新型纳米纤维膜对地下水中重金属的过滤去除研究

采用扫描电镜表征了氯化聚氯乙烯静电纺丝纳米纤维膜的微观结构特征,并进行了去除地下水中铜、铅、镉等重金属阳离子的过滤试验,包括直接过滤、加土壤过滤、加硅藻土过滤和胶束强化过滤。结果表明,最佳的过滤工艺是胶束强化过滤,其最佳试验条件是10层膜过滤和5mmol/L的SDBS浓度,对铜、铅、镉的去除率分别超过73%,82%和91%。     

静电纺纳米纤维的过滤机理及性能

静电纺丝是种相对简单的不同种聚合物来制造超细纤维的方法.纳米纤维将来最广泛的用途是过滤.研究静电纺纳米纤维的过滤机理,测试分析不同基布与纳米纤维层复合后的过滤效率、过滤阻力及孔径的变化.结果表明在基布上铺上纳米纤维层复合后,过滤效率明显增加,压力降也有一定增加;纳米纤维层的孔径比基布孔径约小两个数量级,并且纳米纤维层孔径分布均匀、离散度小.     

静电纺聚醚酰胺纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能

酸性腐蚀和极端高低温等恶劣的实际应用环境下,常规的静电纺纳米纤维空气过滤膜存在易变形和失效等风险.本研究以耐化学腐蚀、耐高低温的嵌段共聚物聚醚酰胺(polyether-block-amide, Pebax)为原料,通过添加曲拉通表面活性剂调控纺丝液性质,制备了新型Pebax纳米纤维空气过滤膜,并系统探究了该滤膜的特性和空气过滤性能.结果表明：该Pebax纳米纤维的平均直径为(129±31) nm,在5.3 cm/s的风速测试条件下,对0.3μm空气颗粒物(PM_0.3)的过滤效率高达98.37%,过滤阻力为100.67 Pa;该Pebax纳米纤维膜对细颗粒物的去除以物理过滤机制为主,即使经高低温老化处理后,过滤效率仅下降1.13个百分点;耐酸性腐蚀试验进一步验证了该Pebax纳米纤维膜具有良好的过滤稳定性.该静电纺Pebax纳米纤维膜可用于化工厂、燃煤电厂等产生的高温、酸性尾气中细颗粒物的过滤去除,具有良好的应用前景.     

城市污泥中重金属去除方法研究

随着我国城市化进程的加快,城市污水处理率逐年提高,城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。城市污泥中的重金属是影响城市污泥无害化和资源化的主要因素,如何处理好重金属是目前研究的一个热点和难点。本文介绍了生物淋滤、化学处理、电动力修复、植物提取法等重金属去除方法,并在分析这些方法特点的基础上,提出了今后研究去除城市污泥中重金属方法的方向。     

电纺不同直径纳米纤维薄膜的空气过滤性能

使用静电纺丝的方法,制造出不同直径的纳米纤维薄膜,在低风速下进行空气过滤实验,建立初步分析模型,分析了纤维直径和过滤性能间的关系。实验表明,纳米纤维的直径和过滤效率并不是正比关系,而是在某个纤径尺寸范围存在这一个最优值。对于PM10颗粒,纤维直径分布在400-600nm范围内的纳米纤维薄膜的过滤效果较好。分析模型的建立将促进纳米纤维薄膜空气过滤研究。     

PVA-co-PE纳米纤维过滤膜的制备及性能表征

通过熔融挤出相分离法制备聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维,然后将纳米纤维涂覆到聚丙烯(PP)熔喷非织造布表面制备纳米纤维复合膜.表征了纳米纤维复合膜的表面形貌,分析了其孔径分布、接触角和力学性能随涂覆率的变化,并通过测量纳米纤维复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效果,研究了其过滤性能和截留率.研究结果表明:表面涂覆PVA-co-PE纳米纤维后,PP熔喷非织造布的力学性能、亲水性能都有显著的提高;随着纳米纤维量的增加,膜的孔径分布更加均匀,平均孔径减小;涂覆150g纳米纤维悬浮液后,复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效率最高可达到75.86%.     

纳米级分离技术研究--中空纤维分离膜的制备和应用

研究了中空纤维膜分离技术和纺丝制膜原液的配制原理,尤其是复合中空纤维膜纺丝制膜技术,结果表明,通过复合技术可以得到高分离功能、高透过通量、高抗污染性、高许能可迅速恢复,说明本文提出的内凶双洗方法清洗效果显著。     

生物淋滤法对污水污泥中重金属去除效果研究

利用Tessier五步法,对某污水处理厂初沉池和二沉池混合的浓缩污泥进行重金属形态分析和测定,结果显示,所测定的重金属均未超过我国污泥农林利用碱性土壤标准,只有Cu和Zn超过了污泥农林利用酸性土壤标准;污泥中Zn不稳定形态所占比例较高,其余重金属稳定性较好。在此基础上,研究了用生物淋滤法去除Cu、Zn时,不同接种量和不同底物投加量的溶出率。结果表明,当接种量体积分数为3%、硫的质量浓度为3 g/L时去除效果最好。本研究结果为城市污泥农用前降低重金属毒性奠定了基础。     

用中空纤维膜分散技术制备纳米颗粒

采用中空纤维膜为分散介质,以制备纳米BaSO₄为例,探索膜分散制备纳米颗粒技术。实验以Na₂SO₄溶液为连续相,将BaCl₂溶液通过中空纤维膜均匀分散到Na₂SO₄溶液中,在透过膜的微小液滴形成的微环境中实现两种溶液的微观混合,并反应生成BaSO₄颗粒。实验研究了膜组件构型、反应物浓度、分散剂、膜孔孔径大小等因素对BaSO₄颗粒形貌、大小和粒度分布的影响。结果表明：采用膜截留分子量为10000的中空纤维膜制成的浸没式膜组件,反应物Na₂SO₄和BaCl₂溶液浓度均为0.02mol/L,加入分散剂聚乙二醇(PEG)制得了平均粒径在10～30nm、球形度好、单分散性好的纳米BaSO₄颗粒.     

静电纺丝纳米纤维膜在水处理中的应用现状

水污染一直是全球工业化和社会经济快速发展过程中亟需解决的问题。静电纺丝纳米纤维膜因具有均一性好、比表面积大、孔隙率高以及表面粗糙度高等优点,在处理水污染问题方面具有广阔的应用前景。综述了静电纺丝纳米纤维膜在处理各种水污染问题中的应用现状,主要包括去除水中的染料、重金属离子、抗生素及有害细菌等4个方面,并对未来的发展方向做出展望。     

金属膜对L-缬氨酸发酵液过滤的研究

研究了金属膜过滤的各种操作参数对L-缬氨酸过滤效果的影响，综合各方面的因素确定了最适工艺条件：进出膜压力分别为4．0MPa和3．0MPa，过滤温度为25℃，过滤液pH为3．0。在此操作条件下，蛋白质去除率达到87．36％以上，色素去除率达48．61％，L-缬氨酸收率达90．2％。     

复合膜生物反应器脱除地下水中硝酸盐的性能

将膜分离技术与细胞固定化技术结合起来,研究了一种可用于去除地下水中硝酸盐的复合膜生物反应器（CMBR）,并分别通过正交实验及单因素实验考察了复合膜生物反应器的最佳脱氮条件及影响因素。结果表明CMBR平板状固定化细胞适宜的制备条件：厚度4 mm,w=15%聚乙烯醇溶液中细菌包埋量20 g/L,地下水反硝化脱氮适宜的碳氮比...     

一种新型复合纳滤膜对污水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素/聚丙烯腈复合纳滤膜对污水（中水）的处理效果。结果表明：在1.0MPa、30L/h、室温下,经纳滤膜处理后,溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及COD_Cr的平均截留率分别可达70%、83%和94%以上,而色度几乎可完全去除。纳滤膜出水COD_Cr为3.0~10.2mg/L,达到GB3838—2002地面水Ⅰ类水质标准;硝态和亚硝态总氮（以氮计）质量浓度为2.7~3.5mg/L,达到GB5749—85生活饮用水标准;溶解态总磷（以磷计）质量浓度为1.0~1.7mg/L,已接近1mg/L的污水GB8978—1996Ⅱ级排放标准。提出,由于PO₄ ^3-与水体中H⁺ 、Ca ²⁺、Mg ²⁺等阳离子较易形成缔合离子或络合离子,减弱了与荷负电的纳滤膜的库仑排斥作用,从而使其截留率小于NO ^3-或NO ^2- ;该纳滤膜适于油田采出污水处理、污水（中水）脱磷、氮和COD_Cr的深度处理及含磷废水的脱磷处理。     

利用氢基质生物膜反应器同步去除多种污染物

利用氢基质生物膜反应器(hydrogen-basedmembrane biofilm reactor,MBfR)对含有多种氧化性污染物包括硝酸盐(NO3--N)、硫酸盐(SO24-)、溴酸盐(BrO3-)、六价铬(Cr(Ⅵ))和对氯硝基苯(p-CNB)的模拟地下水进行同步去除试验研究.结果表明,MBfR中生长于中空纤维膜表面的氢自养还原菌利用氢气作为电子供体进行自养还原反应,将水中NO3--N还原成N2,SO24-还原成硫化物(S2-/H2S),BrO3-还原成Br-,Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),p-CNB逐步还原成对氯苯铵(p-CAN)和苯胺(AN).通过生物还原达到对氧化性污染物的去除或毒性的降低.在氢分压为0.06MPa和水力停留时间为4.67h条件下,经过生物膜驯化及32d的连续运行,反应器对各种氧化性污染物的去除性能达到稳定:NO3--N和BrO3-近于完全去除,SO24-去除率达19.8%,Cr(Ⅵ)去除率达85.8%,p-CNB去除率达86.1%.研究表明,利用氢基质生物膜反应器处理含多种氧化性污染物的地下水可行,且具有一定应用潜力.     

地下水除铁除锰技术评析

介绍了自然氧化法、接触氧化法、生物氧化法3种除铁除锰技术的工艺原理,论述了这几种工艺的运行效果及存在的问题;阐述了生物氧化法是针对自然氧化法、接触氧化法等常规技术存在的缺陷,并利用微生物技术提出的一种经济高效、具有广阔发展前景的新工艺.指出由于理论研究与工程实践相对较少,生物除铁除锰技术还有待进一步研究与实践.     

利用陶瓷膜过滤古龙酸发酵液的研究

研究了利用陶瓷膜过滤古龙酸发酵液,该发酵液是指有机膜过滤古龙酸发酵液至一定浓缩倍数时的料液.其内容包括利用陶瓷膜分离技术从浓缩的古龙酸发酵液中直接分离出古龙酸钠的可行性及其最适宜的工艺,并对分离过程中存在的膜污染与膜清洗作了研究.结果表明,采用孔径为50 nm的陶瓷膜,浓缩的古龙酸发酵液中古龙酸钠含量为9%左右,过膜压差为0.35 MPa,膜面流速为4.5 m·s-1,操作温度为35℃,浓缩倍数为3倍,膜过滤通量维持在35～50L·(m2·h)-1,在此条件下,陶瓷膜的透析液质量优良,单批产品收率达到99%以上.     

肌苷发酵液的陶瓷膜过滤研究

以工业化陶瓷膜考察了肌苷发酵液在不同浓缩比下的拟稳定通量、粘度及湿固含量变化,在此基础上,将发酵液进、出口调换,可使膜通量提高;分析了水洗方式对肌苷含量及膜通量的影响;探讨了膜的污染机理,提出了有效的膜清洗方法.结果表明:200 nm膜适宜于肌苷发酵液的膜过滤,按流加率4%加入洗水有利于菌体的洗涤,不可逆污染阻力Rf在总阻力中占主要地位,有效的化学清洗方法是:用1%NaOH和0.2%NaClO混合溶液清洗膜40 min后,再以0.5%HNO3溶液清洗5 min,膜通量可迅速恢复.图7,表2,参8.     

有机物的相对分子质量对膜过滤通量的影响

研究有机物的相对分子质量对超滤膜过滤通量的影响．试验结果表明，水中相对分子质量大于30000的有机物是造成膜通量下降的主要因素．混凝处理能有效去除相对分子质量大于30000的有机物，提高过滤通量．相对分子质量在1000～10000的中性亲水性有机物，主要通过堵塞膜孔而造成膜通量缓慢下降．用混凝去除中性亲水性有机物的效果很差，防止或减缓膜污染的作用有限．     

关于一类渗流方程解的性质

对一类渗流方程的第二初－边值问题，证明只要在正初值（即使充分小）条件下，即有全局解不存在性结果，同时还讨论了爆破点集分布在全区间上的可能性