜为基膜,将CSNP添加在水相中通过界面聚合方法制备了一系列薄层纳米复合(TFN)反渗透膜,研究了CSNP添加量对TFN膜性能的影响。结果表明,CSNP优化添加质量分数为0.010%,即TFN-10膜对NaCl的截留率达到98.89%,水通量为40.53 L/(m~2·h),远高于TFN-0(TFC)膜的水通量(22.92 L/(m~2·h));且TFN-10膜在48 h的长期运行后,水通量和截留率分别稳定在32.20 L/(m~2·h)和99.07%,稳定性良好;对HA抗污染测试中,通量恢复率为83.67%,总污染率为24.84%,抗污染性能明显优于TFC膜(通量恢复率44.88%,总污染率58.19%)。     

陶瓷膜用于杜仲叶提取液澄清的分离特性与膜污染机制研究

杜仲是我国特有的珍稀中药材树种且资源丰富，其树叶富含绿原酸和黄酮类化合物等活性物质。然而，杜仲叶提取液中杜仲胶、蛋白、多糖等杂质含量较高，缺乏活性物质的高效分离技术。陶瓷膜具有分离效率高、抗污染性能好等优势，已在植物提取液的澄清过程中广泛应用。开发杜仲叶提取液的陶瓷膜法高效澄清技术具有重要应用价值。本文从膜材料和膜过程两个层面展开研究，对陶瓷膜孔径进行了优选，系统考察了操作压力、膜面流速与温度对陶瓷膜澄清过程的影响，并结合Hermia模型对膜污染机制进行了分析。结果表明，平均孔径为100 nm的陶瓷微滤膜具有较高的浊度去除率、活性成分透过率和渗透通量，适合杜仲叶提取液的澄清过程。在优化的操作条件下，陶瓷微滤膜的稳定通量约为58 L·m^-2·h^-1，绿原酸与黄酮的总透过率为75.3%，浊度截留率接近100%，清洗后膜通量恢复率达85%以上。陶瓷膜分离技术在杜仲叶提取液澄清过程中展现了良好的应用前景。     

聚醋酸乙烯酯对聚偏氟乙烯膜结构及性能的影响

采用浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜,研究了亲水性添加剂聚醋酸乙烯酯(PVAc)的含量对膜的结构及亲水性、水通量、截留率、抗污染性等性能的影响。结果表明,添加剂PVAc可以明显改善膜的亲水性、抗污染性,纯水通量也得到明显提高,但PVAc含量较高时,膜的纯水通量下降。当PVAc含量为2%时,膜的综合性能最好,纯水通量达到238 L/(m~2·h),对BSA的截留率为93.2%,纯水通量恢复率达90.3%。     

电场作用下动态超滤分离鲨软骨粘多糖的研究

研究了电场作用下动态超滤分离鲨软骨粘多糖的操作工艺;考察了不同电场强度下操作压力、温度、进料浓度和流速对膜通量的影响。结果表明,电场可以提高膜通量和膜截留率,强化超滤鲨软骨粘多糖的分离过程。     

无机陶瓷膜在植物油废水处理中的实验研究

植物油炼制及餐饮业均排出大量的含油废水,对环境造成严重污染。文中采用陶瓷膜技术处理植物油废水,实验考察不同膜材质和膜孔径对渗透通量和油截留率的影响,结果表明,孔径为0.2μm的氧化锆陶瓷膜适宜于植物油废水的处理。废水性质对膜分离性能的影响显著,随着油质量浓度、盐浓度的增大,膜稳定通量明显下降。在跨膜压差为0.15 MPa,操作温度30℃,错流速率为4 m/s下,膜稳定通量为150 L/(m2.h);实验条件下油截留率均在98%以上。     

陶瓷膜纳滤处理小分子染料废水试验研究

利用陶瓷膜纳滤处理小分子染料废水,考察了染料质量浓度、跨膜压差、膜面流速、pH和盐质量浓度等对膜的渗透通量和染料截留率的影响。结果表明,分子质量低于膜截留分子质量的3种染料的截留率有较大差异。低染料质量浓度、高跨膜压差、高膜面流速和低pH有利于提高渗透通量。并考察了盐质量浓度对纳滤性能的影响,结果发现,随着盐质量浓度的增加,膜的渗透通量上升,染料截留率下降;而当盐质量浓度增加到高盐体系时,膜的渗透通量下降,染料截留率上升。     

渗透模式影响纳米涂层修饰陶瓷微滤膜分离性能的研究

研究了膜分离技术处理含油废水存在因油滴变形引起的膜堵塞问题.为减少膜污染,使用在市场上销售氧化铝微滤膜孔道表面制备纳米ZrO2涂层,利用纳米涂层改变微滤膜的表面亲水憎油性,具有良好的效果.考虑其工业应用条件,重点研究了循环模式(模拟大量废水处理)和浓缩模式(模拟少量废水处理)对膜渗透通量的影响.结果表明:循环模式下料液的油浓度为恒定的,纳米涂层能有效提高微滤膜的渗透通量.膜面流速的增加在一定程度上能提高膜渗透通量,但超过一定程度后,增加不明显.当膜面流速为7 m/s时,修饰陶瓷膜的最大渗透通量为280 L/(m2·h),油截留率为96.4％.在浓缩模式下,料液的油浓度随渗透液的排出呈指数性增加,随着油浓度的增加,渗透通量持续衰减,油截留率持续上升.当油浓度达到一定程度后,修饰陶瓷微滤膜不能有效地实现稳定含油废水的油水分离.     

二氧化钛光催化膜分离耦合技术在水处理中的应用

通过水热法制备纳米二氧化钛,采用相转换法制备TiO_2/PVDF膜,将该复合膜用于光催化膜反应器中,以1 g/L牛血清蛋白(BSA)溶液模拟天然大分子废水,以截留率和膜通量为参数,采用无光截留-光催化降解交替运行方式研究其光催化性能与膜分离性能。结果表明,添加纳米二氧化钛能增大PVDF膜的亲水性,二氧化钛质量分数为3%的TiO_2/PVDF膜亲水性最好,对BSA的截留率达到93%;采用交替运行方式,无光时膜表面截留大量的BSA分子,膜通量减小,衰减率达到85%~90%,加光通纯水一段时间后,由于纳米二氧化钛光催化降解膜表面的BSA大分子,膜通量逐渐恢复,恢复率均达到86%;连续交替运行后,周期逐渐缩短,恢复率趋于稳定。说明TiO_2/PVDF膜用于光催化膜反应器中,将光催化技术与膜分离技术耦合,显著地恢复了膜通量,增加膜的使用寿命,同时避免了催化剂流失。     

正渗透处理二级出水过程中微生物对膜污染的影响研究

为了确定微生物对正渗透膜污染的影响,分别以UV消毒前后的二级出水为原料液考察了正渗透分离过程中微生物的存在对膜通量及污染物截留性能的影响。结果表明,二级出水经消毒处理后,膜通量的下降幅度明显减少;对原料液进行消毒处理不会显著影响磷酸盐、硝酸盐及TOC的截留率,但可使氨氮的总截留率降低10.9%;原料液经消毒处理后,所有污染物在膜表面的累积率均明显下降。污染后的膜经高压水枪冲洗后,两系统的膜通量均可以恢复到初始膜通量的84%。说明微生物的存在会加重膜污染的程度,同时微生物所造成的膜污染主要是疏松的滤饼层污染。     

单宁改性皮胶原纤维膜用于油水分离的研究

用杨梅单宁改性皮胶原纤维膜,制备出了新型膜分离材料,并研究了这种膜材料用于油水分离的效果.扫描电镜分析表明,这种膜材料呈纤维网状结构,其通道呈"之"字型,并存在大量微细短纤维束,这使乳液易于破乳而聚集.以邻苯二甲酸二丁酯为油组份,系统研究了单宁改性胶原纤维膜的油水(O/W)分离特性.结果表明:使用单层膜和多层膜对油的截留率几乎没有影响,其截留率为80%左右,但使用多层膜时膜的水通量将明显下降.油浓度升高,截留率升高,膜的水通量下降.升高pH,截留率升高,但膜的水通量下降.如果在膜的表面施加搅拌,则膜对油的截留率下降,但水通量提高.膜重复使用三次,其截留率及水通量基本不变.上述研究结果表明,单宁改性皮胶原纤维膜具有良好的油水分离性质.