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。     

聚乙二醇超滤过程的考察及模型化分析

采用截留相对分子质量为2 500的GH超滤膜,对不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)溶液进行过滤分离,考察了PEG相对分子质量、浓度、超滤压力等因素对超滤过程的影响。结果表明:相同条件下超滤膜对PEG去除率随着相对分子质量和浓度的增大而增大,对PEG 4 000的截留率可以达到96.7%,但截留并不是随着压力的增大而单调增大,当PEG相对分子质量≥2 000时出现压力增大截留减小现象。同时,运用细孔模型模拟表征了GH膜的等效孔径和等效膜厚,解释了PEG超滤过程中的分离现象,分析了超滤机制的内在因素。     

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。     

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。     

酪蛋白的聚集态及其膜分离

采用孔径分别为50、200和500 nm的陶瓷膜处理碱性酪蛋白水溶液,考察操作条件及pH对过滤通量和截留率的影响,并研究酪蛋白胶束在不同pH下的聚集行为.结果表明:采用孔径为200 nm的陶瓷膜过滤1 g/L的酪蛋白溶液,在pH=13,操作压差0.10 MPa,膜面流速3.0 m/s条件下,可获得膜通量266 L/(m2·h)和酪蛋白截留率71.8％,综合效果好.酪蛋白的胶束尺寸和黏度随pH的增大而增大.膜过滤通量随pH增大而减小 ;截留率随pH增大而增大.     

丙烯酸-马来酸酐共聚物络合超滤分离水溶液中Pb2+和Zn2+的实验研究

采用丙烯酸-马来酸酐共聚物(PMA)为络合剂, 研究络合超滤技术对水溶液中Pb²⁺和Zn²⁺的分离效果、竞争络合效应以及外加盐对分离效果的影响。以两种金属离子截留率之差表示分离率, 以单一金属离子溶液中离子截留率与混合溶液中该离子的截留率之差表示金属离子间的竞争强度。结果表明: 随着PMA浓度增加, 两种金属离子的分离率先增大后减小, 当PMA浓度为200 mg/L时, 分离率达到最大值, 为54.47%。pH从2增加到6时, 分离率先增大后减小, 且在H=4时达到最大, 为71.34%。两种金属离子的竞争效应随pH及PMA浓度的增加先增强后减弱, 在pH=5, PMA浓度为200 mg/L时, 混合溶液中两种离子竞争效应最强。外加Na₂SO₄对分离率有较大影响, 随着 n(Na₂SO₄)增大分离率增加, 随后基本保持不变, 在n(Na₂SO₄)=0.06 mol/L时, 分离率达到最大值, 为97.677%。加入Na₂SO₄减弱了Zn²⁺的竞争络合能力, 有利于两种金属离子的分离。     

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.     

圆盘式膜组件中浓差极化现象研究

采用圆盘式膜组件,使用DK纳滤膜对KCl溶液进行纳滤截留实验,并通过计算流体动力学(CFD)模拟、VVM数学方法以及道南-筛分-介电孔(DSPM-DE)模型对实验结果进行拟合与分析。结果表明:通过CFD模拟,KCl真实截留率要明显高于表观截留率,且跨膜压差对膜面切向流速的影响可忽略不计,因此VVM直接适用于圆盘式膜组件中浓差极化现象的模拟;主体溶液浓度、通量及膜面切向流速的变化会对浓差极化产生影响,通过DSPM-DE模型拟合发现,膜内荷电密度(Xd)随主体溶液浓度的变化有较大变化;在通量及膜面流速不变的条件下,浓差极化层厚度不变,体系中溶质浓度的升高会增强浓差极化现象。     

壳聚糖/碳纳米管多孔膜的制备及其吸附与截留性能

以壳聚糖为成膜聚合物,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,掺入碳纳米管(CNTs),经机械共混制备了纳米级孔径且分布良好的复合多孔膜.扫描电镜(SEM)图片显示,CNTs的加入使得膜产生许多分布均匀30~50nm的纳米孔,且膜的孔隙率随CNTs含量的增加而增加.甲基橙吸附实验结果表明膜对甲基橙的吸附量随CNTs含量的增加呈现先增大后减小的趋势.膜对硫酸铜溶液的过滤实验表明,CNTs的加入改善了膜的通水能力,膜的水通量随CNTs含量的增加而增加,当CNTs增加到一定量后,膜的水通量出现减小;膜对Cu2+的截留能力随CNTs含量的增加而提高,当CNTs增加到一定量后,截留率也出现了下降.     

间位芳纶溶液凝固性能研究

采用LiCl/DMAc溶解间位芳纶纤维,以H2O/DMAc为凝固浴,研究了凝固剂H2O与溶剂DMAc配比、LiCl质量分数和温度对间位芳纶溶液凝固性能的影响,并计算了凝固浴在芳纶溶液中的扩散系数.结果显示:凝固值随凝固浴中H2O含量的增大而逐渐减小,临界浓度则几乎没有变化;凝固值随芳纶溶液温度和LiCl质量分数的升高不断增大,而临界浓度则不断减小;凝固浴在芳纶溶液中的扩散系数随芳纶溶液质量分数的增大而减小,随凝固浴中凝固剂H2O含量的增大而增大.     

CaCl_2对NaCl胁迫下酸枣幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用的影响

以酸枣水培幼苗为实验材料,研究了CaCl2对NaCl(200 mmol/L)胁迫下酸枣幼苗叶片和根的细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:随着NaCl胁迫时间的延长,酸枣叶片和根系胞质膜透性增大,MDA的积累增加,叶片SOD、POD和CAT活性先升高后降低,根系SOD、CAT持续升高;营养液中加入CaCl2(10 mmol/L)后,与未施加外源CaCl2酸枣幼苗相比,叶片和根系细胞质膜透性、MDA含量降低,抗氧化酶SOD、POD、CAT不同程度提高。可见外源CaCl2可通过促进NaCl胁迫下酸枣幼苗植株体内抗氧化酶活性的提高,降低膜脂过氧化水平,减缓NaCl胁迫对植株的伤害,从而增强对NaCl胁迫的适应性。     

SDS对ZnO多孔纳米块体孔道结构的影响

以ZnO纳米颗粒为原料，十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液作造孔剂，利用我们独有的液态溶剂热压方法制备了ZnO多孔纳米块体. 实验结果表明，通过调控SDS溶液的浓度,可以调节ZnO多孔纳米块体的结构参数. 当SDS的浓度达到4.34×10^-1mol/L时，ZnO多孔纳米块体的孔道空间分布均匀性最好，孔径分布也最窄. 另外，红外分析结果表明，在液态溶剂热压制备ZnO多孔纳米块体过程中，SDS在ZnO多孔纳米块体的孔道中有微量残留.     

Evaluation of virus removal in MBR using coliphages T4

A membrane bioreactor (MBR) with gravity drain was tested for domestic wastewater for 65 days. Resultss howed that the effluent quality was excellent, and met with the reuse water standard of China (GB/T 18920-2002). Virus removal in the membrane separation process was investigated by employing coliphages T4 as a tracer. Two microfiltration membrane modules, with pore sizes of 0.22 and 0.1 μm, were used to investigate their effects on virus rejection at the transmembrane pressure of 8.5 kPa. It was found that 0.1 μm membrane had complete rejection of virus, and 0.22 μm membrane had significant rejection of virus. In the longterm operation of this MBR, no significant difference was observed between both pore sizes because the virus concentrations of the effluent in both cases were in the same order. Effluent virus concentration at steady state of MBR running was less than 2 PFU/mL. The removal ratios of coliphage T4 in MF processes were more than 10^5.5. The membrane surface deposits played an important role in the rejection of virus. The formation of cake clay on the membrane surface was the main cause of high rejection of colipbage T4 with MF of 0.22 μm.     

CaCl2和Ca（NO3）2对降低玉米幼苗质膜透性的作用

以玉米为实验材料，分别用１５０ｍｍｏｌ／Ｌ，１５０ｍｍｏｌ／Ｌ，ＮａＣｌ＋１５ｍｍｏｌ／Ｌ ＣａＣｌ２及１５０ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ＝１５ｍｍｏｌ／ＬＣａ（ＮＯ３）２的１／２浓度Ｈｏａｇｌａｎｄ溶液连续处理５天后，分别测定ＭＤＡ含量，质膜透性，植物鲜重，植物干重及植物体内Ｎａ＾＋含量。     

PES/SPES共混平板复合膜的制备及性能表征

采用浸没沉淀相转化法制备了聚醚砜/磺化聚醚砜（PES/SPES）共混平板复合膜,并对其进行性能表征.铸膜液配比对膜性能有较大的影响：聚合物浓度增大,膜孔径变小、膜厚增大、水通量变小;PVP的添加能有效改善复合膜的亲水性,膜的接触角随PVP含量增大而减小;膜的水通量随铸膜液中PVP含量的增大先增大后减小,当PVP含量为6%时,水通量达到最大值;接触角随共混聚合物中SPES含量的增大而减小,且随聚合物组份中SPES含量的增加,水通量先逐渐增加,并在质量配比为PES/SPES（8：2）时达到最大值,随后水通量逐渐下降.     

外源钙对盐胁迫下菊花生理效应影响

 为了探索外源钙能否缓解盐胁迫对栽培菊花的伤害及其适宜浓度,提高盐渍条件下菊花的栽培品质,以不同浓度的外源钙（CaCl2）搭配150mmol/LNaCl溶液分别浇灌盆栽菊花植株,研究盐胁迫条件下外源钙对菊花形态和生理效应的影响。结果表明,在NaCl胁迫条件下,经CaCl2处理植株较无CaCl2处理植株（对照）盛花期延长2d;处理30d后,植株鲜重/干重比值增加7.2%～33.3%;叶内丙二醛（MDA）含量降低6.6%～26.0%;过氧化物酶（POD）活性增加17.4%～67.8%;超氧化物歧化酶（SOD）活性增加1.4%～2.7%;叶绿素（a+b）含量增加10.7%～70.0%。外源CaCl2显著提高了盐胁迫下的菊花抗性,其中以1mmol/L CaCl2效果最佳。     

中空纤维膜吸收CO2过程的膜浸润研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件吸收CO₂,研究了二乙醇胺(DEA)水溶液对疏水微孔膜的润湿作用。实验分别考察不同吸收液浓度、温度、流速以及气体流速对膜润湿的影响,并通过对膜吸收和膜浸润过程的理论分析,建立了考虑孔径分布和浸润时间影响的相对浸润深度表达式。实验结果表明：随着吸收过程的进行,膜孔的平均相对浸润深度η逐渐增加,导致膜相传质系数k_m随时间逐渐下降,虽然η增加缓慢且幅度很小,但由此引起的k_m下降却非常明显;随着DEA浓度增加,膜孔的平均相对浸润深度η值变小;升高温度或提高液相流速都会使η增加,但温度对膜浸润的影响更加明显;在气相阻力可以忽略的条件下,改变气相流速对膜浸润的影响不大。     

钙对甘薯种苗盐胁迫的缓解效应

用２０ｍｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２溶液浸种能提高甘薯种子在盐胁迫下的萌发率，改善甘薯种苗的生长状态，减轻甘薯胚根在盐胁迫下的膜伤害，钙处理后，甘薯种苗在盐胁迫下ＡＴＰ含量，游离脯氨酸含量增加，这可能是钙具有缓解甘薯盐迫作用的生理基础。     

PAN纤维致密性与油剂渗透的相关性研究

通过调整成纤条件改变PAN纤维的致密程度,经后续的上油工序制得含有油剂的PAN纤维。采用体密度表征纤维的致密程度;借助直流电弧原子发射光谱(DC-Arc-AES)和电子探针(EPMA)分别表征Si原子含量及其微区分布;借助孔分析和粒度分析分别表征PAN纤维中的孔径分布和油剂分子的粒径。结果表明,油剂分子的平均粒径小于纤维的平均孔径,通过范德华力作用吸附于纤维表面,并从纤维表面的开孔渗透进入纤维内部,到达纤维的芯部。凝固浴温度升高,纤维的致密性下降,渗透进入纤维内部的油剂分子数量增加。凝固浴浓度上升、预牵伸倍数提高,纤维的致密性增加,渗透进入纤维内部的油剂分子数量减少。