动态陶瓷膜对PVA退浆废水处理效果的研究

以陶瓷膜作为载体,高岭土作为涂膜材料制备动态膜,研究了自生动态膜处理含PVA退浆废水的膜分离特征,确定了最佳涂膜浓度,并考察了跨膜压差、错流速度以及温度等操作条件对膜通量的影响,为进一步的工业放大设计提供了基础数据。     

陶瓷膜生物反应器的制备及废水处理研究进展

陶瓷膜生物反应器(CMBR)是在膜生物反应器的机理上,以陶瓷膜的耐酸、耐碱、耐重金、耐高温以及抗微生物能力强等优点替代中空纤维膜,在国内外得到广泛应用。文章综述了国内外CMBR处理废水的最新研究进展,从陶瓷膜成分、CMBR制备方法、处理废水机理及CMBR在废水处理中的应用等方面进行了分析,总结了CMBR处理废水目前存在的问题,并就问题提出新的研究方向。     

无机陶瓷膜在环保水处理过程中的应用

概括了当前水资源的现状及存在的问题，介绍了无机陶瓷膜的几种制备方法及在水处理技术中的应用，并介绍了膜的污染防治及性能恢复，指出陶瓷膜在工业水处理中的应用前景。     

操作条件及膜材质对膜生物反应器的影响

采用正交实验的方法对比曝气量、产水通量和温度等操作条件对气升陶瓷膜和聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜构成的膜生物反应器运行过程及膜污染的影响,为膜生物反应器设计提供实验数据.实验设计了3因素3水平正交实验,以跨膜压差平均增长率为考察指标,并通过极差大小判断了3种因素对于PVDF膜影响由大到小顺序为:曝气量、产水通量、温度;对陶瓷膜影响由大到小顺序为:产水通量、温度、曝气量.实验结果表明:由于膜材料和构型的差异,陶瓷膜比PVDF膜可以在更高的通量下运行,并具有较强的抗污染性能,而且陶瓷膜更容易有效降低曝气量,从而降低系统运行的能耗.     

陶瓷膜:一种前景广阔的新材料

一、陶瓷膜技术发展概况 陶瓷膜也称GT膜,是固态膜的一种,最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。陶瓷膜主要是Al2O3,ZrO2,TiO2和SiO2等无机材料制备的多孔膜,其孔径为2—50um。具有化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂,机械强度大,可反向冲洗,抗微生物能力强,耐高温,孔径分布窄,分高效率高等特点,     

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.     

脉冲频率对钛合金微弧氧化膜/环氧树脂结合强度的影响

采用微弧氧化法在钛合金表面制备了氧化物陶瓷膜，研究了脉冲频率对膜层组织形貌及膜层／环氧树脂结合强度的影响。用剪切法测试氧化膜与环氧树脂之间的结合强度，通过SEM等研究了陶瓷膜剪切前后表面形貌的变化。结果表明：陶瓷膜表面的微孔直径、粗糙度随微弧氧化脉冲频率的增大而减小。陶瓷膜／环氧树脂的结合强度随脉冲频率的增加先是快速上升，当脉冲频率增加至400Hz时膜层的结合强度达到最高56．9MPa，随后结合强度逐渐下降并趋于平缓。     

铝合金微弧氧化陶瓷膜的组织与性能研究

利用等离子体微弧氧化工艺在LY12合金表面制备了陶瓷膜,对陶瓷膜微观组织结构、力学性能进行了分析。结果表明,陶瓷膜具有内部致密层和外部疏松层两层结构,膜层与铝基体为冶金结合。陶瓷膜的硬度和弹性模量硬度和弹性模量最大可分别达到25 GPa和300 GPa,陶瓷膜经300℃—15℃热冲击循环40次无裂纹、无膜层脱落现象。黑色陶瓷膜与轴承钢在空气中的摩擦系数为0.25—0.37,表现出良好的耐磨性能。     

微弧氧化锻铝表面形成陶瓷膜的工艺研究

用自行研制的微弧氧化电源在锻铝表面生成了氧化物陶瓷膜.观察了膜层表面形貌,测试了表面硬度,探讨了微弧放电对陶瓷膜和基体性能组织的影响.结果表明：锻铝表面的陶瓷膜随氧化时间的延长而增厚,但随氧化时间的继续增加膜层不再增厚;陶瓷膜的表面硬度是基体硬度的10倍以上,大大提高了材料表面的耐磨、耐蚀特性.     

陶瓷膜:一种前景广阔的新材料

陶瓷膜也称GT膜，是固态膜的一种，最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。陶瓷膜主要是AL203、ZR02、T102和S102等无机材料制备的多孔膜，其孔径为2-50nm。具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂；机械强度大，可反向冲洗；抗微生物能力强：耐高温；孔径分布窄，分离效率高等特点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、     

陶瓷膜构型对错流微滤酵母悬浮液性能的影响

采用3种构型的陶瓷微滤膜元件对酵母悬浮液进行错流过滤实验,考察陶瓷膜元件的构型对于其错流过滤性能的影响。结果表明:减小陶瓷膜元件的通道直径可以提高料液在膜表面的剪切力,有助于提高过滤稳定通量和临界压力,在3 m/s膜面流速、0.1 MPa跨膜压差条件下,单管、19通道、55通道的稳定通量分别为96、128、196 L/(m2.h);在3 m/s膜面流速条件下,3种陶瓷膜元件的临界压力分别约为0.15、0.2、0.2 MPa。另外,减小通道直径还可以减小滤饼层的比阻,有利于降低过滤阻力;与提高膜面流速来增大过滤通量的方法相比,减小陶瓷膜的通道直径具有能耗较小的优点。     

陶瓷膜有机物污染的阻力分析研究

陶瓷膜污染主要由膜面滤饼层、膜面凝胶层、膜孔堵塞3部分污染组成,通过陶瓷膜污染过程的实验研究,对陶瓷微滤膜有机污染进行了阻力分析,分析了操作压力、模拟液浓度、模拟液温度对膜过滤过程中总阻力以及各部分阻力的影响。结果表明:在0.05 MPa～0.2 MPa的试验操作压力范围内,膜表面阻力所占比例均在75%以上,是膜污染最主要来源;膜孔堵塞阻力所占比例较小,且随着操作压力的增大,膜孔堵塞阻力越不明显;随着模拟液TOC值的提高,膜污染加剧,在3 mg/L～40 mg/L的实验浓度范围内,膜表面阻力均占总阻力的50%以上,是膜污染的重要来源;通过电镜对陶瓷膜被污染前后的断面进行扫描比较在微观层面上证实了阻力分析的结果。     

面向应用过程的陶瓷膜设计方法

无机陶瓷膜以其优良的材料性能获得了广泛的应用，由于膜品种的定型化，使膜应用研究受到一定的限制，面向应用过程来设计最优化性能陶瓷将会是一个重要的发展方向。在提出面向应用过程的陶瓷膜设计基本研究框架基础上，以颗粒体系为对象，建立起包含膜结构的微滤模型，考察膜孔径、厚度，孔隙率等结构参数微波性能的影响，从而从理论上建立颗粒体系微波过程中最优膜的选择方法。     

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.     

多孔陶瓷膜的气体渗透模型

为了揭示气体在多孔陶瓷膜中的传质规律,研究陶瓷膜在20～500℃下的N2渗透性能。实验测定了平均孔径为100、200和500 nm的陶瓷膜渗透速率;在达西定律的基础上,分别依据K-C方程和H-P方程建立气体传质模型,修正相关参数并进行比较和预测。结果表明:在考察的膜孔径范围内,气体的传质机制主要为黏性流扩散,气体的渗透速率随温度的升高而减小,随膜平均孔径和孔隙率的增大而增大,随膜厚度的增加而减小,修正的K-C方程能较好地描述N2在陶瓷膜孔中的传递规律。     

铝板表面锆化陶瓷膜的结构及性能

采用锆化工艺在铝板表面制备了陶瓷膜,用扫描电镜和能谱仪分析了陶瓷膜的组织形貌和元素成分,用电化学法研究了陶瓷膜的耐蚀性能,用附着力测定仪测试了陶瓷膜的涂装附着力性能以及用中性盐雾实验研究了涂层体系的耐盐雾性能.结果表明:铝板表面的陶瓷膜为无色的纳米膜层,主要由Zr,Si和Al的氧化物组成;锆化陶瓷膜的的耐电化学腐蚀性能优异,与环氧树脂漆或聚氨酯漆的附着力均为1级;整个涂层体系可通过600 h的中性盐雾实验.锆化陶瓷膜可以用作铝板的漆前打底膜,有望替代污染较重的磷化处理工艺.     

钛合金微弧氧化工艺参数与陶瓷膜〖KH*2〗数学模型的建立及实验研究

 建立钙磷电解液体系下微弧氧化工艺参数与陶瓷膜特性相关的数学模型,微弧氧化工艺参数（电源电压U_m、电流密度J、占空比η、溶液电导率、阳极氧化膜气体介电常数等）与陶瓷膜表面形貌、厚度、电流响应有一定关系.在钙磷电解液体系下,通过实验考察电解液强电解质NaOH浓度对陶瓷膜特性的影响,测试电压模式下电流响应曲线.实验表明:电压模型下,陶瓷膜在40s左右成膜;膜表面形貌受NaOH浓度影响较大;低浓度下模型模拟电流响应曲线与实验结果吻合性较好,可为钙磷电解液体系下确定适宜的NaOH浓度提供参考依据.     

中空纤维陶瓷透氧膜反应器

通过相转化法制备了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-α(LSCF)非对称中空纤维致密陶瓷膜,并进一步组装成了中空纤维陶瓷膜反应器.应用LSCF膜反应器可以直接从空气中分离出纯氧,氧产率在980℃和膜管内侧(真空侧)压力为5.33kPa的操作条件下可达到48.27 L(STP)/m2.h.该膜反应器还适合于各种氧化或脱氢反应等.     

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。     

无机-有机复合膜澄清普洱茶提取液研究

文章考察了不同膜孔径的无机-有机复合膜和陶瓷膜对普洱茶提取液的澄清效果.通过比较通量的衰减、有效成分的选择性以及膜清洗后的水通量恢复率,筛选出适合普洱茶澄清的膜.结果表明,相同孔径0.20μm的复合膜比陶瓷膜具有更好的抗污染性能和选择性,最佳的操作条件如下:操作温度为30℃,操作压力为0.1 MPa,膜面流速为2.1m...