PAN中空纤维超滤膜污染与膜阻力测定

对膜污染问题进行了研究,指出浓差极化、滤饼层形成和膜孔堵塞是造成膜污染的主要原因。同时测定了PAN膜阻力．试验结果表明,PAN膜超滤过程中主要阻力来源为膜孔吸附、凝胶层及浓差极化等引起的膜污染阻力,占总阻力的71．61％。膜自身阻力和不可逆阻力分别占与总阻力的28．39％和11．76％,所占与比例较小,有利于实际应用。     

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。     

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。     

死端型微滤膜的污染机理分析

研究使用死端型微滤去除金枪鱼脾脏提取物中悬浮大颗粒过程中的膜污染机理.膜孔堵塞阻力以及膜表面滤饼层阻力.膜孔堵塞是引起膜通量降低的主要污染机理.而膜表面的滤饼层则决定微滤过程的持续时间.改变膜孔径和透膜压力可影响不同膜污染机理间的转化,从而改变了不同污染机理的持续时间.微滤前离心和预过滤去除了金枪鱼脾脏提取物中的部分悬浮颗粒,改变了其中颗粒尺寸分布从而影响了微滤过程中污染机制.观察发现,颗粒尺寸分布是膜污染机制中较重要的因素.     

陶瓷膜超滤过程研究及模型分析

采用截留相对分子质量为8 000的陶瓷膜,对聚乙二醇(PEG)溶液进行超滤实验,考察不同操作条件对陶瓷膜超滤过程分离性能的影响及膜污染机制,利用细孔模型对陶瓷超滤膜进行模拟表征,得出等效孔径和等效膜厚,并运用组合模型对膜污染内在机制进行分析。结果表明:细孔模型能较好地运用于陶瓷超滤膜微观结构的表征,通过对不同相对分子质量PEG超滤过程的拟合分析得出了膜结构参数;在操作压力为0.3 MPa、膜面流速为0.5 m/s条件下,PEG 20 000的陶瓷膜超滤过程污染最严重,采用完全堵塞和滤饼过滤组合模型描述该过程的通量衰减趋势与实验值吻合良好。     

膜生物反应器处理洗车废水中操作压力及环境因素对膜过滤性能的影响

通过膜生物反应器(MBR)处理某车辆厂洗车废水的实验研究,结合理论计算,分析了操作压力及环境因素对膜过滤性能的影响.研究结果表明,在低压区,膜本身阻力占主导地位,它与操作条件无关;在中压区,浓差极化阻力占主导地位,它与其他操作条件关系密切;在高压区,凝胶层阻力占主导地位,操作压力增加对膜通量影响不大,在此阶段膜分离特性还与污泥浓度、膜面流速等操作条件有关.所以,采用膜反应器处理洗车废水,在MBR中存在一个临界压力,当操作压力高于临界压力时,膜通量随操作压力变化不大,而膜表面污染却明显加剧.因而设计膜生物反应器时,操作压力是一个重要的参数.此外.还研究了温度、pH值、水力停留时间等环境影响因素对膜过滤性能的影响.     

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。     

陶瓷膜气升反应器用于钢铁酸洗废液的处理

钢铁工业生产中排放的酸洗废液会对环境造成污染,已被列为危险废物进行管理.采用10L的陶瓷膜气升反应器,以膜孔径为200nm的外膜陶瓷膜管为过滤元件,针对低质量浓度酸洗废液的处理进行了实验研究.研究结果表明,处理Fe2 初始质量浓度为60mg/L的料液时,在0～400L/h曝气量范围内,膜通量能维持在100L/(m2·h)以上;在料液中加入质量浓度为20mg/L的聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂,同等操作条件下稳定通量只有原来的25%;在质量分数为1%的硝酸溶液中浸煮30min,膜通量基本能完全恢复.对于Fe2 质量浓度为60mg/L的酸洗废液,在水力停留时间3.5h、pH6～9和充分曝气情况下,经气升式膜反应器处理的出水浊度＜2NTU,pH符合排放标准,铁离子的去除率＞80%.     

陶瓷膜处理切削液乳化废水

采用陶瓷膜对切削液乳化废水进行处理,研究膜面压差、错流速度、料液浓度和温度对通量的影响,并确定了较为合理的操作条件.结果表明,当膜面压差小于0.14MPa、错流速度在5m/s左右、温度在40~45℃时,有助于提高通量和控制膜污染.陶瓷膜过滤系统对切削液乳化废水的过滤可在10h以上,并使通量能够维持在一稳定的范围.     

渗滤法提纯活性品红溶液

采用DK纳滤膜进行了间歇恒容渗滤提纯活性品红溶液,考察了操作条件对膜性能的影响,并对该过程中膜污染阻力的组成及污染膜的清洗进行了研究.实验结果表明:操作压力从0.8MPa增加到1.4MPa时,稳定渗透通量增大,渗透通量衰减速度加快;搅拌转速从50r/min增加到300r/min时,稳定渗透通量增大,渗透通量衰减速度减慢;污染膜的污染阻力主要由凝胶层和滤饼层阻力构成.清洗结果表明:采用pH=5.0的HCl溶液清洗30min能使渗透通量恢复到新膜通量的99%以上.     

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。     

膜分离技术纯化绞股蓝皂苷

以固形物得率和绞股蓝皂苷含量为评价指标,进行陶瓷膜和超滤膜过滤实验,对操作压力、溶液温度和膜的规格进行优选.结果表明:选择孔径0.5μm的陶瓷膜,在溶液温度40℃、过滤压差0.24MPa条件下,能达到较好去除提取液中的悬浮物和大分子杂质的效果;选择截留分子量为3×104的超滤膜,在溶液温度40℃、操作压力0.8 MPa条件下,去除小分子杂质和截留绞股蓝皂苷的效果较好.采用膜分离技术可以有效地分离纯化绞股蓝皂苷,该工艺操作简单、可靠,纯化效率高.     

非对称陶瓷分离膜的制备及性能研究

 采用湿化学方法对氧化铝原料进行纳米包裹,以低温固态烧结方式获得高性能的大尺寸非对称陶瓷分离膜,并研究了0.2μm非对称陶瓷分离膜的产品性能。结果表明,该非对称陶瓷分离膜孔径分布集中,基本分布在0.1—0.2μm之间,膜层表面完整无缺陷;样品纯水过滤通量测试表明,当进水口工作压力为0.2MPa,其纯水过滤通量基本稳定在3000L·m^-2·h^-1以上;从赤霉素发酵液过滤效果来看,该陶瓷分离膜过滤效果良好;样品工作压力及耐化学性检测表明,原始样品的爆破压力可达7.5MPa以上;经过质量分数为20%的硫酸和5%的氢氧化钠在100℃下浸泡36h后,在3.5MPa以上才会破裂,完全可以保证在1.0MPa的工作压力以及pH值为1—14的酸碱环境下安全正常工作,能满足绝大多数高腐蚀性、高温、高压环境下的分离过滤要求。     

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。     

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。     

纳滤纯化低聚壳聚糖制备液的膜污染

为了实现纳滤纯化低聚壳聚糖制备液技术的工业化,对纳滤过程中膜污染的形成进行研究,分析了电解质浓度对纳滤膜吸附层污染的影响和纳滤运行中的能量分布情况以及吸附层对电解质截留率的影响。结果发现,膜面吸附层污染与浓差极化存在复杂的交互影响。运行初期传质过程主要受浓差极化控制,低聚壳聚糖在膜面吸附形成的浓流层使浓差极化进一步加剧;随着低聚壳聚糖在膜面累积数量的增大,传质过程逐渐转变为吸附层结构和浓差极化共同控制。膜面吸附层的形成分为浓流层和致密层两个阶段,其中致密层是造成纳滤膜脱盐和操作性能恶化的主要原因,在操作过程中应及时控制和减缓该层的形成。     

电凝聚控制MBR膜污染的研究

试验考察了SECMBR的膜过滤特性,探讨了电凝聚对控制MBR膜污染的作用及机理.试验结果表明:胞外聚合物(EPS)、溶解性代谢产物(SMP)、ζ电位和污泥颗粒粒径等是膜污染的重要影响因素.SECM BR的膜污染远小于SM BR;SECM BR原位溶出铁离子与EPS结合,絮凝性增强,滤饼层污染减轻;SECM BR中电凝聚可降低单位容积活性污泥分泌的SM P与EPS,减轻膜污染;SECM BR降低EPS和SM P中主要污染物蛋白质的比例,减轻膜污染;ζ电位与Rc之间呈负相关,在SMBR与SECMBR中相关度分别为-0.798 8和-0.557 4.SECM BR在电场与铁粒子作用下降低了ζ电位绝对值,减轻了膜污染.