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。     

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。     

聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜的电性能与渗透性能

采用自制的Zeta电势装置表征了PVDF超滤膜,考察了1 mmol/L KCl溶液中不同pH流动电势与压力的关系,以及不同浓度KCl溶液中Zeta电势与pH的关系,测定了不同KCl浓度时膜的通量和截留率。结果表明：在不同pH下,膜的流动电势与压力具有良好的线性关系,并且流动电势随溶液浓度增加而降低;在氯离子浓度不变的情况下,膜的等电点随KCl浓度的升高而增大,即从pH 6.9（1 mmol/L KCl）升高到pH 7.1（5 mmol/L KCl）。这是由于离子极限电导率的不同而引起的。膜通量在等电点处最大并随KCl溶液浓度升高而降低,同时膜对盐的截留率在等电点处最小,在其两侧逐渐增大,截留率随氯化钾浓度增大而减小。     

反渗透与纳滤膜分离技术在铜矿废水回收中的应用研究

研究了反渗透和纳滤膜在铜矿废水处理回用情况,考察并对比了反渗透和纳滤膜的透过液浓度、膜通量、清洗状况以及对废水的浓缩倍数(浓缩液Cu2+浓度)等参数.试验发现,一级反渗透和纳滤的透过液浓度分别为8mg/L和14mg/L,对Cu2+的截留率分别达到96.64%和94.19%,二级纳滤浓缩液Cu2+浓度可达到4000mg/L以上,满足Cu2+回收的要求,二级反渗透膜脱盐处理后的产水Cu2+浓度可低至0.2mg/L以下,满足回用水要求.研究表明,将反渗透和纳滤膜分离技术应用到铜矿废水处理工程中是可行的,具有显著的经济利益和社会效益.     

PVDF膜用于真空膜蒸馏淡化盐水的实验研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水多孔膜,配制Na Cl溶液,搭建真空膜蒸馏盐水淡化实验台,实验中着重考察了料液温度、料液流速、料液浓度、系统真空度等操作参数对真空膜蒸馏过程性能的影响.实验结果表明:随着真空度、料液温度的提高,真空膜蒸馏膜通量明显提高;随着料液浓度的提高,真空膜蒸馏膜通量下降,其截留率基本不变;随着料液流速的提高,真空膜蒸馏膜通量变化较缓慢(略微提高).系统在料液温度为88℃、料液流速为240 cm/min、真空度为0.081 MPa、料液浓度为5%时,真空膜蒸馏膜通量为14.1 kg/(m~2·h),截留率为99.8%,产水的电导率保持在12μs/cm.     

聚多巴胺涂覆改性聚丙烯腈纳米纤维膜及其油水分离性能

以聚多巴胺(PDA)为涂层剂,静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜为基体,制备了PDA/PAN纳米纤维复合材料,测试多巴胺涂层处理对复合材料的表面形貌、力学性能、孔径分布、纯水通量与乳化油截留率等相关性能的影响。研究结果表明:涂层后的静电纺纳米纤维断裂强度明显增加;膜纯水通量明显增大,在涂层液质量浓度为1 mg/mL时静电纺纳米纤维膜纯水通量最高达到14 656L/(m~2·h),较未改性纳米纤维膜增加63%;在涂层液质量浓度为1.5mg/mL时纤维膜获得了最小孔径,其乳化油截留率也达到最佳值(96.1%),同时可以保证高水通量和高乳化油截留率。     

炼锌窑渣铁精矿HCl浸出过程中硅的行为研究

通过热力学计算和实验分析,研究炼锌窑渣铁精矿盐酸浸出过程中硅的行为。研究结果表明:当Cl-总浓度[Cl-]T0.1 mol/L时,[Cl-]T的变化对Fe Si O3的溶解几乎无影响;而当p H10时,随着[Cl-]T由0 mol/L增加至6 mol/L,Fe~(2+)和Fe(OH)+的优势区域被Fe Cl+和Fe Cl2(aq)所取代,Fe Si O3的溶解度增大,同时析出二氧化硅的临界p H由0.73升高至1.31;随着浸出温度和盐酸浓度增加,硅和有价金属的浸出率逐步提高,然而,当浸出酸度超过5 mol/L时,浸出体系中的硅极易以聚合硅酸或无定型Si O2从溶液中析出,这与热力学分析结果一致;析出的二氧化硅吸附或包裹在窑渣铁精矿颗粒表面,导致铁精矿中有价组分浸出率降低。     

丙烯酸-马来酸酐共聚物络合超滤分离水溶液中Pb2+和Zn2+的实验研究

采用丙烯酸-马来酸酐共聚物(PMA)为络合剂, 研究络合超滤技术对水溶液中Pb²⁺和Zn²⁺的分离效果、竞争络合效应以及外加盐对分离效果的影响。以两种金属离子截留率之差表示分离率, 以单一金属离子溶液中离子截留率与混合溶液中该离子的截留率之差表示金属离子间的竞争强度。结果表明: 随着PMA浓度增加, 两种金属离子的分离率先增大后减小, 当PMA浓度为200 mg/L时, 分离率达到最大值, 为54.47%。pH从2增加到6时, 分离率先增大后减小, 且在H=4时达到最大, 为71.34%。两种金属离子的竞争效应随pH及PMA浓度的增加先增强后减弱, 在pH=5, PMA浓度为200 mg/L时, 混合溶液中两种离子竞争效应最强。外加Na₂SO₄对分离率有较大影响, 随着 n(Na₂SO₄)增大分离率增加, 随后基本保持不变, 在n(Na₂SO₄)=0.06 mol/L时, 分离率达到最大值, 为97.677%。加入Na₂SO₄减弱了Zn²⁺的竞争络合能力, 有利于两种金属离子的分离。     

铁盐对造粒共沉淀—膜分离工艺影响的研究

以造粒共沉淀-膜分离联合工艺处理含锶废水,试验中发现膜比通量(SF)较快速衰减。当处理水量为828 L时,SF下降了89. 21%。膜阻力主要是沉积阻力,占总膜阻力的82. 36%。将10 mg/L的FeCl_3加入膜分离器后,膜污染得到很好的控制。SF下降缓慢,当处理水量为867 L时,SF下降了50. 87%。FeCl3的投加使锶的去除效果获得提升,平均出水浓度降低了18. 67%,平均DF增加了25. 12%。铁盐水解使出水pH值略降低,但仍需中和后排放。微滤膜可有效截留颗粒物质,出水浊度低于0. 10 NTU。     

纤维素酶降解壳聚糖的研究

通过测定溶液的粘度和还原糖浓度 ,探讨了温度、 p H值、反应时间、底物浓度、金属离子及壳聚糖的脱乙酰度对酶反应的影响 .结果表明 ,纤维素酶能很容易地降解壳聚糖 ,在 2 h内壳聚糖溶液粘度下降了 93 %.其催化特点是 :最适宜温度为 3 0～ 40℃ ,最适宜 p H值为 5 .0～ 6.0 ,米氏常数 Km=9.4× 1 0 -2 g/L,金属离子 Na+ ,Fe2 +对酶活性无影响 ;而 Zn2 + ,Mg2 + ,Cu2 + ,Li+ ,K+抑制酶活性 .当酶量与底物量达到1 5 mg/g时可达到最大反应速度 ;壳聚糖的脱乙酰度在 80 %～ 90 %时酶催化反应速度较快 .     

超支化聚酰胺纳滤膜的制备及对Pb(NO3)2的脱除实验研究

以端氨基超支化聚酰胺(HBP-NH2)为水相单体,对苯二甲酰氯为油相单体,聚丙烯腈超滤膜为基膜,采用界面聚合法制备超支化聚酰胺纳滤膜.FTIR-ATR及分离实验结果证实了聚酰胺分离层的存在.二胺类单体与多元酰氯反应一般得到荷负电特征的纳滤膜.在本实验中,由于水相单体为末端含有大量氨基的超支化聚酰胺,通过改变水相或油相单体的浓度可以方便地调节膜的荷电特征.适当增大HBP-NH2的浓度可使膜由荷负电的特征转化为荷正电的特征.当HBP-NH2浓度为1.2％,对苯二甲酰氯浓度为0.5％时,制备的NF4膜对NaC1,MgCl2,Na2SO4和MgSO4的脱除顺序为MgCl2＞MgSO4＞Na2SO4＞NaCl.该膜可成功地脱除水中的Pb(NO3)2.脱除率和溶液通量随着盐浓度的增大略有下降.当Pb(NO3)2浓度为1 000 mg/L,操作压力为0.8 MPa时,Pb(NO3)2的脱除率为83.2％,通量为32.5 L/(m2·h).升高压力,通量增大,但Pb(NO3)2的脱除率保持在84％左右.     

PEBA渗透汽化膜用于分离回收稀水溶液中邻甲酚

考察了PEBA2533渗透汽化膜分离稀水溶液中邻甲酚的性能,并运用渗透汽化-分级冷凝工艺回收高纯度邻甲酚晶体。采用扫描电子显微镜对PEBA2533膜的表面及断面进行表征,通过膜的溶胀实验考察了PEBA2533膜对邻甲酚的吸附性能,考察了在不同原料质量浓度及原料液温度时PEBA2533膜对邻甲酚的分离性能。结果表明:随着原料液浓度增大,邻甲酚的通量不断增大;在原料液质量浓度范围2 000~7 000mg/L内,分离因子处于较高的范围(59~105).随着原料液温度升高,邻甲酚与水的通量均明显增大,同时分离因子也逐渐增大;当原料液质量浓度与温度为7 000mg/L,70℃时,邻甲酚晶体通量高达295.9g/(m~2·h),纯度为99.9%.     

电场作用下PAN/PS共混膜的特性

以相对分子质量67000的牛血清蛋白为超滤分离对象,通过测定膜通量、截留率、膜通量衰减程度和恢复率等膜参数,研究了外加直流电场作用下聚丙烯腈/聚砜共混膜的分离性能.结果表明:外加正电场时共混膜的膜通量和截留率都有所提高,在外加+120V/cm的电场时,分别提高了85%和1.1%;在外加+60V/cm的电场时,膜通量由57 14%降低到26.33%;经过"电场自洁净"的共混膜其膜通量的恢复率可达到90%以上.因此,外加电场可改变共混膜的分离性能,提高膜通量、截留率以及抗污染性.     

柴油脱酸溶剂回收用聚酰亚胺纳滤膜的制备和分离性能

针对醇氨法脱除柴油中环烷酸技术存在的溶剂回收过程能耗大的问题,制备出聚酰亚胺纳滤膜以分离环烷酸和溶剂,考察了铸膜液表观黏度、铸膜液挥发时间、凝固浴组成等膜制备工艺对膜通量和截留率的影响,同时考察了抽提液中环烷酸盐质量分数和操作压力等使用条件对膜分离性能的影响规律.结果表明:所得纳滤膜的通量超过17 L·m-2·h-1,截留率超过50%;使用黏度为310 mPa·s的铸膜液、在60 s铸膜液挥发时间、使用纯乙醇为凝固浴可得到综合性能最佳的纳滤膜;提高抽提液中环烷酸盐质量分数,膜通量下降,但对截留率基本无影响;升高操作压力,膜通量和截留率均增大.     

Pitzer理论在CaSO_4-Ca(OH)_2-H_2O系硫酸根平衡浓度计算中的应用

利用Pitzer理论,通过C++语言编程,计算了不同pH条件下CaSO4-Ca(OH)2-H2O体系中硫酸根的平衡浓度,考察Na+对该体系硫酸根平衡浓度的影响。计算结果表明:当pH为3.0～10.0时,SO42-的平衡浓度最小,基本维持一恒定值0.0152mol/L,当pH高于12.0时,SO42-的平衡浓度显著增大,且体系中Na+存在时溶液中SO42-的平衡浓度增大,但SO42-平衡浓度的变化规律与无Na+时的变化规律基本一致。     

玉米秸秆纤维素脱除鱼露中铅离子研究

采用秸秆纤维素研究了模拟鱼露中残留铅离子的吸附脱除过程。分别研究了吸附时间、溶液p H值、吸附剂用量以及铅离子的初始浓度对吸附效果的影响。结果表明,当吸附时间为240 min,溶液p H值为6,吸附剂添加量为0.25 g,初始浓度为6 mg/m L时,吸附容量最高达到92.85 mg/g。并且酶解液中高浓度Na Cl与L-谷氨酸皆对铅离子脱除有较大抑制,而多肽对铅离子的吸附具有较大地抑制。实验结果表明,玉米秸秆纤维素对鱼露中铅离子的脱除效果较好。     

聚合物强化超滤法分离镧和铕离子稀土废水

采用经过预处理的聚乙烯基亚胺(PEI)为聚合物络合剂,探讨了pH、装载量比(L)、离子强度、PEI浓度等对聚合物强化超滤过程的影响。结果表明:采用PEI为聚合物络合剂,pH=2.5时,每毫克PEI对Eu3 络合容量为0.5 mg;pH、L对稀土离子的截留率影响趋势相同;溶液中的含盐量对稀土离子的截留率有一定影响;在体积稀释因子(VDF)为3时,恒容超滤过程可以回收92%以上的PEI,将回收后的PEI重新用于聚合物强化超滤过程处理稀土离子废水,效果与新鲜的PEI没有明显差别。在大量的La3 存在下,络合剂PEI对La3 /Eu3 混合溶液中Eu3 的截留率影响甚微。因此,可用聚合物强化超滤法选择性分离出La3 /Eu3 混合溶液中的镧和铕离子。     

对苯二酚对电耦合过硫酸盐法降解碱性品红溶液的影响

采用碱性品红溶液模拟印染废水,利用电耦合过硫酸盐法对其进行降解,考察过硫酸盐浓度、电解电流强度、Fe2+浓度、p H值等因素对碱性品红降解的影响.实验结果表明:当硫酸亚铁初始浓度为40 mg/L,过硫酸钠初始浓度为30 mg/L,p H值为2.0,电流密度为5.00 m A/cm2时,碱性品红的脱色效果最好,脱色率高达90%.本研究还考察了加入不同浓度对苯二酚对碱性品红电耦合降解的影响,当对苯二酚浓度小于为200 mg/L时,随着其浓度的增加,品红脱色效果下降明显.但其反应仍遵循一级动力学规律.     

碱对高铁酸盐去除硫化氢气体的影响研究

采用电解的方法制成具有强氧化性的高铁酸盐,利用产生的高铁酸盐在线去除H2S气体.研究发现,在常温常压下,电流密度为4 m A/cm2,初始硫化氢的体积百分含量为80×10-6时,电解液使用Na OH比使用KOH效果好,KOH的浓度为8 mol/L时,H2S的氧化率最高只有80.36%,而Na OH的浓度为7 mol/L时,H2S的氧化率最高可达91.65%,而且Na OH浓度为5~9 mol/L时,H2S的氧化率可达46.94%~91.65%.     

基于电解法的模拟船舶柴油机废气脱硝实验研究

采用离子膜电解槽电解NaCl溶液,研究制备阳极酸性氧化溶液及其对模拟烟气中NO的脱除效果。分别研究了电流密度、电解时间、Na Cl浓度等因素对阳极酸性氧化溶液理化性能(TOS浓度、pH)的影响。结果表明:随着电流密度、电解时间、NaCl浓度的增加,阳极酸性氧化溶液中TOS浓度近乎呈线性增加。但随着电解时间增加,pH却迅速降低,并趋于稳定(1.5~2)。随着阳极酸性氧化溶液中TOS浓度的增加,NO脱除率明显提高;当TOS浓度为700 mg·L~(-1)时,NO脱除率达到50.4%。随着阳极氧化溶液初始pH的降低,NO脱除率明显增加,当pH为6时,NO脱除率为38%。