阳极氧化铝膜过滤BSA溶液过程中的污染分析

采用阳极氧化铝膜过滤牛血清蛋白溶液,考察了孔径20、100、200nm 3种膜的过滤通量随时间的变化关系,在相同的操作条件下孔径20 nm的膜具有较高的渗透通量(400L/(m2·h))和较小的过滤阻力(8.3×1011/m).还考察了蛋白质浓度、泵送时间及清洗对膜污染情况的影响.结果表明,在实验的范围和条件下,随蛋白质浓度的增大,膜污染加重,稳定通量增大;泵送时间增长,膜污染速度加快,通量增大;通过纯水清洗加超声清洗的方法去除可逆污染,清洗后膜与新膜过滤通量相当.     

陶瓷膜分离钛硅分子筛的实验与模型计算

在面向过程的陶瓷膜材料设计理论模型的基础上,以TS-1钛硅分子筛悬浮液固液分离为应用体系,计算了陶瓷膜分离过程的操作条件与渗透性能的关系,与实验结果有良好的一致性.计算表明,对于平均粒径为290 nm的钛硅分子筛体系,陶瓷膜存在最优孔径区间(200～300 am),使膜保持高渗透通量.孔径小于200nm时膜通量随孔径增大而增大,孔径大于300 nm时膜通量随孔径增大而减小;采用孔径为200 nm的陶瓷膜过滤钛硅分子筛,渗透通量随时间的变化关系与模型预测结果一致,稳定通量达到800L/(m2·h).     

陶瓷膜处理地表水的工艺

采用混凝沉降与陶瓷膜超滤的组合工艺处理地表水,考察操作模式、膜孔径、膜构型以及膜通量等对膜过滤性能的影响.结果表明:在恒压操作下,终端过滤的操作压差应小于0.075 MPa,对于孔径大于50nm的陶瓷膜而言,膜通量随孔径变化不大;错流过滤的膜通量随孔径增大而增大;错流过滤的渗透通量是终端过滤的1.5 -2.2倍.恒通量操作下,蜂窝陶瓷膜过滤性能优于19通道陶瓷膜,并在恒通量150 L/( m2.h)下稳定运行.混凝沉降-陶瓷膜组合工艺对浊度的去除率大于99%,对吸收254 nm波长紫外线有机物(UV254)的去除率大于47.7%,产品水的部分指标优于GB 5749-2006中的指标.     

陶瓷超滤膜脱除水中微量Fe3+

以高温凝结水的净化为应用背景,采用孔径为4 nm的陶瓷膜去除水中微量Fe3+。考察Fe3+浓度、pH及操作参数等对陶瓷膜分离性能的影响。结果表明:随着Fe3+浓度增大,陶瓷膜对Fe3+的去除率减小;当Fe3+质量浓度小于50 mg/L时,陶瓷膜对Fe3+的去除率大于98%,操作条件如温度和膜面流速(CFV)的提高均有利于提高陶瓷膜对Fe3+的截留率;温度升高有利于提高膜过滤通量,操作压力对通量的拐点为0.2 MPa,膜面流速的拐点在3 m/s左右;pH对Fe3+的去除率影响显著,主要由于pH影响了Fe3+在水中的化学构成。     

NF-RO组合膜处理大豆乳清废水

采用芳香聚酰胺纳滤膜和反渗透膜处理模拟大豆乳清废水,研究溶液浓度、操作压力、膜面流速、pH等对渗透通量与截留效果的影响,并探讨蛋白污染膜的清洗条件。研究结果表明:在一定操作压力下,渗透通量随着料液浓度的增加而减小,随膜面流速的增加而增加;对一定浓度的原料液,在操作压力小于0.7 MPa时,渗透通量随压力的增大而增大,当操作压力大于0.7 MPa时,渗透通量不再随压力的增大而增大;大豆乳清废水的等电点pH为4.5,当pH大于等电点时,渗透通量和截留率随pH的增大而增大;芳香聚酰胺反渗透膜对纳滤透过液的NaCl截留率在90%以上;蛋白污染纳滤膜经pH=10的NaOH溶液清洗后,通量可完全恢复。     

聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜的电性能与渗透性能

采用自制的Zeta电势装置表征了PVDF超滤膜,考察了1 mmol/L KCl溶液中不同pH流动电势与压力的关系,以及不同浓度KCl溶液中Zeta电势与pH的关系,测定了不同KCl浓度时膜的通量和截留率。结果表明：在不同pH下,膜的流动电势与压力具有良好的线性关系,并且流动电势随溶液浓度增加而降低;在氯离子浓度不变的情况下,膜的等电点随KCl浓度的升高而增大,即从pH 6.9（1 mmol/L KCl）升高到pH 7.1（5 mmol/L KCl）。这是由于离子极限电导率的不同而引起的。膜通量在等电点处最大并随KCl溶液浓度升高而降低,同时膜对盐的截留率在等电点处最小,在其两侧逐渐增大,截留率随氯化钾浓度增大而减小。     

纳滤法去除模拟矿山废水中金属离子的研究

采用Toray公司生产的UTC-60低压纳滤膜处理模拟矿山废水,主要考察了压力、温度、流量、pH等参数对UTC-60膜通量和金属离子截留率的影响。结果表明：压力升高,膜通量增大,金属离子截留率先升后降;温度升高,膜通量增大,金属离子截留率先降后升;膜通量和金属离子截留率随流量增大均略有增大;pH对膜通量无明显影响,金属离子截留率随pH的升高先升高,到达等电点附近（pH=5）降至最低,随后由于部分金属离子结合OH^-形成可溶性氢氧化物导致截留率升高。     

GO/PVDF超滤膜的表征及处理造纸废水的过滤特性

以氧化石墨烯(GO)掺杂聚偏氟乙烯(PVDF)制备的GO/PVDF平板膜为研究对象,研究膜的过滤特性和过滤阻力分布,并考察不同孔径的膜对造纸废水的处理效果。结果表明:随着GO掺量的增大,膜的亲水性以及抗污染性增强,膜的热稳定性增强。添加2%GO的膜的接触角为63.1°,纯水通量和牛血清蛋白(BSA)通量分别达到595和121 L/(m2·h),对BSA的截留率为74%;BSA溶液过滤过程中表面沉积阻力占主导,物理清洗后,膜的纯水通量恢复率低于55%;化学清洗后,膜的纯水通量恢复率大于96%。大孔径(1和2μm)膜处理造纸废水,因膜孔堵塞,通量迅速衰减,小孔径(0.15、0.3和0.55μm)膜的稳定通量随孔径的增大而增大。     

孔径5nm陶瓷膜对La~(3+)的截留性能

采用孔径5 nm陶瓷膜处理冶金、电子、化工等工业产生的含La3+废水,考察离子浓度、电解质和溶液p H等对膜分离性能的影响。结果表明:膜对La3+的截留率随离子浓度的增大而减小,膜通量略有下降。当La3+质量浓度由9.1 mg/L增加到245.0 mg/L时,膜对La3+的截留率从82.4%降低到66.2%,膜渗透通量下降5%。随Na Cl浓度的增大,膜对La3+的截留率降低,而膜渗透通量增大。当Na Cl质量浓度增大到100 mg/L时,膜对La3+的截留率从69.3%减小到26.0%,膜通量则提高30%以上。溶液p H既改变了膜表面荷电性又改变了La在水中的存在形式,对膜分离性能影响显著。当溶液p H6时,La主要以游离的La3+形式存在;当p H=10时,La主要以La(OH)3沉淀的形式存在,膜对La3+的截留率大于99%;当p H=6~8时,部分La(OH)2+的存在,增大了膜孔堵塞阻力,导致膜通量较低。调整溶液p H有助于陶瓷超滤膜回收废水中的La3+,实现资源化利用。     

碳化硅动态膜分离油水乳化液的性能研究

以孔径1.0μm的管式陶瓷膜为载体制备碳化硅动态膜,对碳化硅动态膜分离油水乳化液的性能进行了研究,考察了油水乳化液的温度、压力、流量、浓度、pH值对分离效果的影响.实验结果表明,在实验考察的操作范围内,稳定渗透通量随温度、流量的增大而增大,随压力的增大先增大后减小,随浓度的增大而减小;在实验考察的操作范围内,截留率随温度、压力、流量、浓度的增大呈现减小的趋势.pH值对油水乳化液的分离影响较大,pH值为中性时分离效果最佳.