膜法绿色制糖技术研究进展

介绍了膜法绿色制糖技术在实验室、现场中试和示范工程方面的研究进展,对甘蔗压榨汁的澄清、脱色和浓缩提纯过程中的选膜研究进行了综述,分析比较了陶瓷膜和有机膜的优劣,重点介绍了膜浓缩液中残糖回收、膜污染机理及清洗策略,展望了膜法绿色制糖技术工业化亟需解决的问题.     

巯基功能化分离膜的制备与应用

展青霉素是一种有毒的真菌次级代谢产物,给人及动物的健康造成了潜在的威胁.本文以尼龙膜为基膜,利用聚多巴胺涂层的超强黏附特性将带有氨基的聚乙烯亚胺接枝到膜表面,通过进一步的酰胺化反应制备得到巯基功能化分离膜,并利用巯基与展青霉素的特异性结合达到去除展青霉素的目的.系统研究了制膜参数,如基膜孔径、不同的聚乙烯亚胺(PEI)相对分子质量和膜表面巯基化反应条件等对膜形态结构和性能的影响.研究结果表明,通过多巴胺的仿生改性,能成功实现尼龙膜的巯基功能化.与基膜相比,巯基化分离膜的最大孔径减小,水通量明显下降,亲水性显著提高.在动态过滤实验中,随着温度的增加,膜的吸附率明显提高,60℃时对展青霉素的吸附率可达92.9%.     

基于聚多巴胺涂层的吸附膜在黄曲霉毒素去除中的应用

黄曲霉毒素毒性强、难降解,对其高效去除是近年来国内外研究的重点.本研究以聚偏二氟乙烯(PVDF)微滤膜为基底,经聚多巴胺(PDA)改性后,共价接枝聚乙烯亚胺(PEI)、3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTES)、壳寡糖(CS)和氧化海藻酸钠(ADA),以调控膜表面的荷电性和亲水性,提高吸附膜对黄曲霉毒素B1(AFB1)的去除能力.研究发现,原PVDF膜对AFB1的吸附量为17.5×10~(-3)μg/cm~2,接枝改性后吸附膜对AFB1的吸附效果显著提高,其中PDA/ADA膜的吸附量可达到37.2×10~(-3)μg/cm~2.溶液中低浓度蛋白质和油脂对吸附膜的性能影响不大.由于吸附膜主要通过氢键、静电和疏水作用吸附AFB1,可利用pH为11的氢氧化钠溶液对其进行洗脱,实现吸附膜的重复使用.AFB1在洗脱液中被化学降解,20 min内降解率达80%,利用纳滤膜可对洗脱液回收再利用,纳滤透过液中未检测到AFB1残留.     

基于促进传递机理的一氧化碳分离膜研究进展

本论文对基于促进传递机理的CO分离膜技术的现状进行了总结,重点介绍了促进传递膜对CO/N_2的分离机理及促进传递载体的研究进展,同时展望了膜分离技术应用于CO气体分离的前景及研究方向.     

纳滤技术在酱油脱盐中的应用

分别对NF270,NF,NF90,Desal-5DL 4种纳滤膜的酱油脱盐性能进行了考查,并选择脱盐效果较好的NF270进一步研究了操作条件,包括稀释倍数、通量、温度和pH值等对酱油纳滤脱盐效果的影响.实验结果表明,随着酱油原液稀释倍数的增加,盐和氨基酸态氮的透过率都呈上升趋势,酱油原液先稀释一倍再浓缩至原体积后的脱盐率约为53%,氨基酸态氮损失率约为19%,可溶性无盐固形物损失率约为5%;随着过膜通量的增加,跨膜压力升高,脱盐率基本不变而氨基酸态氮损失率减小;温度上升对脱盐率无明显影响,但大大增加了氨基酸态氮的损失率,且膜污染加剧;pH值上升可以减小跨膜压力,但使得氨基酸态氮和可溶性无盐固形物损失率明显上升,而脱盐率变化不大.     

纳滤—电渗析处理纤维染色废水反渗透浓水研究

针对反渗透处理纤维染色废水过程中产生的高COD、高色度和高盐含量浓水,研究采用纳滤-电渗析集成技术对其进行脱色、一二价盐分离和盐浓缩中试。结果表明,纳滤膜NF5和NF4分别用于废水脱色和分盐,经过2级纳滤处理后废水色度降低至原水的1/1200,COD从原水的200 mg/L降低至小于100 mg/L,Cl^-和SO4^2-离子的质量浓度比从原水的3:2提高到21:1。电渗析可将纳滤膜NF4透过液中的总溶解盐浓缩至质量分数10%以上。盐浓缩液可重新用于染色,染色效果良好。表明该集成技术在纤维染色废水的深度处理上具备良好的工业化应用前景。     

渗透汽化法从丙酮-丁醇-乙醇中分离浓缩丁醇

发酵法生产丁醇的产物质量浓度很低,为了实现丁醇的高效分离浓缩,文中采用渗透汽化膜分离技术对模型发酵液(丙酮、丁醇、乙醇混合溶液,ABE)进行浓缩实验。结果表明:随着温度、真空度、错流速度、料液质量浓度的增大,丁醇通量上升;渗透汽化膜对丁醇选择性在温度50℃时最佳,并随真空度的减小而减小,随料液质量浓度的增大而降低。实验证明,渗透汽化法能实现丁醇的高效分离浓缩,并且利用串联阻力溶解扩散模型可较好地预测ABE溶液体系中各组分的传质和分离效果。     

三层结构PDMS/POS/PAN渗透汽化复合膜的制备及其分离性能

分别将四甲基二乙烯基二硅氧烷(DVTMS)和2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷(TMTV)与交联剂聚二甲基硅氧烷(PDMS)的B组分(B)聚合形成两种聚硅氧烷DB和TB,涂覆于聚丙烯腈(PAN)表面形成过渡层DB(TB)/PAN,涂覆PDMS分离层得3层结构的PDMS/DB(TB)/PAN渗透汽化复合膜,用于1%正丁醇水溶液的分离,表征了过渡层的结构,研究了硅氧烷/交联剂比和膜液中固形物含量对复合膜渗透汽化性能的影响.结果表明,在分离层和过渡层总厚度相同的情况下,涂覆DB和TB有效提高了膜的渗透汽化性能,最佳膜配方DVTMS:B=3:1(ω)及DB含量5%(ω)时,PDMS/DB/PAN膜的分离因子为40.96,渗透通量为628.40 g/(m2?h);TMTV:B=1:1(ω)及TB含量为3%(ω)时,PDMS/TB/PAN膜的分离因子为41.58,渗透通量为540.00 g/(m2?h).PDMS/DB/PAN膜和PDMS/TB/PAN膜的分离因子分别比相同分离层厚度的PDMS/PAN膜的分离因子提高8.5%和10.2%,渗透通量提高29.5%和11.3%.     

聚酰胺薄层复合膜的界面聚合制备过程调控研究进展

界面聚合法制备的聚酰胺薄层复合膜凭借着渗透通量以及分离选择性高、化学稳定性佳等优点在水处理等领域有着广泛应用。聚酰胺分离层的物理结构和化学性质决定着复合膜的分离性能,通过调控界面聚合过程来优化聚酰胺层的理化性质可提高复合膜的分离性能。本文聚焦聚酰胺分离层性质与复合膜性能之间的关系,从基膜改性、调控单体反应过程、聚酰胺层后处理三个方面综述了近年来调控界面聚合制膜过程的研究进展。通过分析单体传质对界面聚合反应的影响以及膜结构与性能间的构-效关系,总结了界面聚合制备聚酰胺复合膜的调控机理和方法,为进一步提升聚酰胺复合膜的分离性能提供理论依据和发展方向。