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.     

膜分离法纯化天然牛磺酸的研究

为了研究膜分离法纯化天然牛磺酸的工艺条件,利用超滤和反渗透浓缩技术,考察了Ultra-flo和卷式膜超滤系统对牛磺酸水提液中的固体悬浮物和蛋白质等杂质的清除效果.结果表明:截留相对分子质量30 000的聚丙烯腈膜平均膜通量达88 L/(m2·h),截留相对分子质量1 000的卷式膜平均膜通量为45 L/(m2·h),经两级超滤,蛋白质质量分数可降至0.2 %以下,滤液质量高,利于后续工艺.离子交换后,牛磺酸收集液经反渗透可浓缩35倍左右,平均膜通量为43 L/(m2·h).     

芦荟丁蔗糖浸泡液中蔗糖的回收

为循环利用蔗糖溶液,减轻污水处理系统负荷,采用超滤、一级纳滤、二级纳滤的膜组合工艺,去除芦荟丁蔗糖浸泡液中的杂质,实现蔗糖回收。实验结果表明,超滤系统蔗糖回收率达到99%,平均通量为88 L·(m2·h)-1;一级纳滤系统的蔗糖回收率为95%,平均通量为111 L·(m2·h)-1;二级纳滤系统蔗糖的回收率为99%,平均通量为205 L·(m2·h)-1;浸泡液中的蔗糖可浓缩至30%;膜芯清洗后,可以恢复原通量,有效实现芦荟深加工的节能减排。     

膜分离技术在霉酚酸提取中的应用

利用陶瓷膜和纳滤膜的组合分离技术代替板框对霉酚酸发酵液的过滤,对霉酚酸发酵液进行澄清和浓缩实验.采用陶瓷膜(0.1μm)和S-372纳滤膜技术对霉酚酸发酵液进行研究,研究了膜系统的通量、加水倍数和浓缩倍数等因素对膜分离性能的影响.在陶瓷膜加水4倍时,霉酚酸的收率可达96.5%,平均通量可达160~180 L/(m2·h);纳滤对霉酚酸的截留率和收率均达到98%,霉酚酸效价可浓缩到21 g/L,通量为25 L/(m2·h)左右,与板框滤液效价相比,提高了3.5倍.结果表明:陶瓷膜和纳滤膜的组合工艺在产品收率及产品质量方面都明显优于传统的板框过滤,具有良好的应用潜力.     

制药废水膜法深度处理通量变化研究

为了深度处理制药废水,达到工业用水水质标准,对纳滤、反渗透深度处理综合性制药废水的膜通量变化进行了研究。在连续式与循环式处理模式下,研究了膜操作条件、膜通量和水回收率等因素,根据膜通量变化,确定了适合膜分离工业化应用的处理和清洗方案。结果表明：纳滤膜日常清洗中物理清洗时间为7 min、强化清洗酸洗—碱洗时间各为90 min,平均膜通量连续式为16.1 L/(m²·h)、循环式为7.7 L/(m²·h),水回收率约为73%;反渗透膜日常清洗中物理清洗时间12 min、强化清洗酸洗—碱洗时间各90 min,平均膜通量连续式为12.8 L/(m²·h)、循环式为7.2 L/(m²·h),水回收率约为74%。研究制药废水深度处理中膜通量的变化,可对制定适合膜分离工业化应用的废水处理和清洗方案提供借鉴和参考。     

微絮凝-金属膜净水组合工艺中膜污染机理探析

采用微絮凝-金属微滤膜组合工艺处理微污染水,借助X射线能谱、电镜扫描等微观表征以及动态膜污染数学模型等方法,对微絮凝-金属膜组合工艺运行方式与膜污染机理进行研究.试验结果表明组合工艺对微污染水的浑浊度、UV254以及CODMn平均去除效率分别为97.6%、80.0%和63.1%.选用0.3μm金属膜滤芯时,采用恒通量过滤模式,膜比通量随着通量的增加逐渐从44.44L·(m2·h·kPa)-1增至58.33L·(m2·h·kPa)-1;采用恒压过滤模式,膜比通量随着压力的增加逐渐从47.91L·(m2·h·kPa)-1降至17.63L·(m2·h·kPa)-1,金属膜在恒通量运行时的膜比通量高于恒压运行,说明恒通量运行时膜阻力增长较为缓慢.通过X射线能谱分析膜表面污染物中含有O、Al和Si等元素,推断膜表面主要污染物是硅酸铝盐;通过电镜扫描与动态膜污染数学模型模拟的结果表明,金属膜膜污染的主要形式为滤饼层污染.     

应用于电镀废水处理的反渗透膜的化学清洗

反渗透在污水深度处理与回用方面应用前景广阔,膜污染的控制问题是该项技术发展的限制因素.化学清洗是控制膜污染的主要方法之一.对应用于电镀废水处理的反渗透装置,首先采用1%盐酸酸洗去除重金属污染,再采用1%NaOH和0.025%十二烷基苯磺酸钠(SDS)混合清洗液进行碱洗去除膜面的有机污染物,最后采用浓度为50 mg/L的非氧化性杀菌剂2,2-双溴代-3-次氮基-丙酰胺(DBNPA)清洗生物污染.清洗后,该装置在0.5 MPa下的膜通量由清洗前的13.9L/m2·h提高到28.3 L/m2·h,膜通量恢复到初期的89.4%;清洗过程的监测结果表明反渗透处理电镀废水时,重金属离子易吸附(沉积)是膜污染最主要因素.     

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。     

陶瓷膜处理餐饮废水的膜化学清洗再生

研究了用陶瓷膜处理餐饮污水和污染后膜的化学清洗再生,考察了单种清洗剂和综合清洗的效果以及清洗时间、清洗剂浓度对清洗效果的影响.得出了有效的清洗方法,膜通量能够从46.9 L·m-2·h-1恢复到150L·m-2·h-1.     

用直接接触式膜蒸馏浓缩中药提取液

对直接接触式膜蒸馏浓缩中药提取液进行了研究,分析了浓缩过程跨膜通量下降的原因,并考察了药液温度和流速对跨膜通量的影响。结果表明:由提取液中固体颗粒等污染物造成的膜污染以及膜表面处水蒸汽压下降是浓缩过程跨膜通量下降的主要原因。在浓缩倍数较低(1.0～4.0)的范围内,通量下降主要是由膜污染造成的;在浓缩倍数较高（4.0～16.0）的范围内,膜表面处水蒸汽下降也显示其影响。药液温度从46℃升高到60℃,通量从13.88kg/(m²·h)升高到30.82kg/(m²·h)。药液流速从0.074m/s升高到0.130m/s,通量从24.14kg/(m²·h)升高到31.22kg/(m²·h)。     

超滤膜浓缩重组α-乙酰乳酸脱羧酶及酶法清洗

采用聚醚砜超滤膜对重组枯草芽孢杆菌α-乙酰乳酸脱羧酶液进行超滤浓缩,研究了温度和pH值对膜通量的影响,进行了化学法和酶法对超滤膜的清洗再生条件的试验.结果表明:酶液pH值对膜通量影响显著,浓缩10倍时,pH =5.1的膜通量仅为pH =7.1的20.3％;在压力为0.1MPa、酶液温度35℃、pH=7.1条件下,超滤可保持较高膜通量,酶活力回收率可达89.6％.酶法清洗超滤膜时,中性蛋白酶活性超过1.25 ×104U·L-1可对超滤膜形成二次污染;活性为1.25 ×104 U·L-1的中性蛋白酶与体积分数1％的次氯酸钠复合清洗可达到最佳的清洗再生效果,膜通量恢复率提高到97.0％.     

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.     

PVB超滤膜污染特性及其在MBR中的应用

采用连续制膜技术制备了平片式聚乙烯醇缩丁醛(PVB)超滤膜。该膜室温下平均纯水通量为0.02 L/(m2.h.Pa),对牛血清白蛋白(BSA)的平均截留率为25.0%(BSA水溶液质量浓度0.5 g/L)。通过终端过滤实验,以活性污泥混合液为处理对象,分析了PVB超滤膜过滤过程中的膜污染特性。结果表明:沉积层阻力占总过滤阻力的70%以上,是PVB膜过滤活性污泥混合液过程中污染阻力的主要组成部分;将制备的PVB超滤膜应用于好氧膜生物反应器(MBR)处理生活污水中,PVB-MBR系统在膜通量12 L/(m2.h)条件下运行105 d,期间未对膜进行任何人为清洗,系统抽吸压力能够在-16~-22 kPa间维持稳定,且系统出水的主要水质指标完全符合国家城镇污水处理厂污染物排放一级A的标准。     

超滤运行条件对跨膜压差影响的试验研究

为优化超滤运行工况,降低膜污染和提高超滤产水率,对超滤的水力反洗方式及运行参数进行试验研究．结果表明：超滤以75L／（m^2·h）恒流过滤45min后进行水力反洗,“正洗＋反洗＋正洗”为最佳水力反洗方式,第1次正洗4s,反洗8s和第2次正洗8s时,冲洗水中粒径2μm以上的颗粒数达到峰值．超滤运行适宜的正洗1、反洗和正洗2的时间分别为10,10和25s．水力反洗趋于稳定时,冲洗水中2μm以上的颗粒数为472mL^（-1）,其中15／μm以上的颗粒数仅为9mL^（-1）．反洗流量和超滤过滤流量的比值k应在2．0～2．5之间,超滤过滤时间与反洗时间的比值r控制在67．5以内,超滤水力反洗后跨膜压差可有效恢复．     

精对苯二甲酸生产污水的深度处理和回用

将膜工艺与传统污水处理工艺相结合对精对苯二甲酸生产污水进行了深度处理．基本工况为超滤系统采用全量过滤方式,内压式超滤运行通量稳定在40—60L·m^-2·h^-1,低污染反渗透膜运行通量稳定在15～20L·m^-·h^-1,系统回收率为70％．工程运行结果表明,该工艺对精对苯二甲酸达标废水深度回用处理运行稳定,产水水质可靠．经深度处理的污水的各项指标满足回用要求．     

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.     

基于纳米纤维覆层的除尘滤料制备

采用静电纺丝技术制备了用于除尘领域的涤纶纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜对纤维膜微观形貌进行表征,确定了最佳纺丝条件,并将该条件下制得的纳米纤维膜附着在除尘滤料表面,对其进行阻力特性、分级计数效率及动态过滤性能测试.结果表明,15kV纺丝电压、21cm接收距离、18%纺丝液质量分数为最佳纺丝条件,在该条件下制备的纳米纤维过滤材料阻力较低,清灰性能良好,对3μm以下的微细粒子过滤效率达到99.99%以上,效率提升明显,能有效控制微细颗粒物.     

粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响

利用粉末活性炭-超滤(PAC-UF)组合工艺处理污水厂二级出水中腐殖酸(humic acid,HA)溶液,主要考察在不同的PAC投加量工况下对膜通量的影响、膜污染阻力变化、Hermia经典过滤堵塞模型拟合和膜污染趋势分析情况。结果表明,PAC颗粒本身几乎不会影响膜通量的下降,处理腐殖酸类有机溶液的PAC最佳投加量为20 mg/L;腐殖酸导致的膜污染以不可逆膜污染为主,其与滤饼层污染模型的拟合度最好;将超滤阶段分为初期黏附阶段与后期黏聚阶段,初期阶段导致的膜通量下降更加剧烈,后期阶段形成的滤饼层有效的拦截有机物避免直接接触超滤膜。     

无机陶瓷膜在液体树脂浓缩过程中的性能分析

采用无机陶瓷膜处理液体树脂,考察分析了无机陶瓷膜过滤操作条件.结果表明无机陶瓷膜过滤操作条件为:平均进口压力400 kPa,平均出口压力200 kPa;操作温度小于50℃;浓缩倍数在40倍以上,膜通量在95～120 dm3/(m2·h)之间.用去离子水在45℃下清洗2次,膜通量可以恢复到实验前的水平.     

ZrO2陶瓷动态膜回收Lyocell纤维溶剂初探

通过研究操作压强、错流速度等参数对膜的通量的影响，测定了氧化锆(ZrO2)陶瓷动态膜对Lyocell纤维溶剂的回收效果；提出了优化的操作条件；对回收过程中的膜污染，采用了物理方法对膜进行反冲洗。