改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水中的表面ζ电位和电荷密度

对油田含油污水中不同孔径的改性聚四氟乙烯膜的流动电位进行了实验研究.根据Helmholtz-Smoluchowski方程算出改性聚四氟乙烯膜的微孔表面ζ电位,再根据Gouy-Chapmann方程,估算出膜表面的电荷密度.并对油田含油污水中悬浮颗粒的ζ电位进行了测定.结果表明:改性聚四氟乙烯膜表面带有负电荷,表面Zeta电位稳定在-20mV左右,而污水中悬浮颗粒ζ电位也为负值.由于膜表面电荷的作用,使膜具有更强的截留悬浮物颗粒及抗污染能力.     

膜材质对MBR处理含典型PPCPs污水效果的影响

分别采用聚偏二氟乙烯(PVDF)膜和聚四氟乙烯(PTFE)膜两种膜生物反应器(以下简称PVDF膜和PTFE膜)对含有PPCPs(萘普生或诺氟沙星)的生活污水进行去除效果的比较研究.结果表明,PTFE膜对萘普生和COD的去除效果更好;而PVDF膜对诺氟沙星和氨氮的去除效果较好.采用电镜观察膜表面受污染情况.结果表明,PTFE膜的运行稳定性高,但其通透性较差;而PVDF膜处理效果和稳定性虽略差于PTFE膜,但适合长期高质量浓度污水处理.     

模拟皮肤“出汗”性能的测量

自行研制了模拟皮肤出汗性能测量仪,对用作模拟皮肤的3种微孔膜复合织物在不同皮肤温度和水压条件下的出汗性能进行了试验研究.试验结果表明:3种模拟皮肤的出汗能力存在明显差异,但都与水压力和皮肤表面温度正相关,但随着温度的升高,水压力的影响会减小;2层聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜复合织物的出汗能力最高,3层PTFE膜复合织物次之,2层乳胶膜复合织物最低;3种模拟皮肤都呈现出一定的膨胀率,3层PTFE膜复合织物的膨胀率稍小;3种模拟皮肤在皮肤平均温度为24℃、水位高度为1.5m条件下的湿阻与其出汗能力成反比.     

管式膜处理高悬浮物高浊度污水的中试研究

根据污水高悬浮物、高浊度的水质特点,采用管式超滤膜系统对污水进行处理,对管式超滤膜系统处理效果、膜通量及化学清洗效果、清洗方法等指标等进行综合验证评估。中试结果表明,管式超滤膜系统具有操作稳定可靠,膜平均渗透通量为46L/(m2.h);对悬浮物、浊度去除率均高于95%,COD去除率可达30%;在碱性条件下,使用十二烷基苯磺酸钠和TX-10混合物为清洗剂,可使膜通量完全恢复。     

含氟微孔聚合物膜渗透蒸发分离乙醇／水混合物的研究

比较了几种含氟微孔聚合物作为透醇膜的醇／水渗透蒸发性质，具有适中孔径的疏水微孔聚四氟乙烯改性膜性能最佳。考察了料液温度与浓度对膜分离性能的影响。在最佳条件下，膜的分离系数为８．０４，透过通量达１０２５ｇ／ｍ＾２ｈ。在发酵时用该膜从发酵液中分离产物乙醇，使葡萄糖转化率与乙醇生产能力均获明显提高。     

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.     

Zeta电位在分离膜中的应用

随着环境保护、节能减排技术的发展,分离膜技术在污水处理、饮用水生产、海水淡化及特种分离等领域得到了广泛的应用,分离膜的性能测试也越来越全面。由于膜表面带有的荷电性会影响膜的使用性能,荷电性测试成为分离膜重要的测试参数之一。目前业内常用Zeta电位来表征固液界面处的电荷特性,能够快速测试出分离膜表面的电位变化。在综述了Zeta电位在分离膜测试方法、生产工艺、使用工艺、防污染及清洗工艺方面应用研究进展的基础上,展望了今后的发展方向。     

PTFE-Nafion复合质子交换膜研究

将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在PTFE膜上,制作成PTFE-Nafion复合膜.使用SEM、恒电位仪等仪器对复合膜进行测试分析,采用PN膜制作的CCM电极组装了电池堆进行测试.结果表明,PN复合膜具有良好的尺寸稳定性、较好的强度、很小的面电阻以及较小的气体透过率.对比了不同的PTFE基膜、不同的Nafion载量以及添加表面活性剂等对PN复合膜各项性能的影响.对PN复合膜制作出的CCM电极进行了性能测试,在同条件下其性能优于用Nafion212膜制作的CCM电极.     

辉光放电空气等离子体改性聚砜膜的研究

为了研究空气中等离子体改性对聚砜(PSF)超滤膜性能的影响,通过辉光放电空气等离子体对聚砜膜进行表面改性,采用亲水接触角法评价了改性条件对聚砜膜表面性质的影响规律.采用牛血清蛋白溶液作为类蛋白污染物进行试验,评价了改性前后聚砜膜的渗透性、污染率、恢复率等性能.结果表明,聚砜膜表面经等离子体处理后,表面润湿性发生变化,在最佳表面改性条件(放电功率8W,放电时间30s)下,膜表面的水接触角从69°下降到20°.改性后的聚砜膜渗透性能提高,抗污染性能得到了明显改善.     

清洗对超滤过滤的影响及膜通量恢复的研究

采用截留分子量为10万Da的中空纤维超滤膜和全自动超滤装置,研究不同清洗方式对超滤水处理过程的影响及膜通量恢复效果。试验表明,最佳在线水力清洗方式为"反冲洗 快洗";恢复膜通量的最佳方法为采用表面清洗方式下化学药剂联合清洗,最后再经水力反冲洗和表面冲洗,膜通量可恢复到98.8%。     

阳离子聚合物处理油田采油污水研究

为了使油田含油污水处理后能达到回用标准,通过阳离子聚合物与聚合铝复配对油田采油污水处理进行了研究.结果表明聚合物分子量为120万,加入浓度为0.5~1.0mg/L时,与聚合铝复配后,对采油污水中的悬浮物、含油量及CODcr的去除率分别达到99.7%,97.7%及92.0%,并使处理后水中悬浮物及含油量分别降低到1.2mg/L及5.0mg/L,达到了油田回用水水质标准.复配体系对含油污水的处理效果受污水pH值及温度的影响,但影响比单独使用聚合铝时小.     

在线周期反冲洗超滤膜污染过程研究

采用切割分子量105Da的中空纤维超滤膜,对污水厂二沉池出水进行了不同频度周期反冲洗超滤试验,试验结果与膜污染过程的理论分析相一致.过滤膜阻与反冲洗次数或过滤时间的关系曲线可分为两段:起初的增长段为不可逆滤饼层的累积阶段,直线的斜率为各次反冲洗不可逆膜阻增量;后期的水平段为滤饼层累积与剥离达到相对平衡的阶段.增加在线反冲洗频度降低了不可逆膜阻增量,有效提高了净产水速率.扫描电镜分析结果表明,水力反冲洗去除了部分膜表面污染物,将滤饼层变得松散,一定程度上减轻了膜污染,经化学清洗后,膜表面的滤饼层基本被去除.     

无机陶瓷膜分离沙枣多糖的研究

以沙枣多糖的回收率、浓缩效率、膜污染率和膜通量为指标,优化了无机陶瓷膜分离沙枣多糖的工艺参数及膜的清洗方案。在操作压力0.1 MPa,温度30℃,料液比1∶60的条件下分离沙枣多糖提取液,多糖的回收率、浓缩效率、膜污染率和膜通量分别为98.6%、28.4 L//m2·h、11.6%和46 8L//m2·h;采用不同化学清洗方法对陶瓷膜清洗效果进行分析,结果表明用0.5%的HNO3清洗效果最好,可使膜通量的恢复率达到92%。该研究表明利用陶瓷膜分离沙枣多糖是可行的,并且为膜分离多糖的研究提供一定的技术依据。     

大豆蛋白废水超滤中化学清洗技术研究

对大豆蛋白废水超滤过程中膜的化学清洗技术进行了中试试验研究．对于污染后的改性聚砜超滤膜,碱性清洗剂的清洗效果要好于酸性清洗剂,0．5％NaOH溶液的纯水膜通量恢复率(WFR)优于其它的几种试剂,与最好的碱性蛋白酶清洗剂的清洗效果相近,在质量分数小于0．5％下,各种清洗剂的WFR随浓度增大而增大,大于0．5％以后,各种试剂的WFR变化不同,清洗时间的延长会导致WFR的增大,但60min后这种变化较小,能谱分析结果表明,化学清洗并不能完全洗去膜上的污染物,SEM微观结构分析显示,长期的化学清洗一定程度上改变了膜的结构,并且,化学清洗对膜的选择透过性造成了一定的影响,但清洗剂选择适当时,膜特性的改变并不严重。     

用密度泛函理论预测带电半透膜性质

从分子水平上研究半透膜的性质在生命科学、化学以及化学工程中有着重要的作用。该文采用密度泛函理论研究了带电半透膜附近各种离子的分布情况,其中除静电作用外,膜与其附近的离子之间的色散能用方阱势能函数来表示。研究表明用密度泛函理论预测的不同膜面电荷密度和不同离子直径比情况下离子在半透膜附近密度分布与M on teC arlo模拟数据符合得很好。密度泛函理论预测结果表明,膜面电荷密度越大,被吸附到膜中的离子越多,膜面电荷对大离子密度分布的影响要大于小离子。     

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.     

超滤膜过滤通量计算模型的实验

采用中空纤维超滤膜装置去除饮用水中污染物,实验结果表明操作压力约在0.2MPa内,过滤通量与操作压力成线性增加关系;在操作压力恒定时,过滤通量随着原水溶液浓度的增加而减少.并指出原水中有机物的含量对过滤通量的影响较大,为了提高过滤通量,可降低溶液中有机物的浓度.通过对实验数据进行线性回归,提出了超滤膜过滤通量计算的经验公式,同时还认为该计算模型可给类似体系的超滤工程设计提供参考依据.     

Study on performance of submerged membrane bioreactor in proteinaceous wastewater treatment

The continuous flowing experiment using a submerged membrane bioreactor (SMBR) in proteinaceous wastewater treatment was studied. The removal rate of the chemical oxygen demand (COD) was over 96.0% and the biochemical oxygen demand (BOD) was above 98.1%, the average removal rate of the total nitrogen (TN) was 61.7% ,the removal rate of NH3-N was as high as 99% ,but the removal effect of the total phosphorus (TP) was instable. The analysis under the condition of our experiments came to the conclusion that backwashing, waterpower scouting, low-pressure opexation and control of mixed liquor suspended solid (MISS) could lighten the attenuation of filtration flux in SMBR.     

膜生物反应器处理生活污水的研究

通过对生活污水进行MBR(膜生物反应器)工艺处理的研究，证明该工艺处理生活污水可得到直接回用的优良水质．MBR工艺对有机物和NH4^ -N的去除是微生物和膜分离的共同结果，在较低的进水COD条件下，MBR工艺的污泥排放量趋于零．同时，化学清洗是解决膜污染的较好方法之一。