双极膜电渗析清洁制备NaOH和H2SO4的试验研究

采用双极膜、阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列构成的五隔室双极膜电渗析(BMED)构型,以Na2SO4为原料制备NaOH和H2SO4。研究了电流密度和原料液浓度对膜堆操作性能的影响,并对2种不同的均相阳膜进行了对比考察。结果表明,在电流密度50 mA/cm2,Na2SO4原料液浓度10%的条件下,试验范围内NaOH的收率可达79.63%,其收率和能耗随电流密度的增大而增加;电流密度恒定时,较高的原料液浓度利于保持更小的膜堆电阻,过程能耗相应降低。将BMED制得的稀NaOH和H2SO4溶液直接用于饱和阴、阳离子交换树脂的再生处理,并将其与经常规酸碱试剂化学再生的树脂均用于反渗透产水的深度除盐制备纯水,结果前者所获水质纯度显著优于后者,表明BMED所制备的酸碱纯度更高,树脂再生更为彻底。     

中原油田注入水腐蚀因素及控制研究

根据中原油田注水水质监测数据，采用灰关联分析方法，对文一联、文三联、濮三联三处注水体系的腐蚀因素进行了分析。灰关联分析结果知：影响文一联注水体系腐蚀的主要因素是：悬浮固体、矿化度、pH、∑Fe和溶解氧含量；影响文三联注水体系腐蚀的主要因素是：∑Fe含量、悬浮固体、溶解氧、pH和矿化度，影响濮三联注水体系腐蚀的主要因素是：pH、矿化度、溶解氧、悬浮固体和∑Fe含量。并且确立了这些因素对中原油田注水体系的影响程度。针对这些主要影响因素，提出了调整pH值、加强沉降过滤以及注水体系的密封性等改善水质的主要措施和运用QC原理的水质控制流程。     

电泳膜接触器研究进展

电泳膜接触器（EMC）是在传统电渗析器中引入多孔膜,或用多孔膜代替部分离子交换膜的一种新型膜分离技术,其中多孔膜作为两液流的接触界面,提供传质的场所,垂直于液流方向的电场是唯一的驱动力。本文介绍了EMC的工作原理,并简要概述了EMC的膜堆构型及运行模式。详细分析了进料液pH值、电场强度等操作参数、多孔膜的材质和截留相对分子质量等对EMC过程传质的影响,且对EMC运行过程中多孔膜的污染状况进行了探讨,并展望了EMC在生物大分子分离和纯化中的应用潜力。EMC中多孔膜的引入,使得EMC可以用于相对分子质量大于500 Da的生物分子的分离与纯化,进一步拓宽了电渗析的应用领域,而外加电场的作用能够有效减轻多孔膜的污染,因此,EMC在生物分子的分离与纯化方面具有广阔的应用前景。     

电去离子技术处理低浓度重金属废水研究进展

阐述了电去离子(EDI)过程的去离子原理,综述了EDI技术处理低浓度重金属废水过程中,离子交换介质与离子交换膜的应用,以及床层结构、膜堆构造和工艺流程的最新进展,分析了现有几种传质模型的优缺点,提出了目前存在的问题和今后发展的方向。     

基于膜技术分离纯化乳清蛋白的研究进展

乳清废水有机负荷高,若直接排放将引起严重的环境污染,且造成蛋白质资源的浪费。因此,乳清废水资源化利用日益受到人们的关注。本文简要介绍了乳清蛋白组成、特性及其应用,归纳了近年来膜技术在乳清资源化利用方面的应用。首先介绍了压力驱动膜技术中超滤和荷电超滤在乳清蛋白分离和浓缩方面的应用,此后重点介绍了电驱动膜过程中电超滤（EUF）和电渗析耦合超滤体系（EDUF）在乳清蛋白以及活性肽分离回收领域的应用最新进展,并针对乳清蛋白分离过程中的膜污染现象进行了分析,提出膜污染过程的影响因素及控制措施,以期为乳清的资源化利用提供有益参考。最后指出了膜技术在单个乳清蛋白的分离回收方面以及工业化放大等方面仍存在一定局限性,并对此提出了解决方案及其未来的发展方向。     

倒极电去离子过程浓缩分离含镍离子溶液

通过在电去离子(EDI)的淡化室和浓缩室中同时填充离子交换树脂而构成频繁倒极电去离子(EDIR)过程,用以解决处理含重金属离子溶液时EDI内部易产生金属氢氧化物结垢的关键难题。以NiSO4溶液为处理对象,采用浓缩水部分循环和浓、淡水流分步切换的运行工艺,利用EDIR单一过程,同步获得了淡化出水的高截留率和浓缩产品水的高浓缩倍数。实验条件下,倒极周期为4h可获最佳分离效果。对于含Ni2+50mg.L-1、pH为3.0的NiSO4溶液,EDIR的淡水出水和浓水出水的Ni2+浓度可分别达到1.5mg.L-1和3961mg.L-1,淡水中Ni2+的脱除率为97%,浓水的浓缩倍数则为79.2,接近理论值。实验范围内,EDIR过程运行稳定,未产生Ni(OH)结垢。     

双极膜电渗析技术的研究进展

双极膜电渗析技术(BMED)是利用直流电场作用下双极膜界面层内发生水解离生成H+和OH-这一电化学特性,通过将双极膜与阴、阳离子交换膜适当组合,可实现不同的特种分离功能。与传统工艺相比,BMED具有高效节能、环境友好、操作便捷等突出技术优势。本文介绍了3种不同的BMED工作模型以及BMED在有机酸生产、水除盐、蛋白分离、超纯水制备等领域的最新研究进展,对BMED技术的进一步研究与发展进行了展望。     

灰关联分析法研究中原油田文一污水的腐蚀因素

根据中原油田文一污水站水质分析和腐蚀监测结果,应用灰关联分析方法对中原油田文一污水站腐蚀状况进行了分析,灰关联度的计算结果表明：影响中原油田文一污来水腐蚀性的主要因素是∑Fe含量、pH值、Fe3+浓度、SRB(硫酸盐还原菌)含量、HCO3-浓度和TGB（腐生菌）含量;影响中原油田文一污处理后水腐蚀性的主要因素是矿化度、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-和Na+浓度.对中原油田文一污来水、处理后水的水质与腐蚀速率的进行了比较结果表明：提高来水的pH值、控制污水中SRB及TGB含量、降低污水中∑Fe浓度,对于降低腐蚀速率意义重大;同时也进一步证明了灰关联分析结果符合实际情况.灰关联分析方法为中原油田文一污水的腐蚀研究提供了新的思路和方法.       

电驱动膜过程在氨基酸发酵液处理中的研究进展

在发酵法生产氨基酸的过程中,需要后续工艺对发酵液进行分离纯化以提取目标产物.电驱动膜过程正逐渐成为该领域研究与应用的热点.本文介绍了近年来国内外普通电渗析(ED)、双极膜电渗析(BMED)、离子取代电渗析(ISED)、电复分解反应器(BMT)等常见的电驱动膜过程在氨基酸发酵液处理中的研究进展,简述了常见的膜堆构型及其工作原理、特点与应用实例.分析表明电驱动膜过程可以实现混合氨基酸分离、无机盐脱除以及氨基酸的制备,膜堆结构、操作参数的优化以及新型分离膜的研究与应用可以提高过程性能.同时也指出目前该领域的研究尚处于实验室研究阶段,研究对象以模拟发酵液为主,规模化应用的报道还不多见.但是可以预见高效、环保的电驱动膜过程将会在氨基酸发酵液处理中发挥重要作用.     

电渗析/超滤内在耦合过程分离蛋清中溶菌酶

溶菌酶(LYZ)是一种化学性质稳定、无毒无害的具有抗菌作用的天然活性蛋白，高纯度、高活性溶菌酶在食品与医药领域具有重要价值。本文尝试采用新型电渗析/超滤内在耦合(EDUF)技术，同时利用特定pH条件下蛋清中卵白蛋白(OVA)与LYZ荷电性及分子量的差异，从蛋清中直接分离、提取LYZ。重点考察了超滤膜材料及EDUF原料室和回收室内料液流量对过程分离性能的影响。结果表明，在操作电压为5.0V，采用PVDF100Ⅰ超滤膜，原料室和回收室料液流量均为50mL/min时，LYZ的回收率可达21.05%，所回收LYZ的纯度可达100%，其最终迁移速率为0.21g/(m²·h)，单位产品能耗为2.30kW·h/g。该研究证明了EDUF作为一项独特的电驱动膜分离技术，具有选择性高的显著特点，在活性蛋白高效分离领域具有较好的应用前景。