串联式正渗透工艺同步处理高盐废水和市政污水的研究

为实现高盐废水的低能耗处理和市政污水的资源利用,构建了“市政污水—高盐废水—海水”的串联式正渗透污水同步浓缩工艺,考察了2种废水的处理效果。结果表明:使用FO模式在1 L/min的错流速度下浓缩污废水,当市政污水浓缩到原体积的1/10时,COD的浓缩效果最好,是原浓度的6.68倍,COD和TP的截留率均在97%以上;当被稀释的高盐废水浓缩到原体积的1/3左右时,COD,K+和Na+都浓缩到了原浓度的2倍左右且截留率均在90%以上。

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。

静电纺PVDF/PAN共混纳米纤维膜对含油污水的过滤性能

制备不同共混比的静电纺聚偏氟乙烯/聚丙烯腈(PVDF/PAN)纳米纤维膜.应用扫描电子显微镜分析膜的表面形态,并测试共混纤维膜的亲水性、孔径及对自制乳化油污水的过滤效率.试验结果表明:随着PAN共混比例的增加,共混膜的纤维直径减小;共混膜的水接触角随PAN共混比例的增加呈明显下降趋势,下降幅度为30°,亲水性改善效果明显;共混膜的平均孔径为0.784~2.070μm;测得共混膜的纯水通量为4 019~5 340L/(m^2·h),约是PVDF商品超滤膜的30倍;共混膜对乳化油的截留率最高达到95.31%,稍小于PVDF商品超滤膜的97%.

添加剂对聚砜膜结构和性能的影响

通过浸没沉淀相转化法制备聚砜超滤膜,分别以高分子聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30,PVP-K90)、聚乙二醇(PEG-6000,PEG-20000)和小分子氯化锌(ZnCl2)、丙酸(AS)6种物质作为制备聚砜超滤膜的添加剂,含量均为10%。并对聚砜超滤膜的断面结构、纯水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率、孔隙率及平衡水含量等5项性能进行了测试及表征。由断面结构可以看出,PVP-K90作为添加剂时,制得膜的断面完全为海绵状结构,其它添加剂制得膜断面中均有指状孔结构;PVP-K30作为添加剂时制得膜的纯水通量最大;丙酸作为添加剂制得膜的BSA截留率最高;聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇(PEG)制得膜的平衡水含量及总孔隙率均较高,但闭孔也较多。

天然有机物和离子对纳滤膜过滤性能的影响研究

采用纳滤膜Desal 5 DK对天然有机物（NOM）和离子进行死端过滤实验,以考察进水组分对膜过滤性能的影响。结果表明,Desal 5 DK对NOM的截留率为60%~80%,由NOM引起的不可逆水通量降低占总水通量降低的70%。Desal 5 DK对水中Ca2＋的截留率〉90%,而对Na＋的截留率保持在20%~38%,离子与荷电纳滤膜之间的道南效应以及水合离子大小和扩散系数的不同引起二者截留率的差异,并导致了水通量衰减。

纳滤膜去除饮用水中苯系污染物效能试验研究

采用错流纳滤工艺开展了饮用水中苯系污染物的去除效能和纳滤运行特性的研究,考察了纳滤膜对苯、乙苯、邻二甲苯和间二甲苯的截留效果,研究了操作压力、浓水流量、离子浓度、进水温度和苯系污染物浓度等因素的影响.结果表明,随着操作压力和进水温度的升高,膜通量呈增加趋势;随浓水流量和离子浓度的升高,膜通量呈降低趋势;随着回收率、操作压力、离子浓度和进水温度的增加,纳滤膜的截留率均降低;随浓水流量和苯系污染物浓度的增加,纳滤膜的截留率升高.在所有试验条件下,纳滤膜对4种苯系污染物的截留率都介于86.56%~98.85%之间,出水中乙苯、邻二甲苯和间二甲苯含量均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006);进水苯含量低于0.1mg/L时,出水苯含量能满足国标要求.通过研究投资和运行成本,确定出经济运行参数为回收率90%、操作压力0.6 MPa和浓水流量30L/min.

关于聚醚砜膜的研究进展

介绍了聚醚砜 (PES)膜的制备以及 PES的浓度、不同添加剂和溶剂等对膜性能的影响 ,并对 PES超滤膜的表层结构的形成作了初步的探讨。

PVDF分离膜性能径向基网络仿真模型的建立与应用

以聚偏氟乙烯(PVDF)为主要原料、聚乙二醇(PEG,10000)为制孔剂、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用浸没相转化法制备了PVDF平板分离膜,膜的渗透分离性能分别通过纯水通量和牛血清蛋白截留率进行表征,并利用径向基网络(RBF)研究了PVDF分离膜制备条件与性能之间的相互关系,建立了RBF仿真模型,利用该模型分析了预测数据与模拟数据的误差,讨论了RBF模型扩展系数(spread)对预测数据均方误差的影响,并进行了仿真试验。试验结果表明,径向基网络模型较好地反映了制备工艺条件与性能的关系,对未来寻找最佳试验方案起到了很好的指导作用。

拉伸-热定型对聚偏氟乙烯中空纤维共混微滤膜渗透性能的影响

为了提高聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维共混微滤膜的渗透性,对PVDF中空纤维微滤膜进行拉伸-热定型改性,考察拉伸比、热定型时间、热定型温度对膜纯水通量和截留率的影响,并采用SEM分析处理前后膜结构的变化.结果表明:随着拉伸比增大和热定型温度升高,膜纯水通量明显上升,而截留率呈下降趋势;随着热定型时间增加,膜纯水通量先增大后减小,而截留率则先减小后增大;本文实验条件下,最佳处理工艺为拉伸10%后于90℃热定型30 min,处理后膜丝的纯水通量比原丝的提高144.82%,对碳素墨水的截留率仍能达到95.23%,拉伸时膜内产生的应力得到松驰,膜孔径增大,孔间连贯性和膜孔结构稳定性提高.

锯齿型(2,2)石墨炔-3纳米管的盐水分离性能

采用分子动力学方法研究了锯齿型（2,2）石墨炔-3（Graphyne-3）纳米管的盐水分离性能。结果表明,不同浓度的氯化钠溶液作为汲取液的体系中,通过管壁的水通量比传统渗透膜的水通量高约4个数量级,均在100 L/（cm2·h）以上,管壁对钠离子和氯离子的截留率均为100%。水分子在该石墨炔管中能够实现非常快速的扩散,其扩散速率比水分子的自由扩散速率高1~2个数量级。钠离子和氯离子在管中距离管壁0.48~0.93 nm的区域分布概率最高。

PSf/PPESK共混超滤膜制备及性能研究

将聚砜(PSf)和聚醚砜酮(PPESK)按比例共混,采用L-S相转化法制备超滤膜,考察共混比、固含量、添加剂等对膜水通量和截留率的影响.实验结果表明:当聚合物的固含量为12%,PSf/PPESK共混比为7/3,NMP作溶剂,PEG4000作添加剂,凝胶浴温度50℃,挥发时间为10 s时,所制得的PSf/PPESK共混膜性能较好,其水通量为1 930 L/(m2.h),对牛血清蛋白的截留率为58.2%.

复相烧结助剂中MnO2对α-Al2O3陶瓷支撑体性能的影响

采用挤压成型法和固态粒子烧结法制备α-Al2O3陶瓷支撑体,主要研究复相烧结助剂MgO-MnO2-TiO2中MnO2添加量(质量分数)对陶瓷支撑体性能的影响。通过压汞法、内外加压法、三点弯曲法、质量损失法、扫描电镜和X射线衍射等方法对α-Al2O3陶瓷支撑体的孔隙率、纯水通量、抗折强度、酸碱腐蚀、微观结构及晶体类型和晶相成分进行分析表征。研究结果表明:MnO2能够和Al2O3形成固溶体Mn2AlO4,使晶格畸化,增加晶体的结构缺陷,从而降低烧结温度,促进α-Al2O3陶瓷支撑体的烧结。当MnO2添加量少于0. 5%时,烧结不完全;MnO2添加量大于2%时,晶粒出现异常生长;MnO2的添加量为1. 5%时,制备的α-Al2O3陶瓷支撑体样品性能最佳,孔隙率为38. 25%,抗折强度为80. 3 MPa,纯水通量达6579. 52 L/(m2·h·MPa),酸/碱腐蚀重量损失率为1. 22%/0. 90%。

聚砜酰胺超滤膜的制备和性能

本文研究了聚砜酰胺超滤膜制备的工艺条件和膜分离性能之间的关系。求得膜的分离性能随预压时间、蒸发时间、沉淀浴温度和溶剂种类而变化的规律。

中空内压超滤膜组件的纯水通量与容积率

以中空内压超滤膜丝的丝壁透水与沿程阻力两系数试验为基础,分析了膜组件中丝外空间的轴向径流压降,从而建立了包括丝外轴向压降的内压膜组件的运行微分方程模型;讨论了不同膜组件容积率条件下,膜丝内外各项沿程参数的分布规律;定量地分析了中空内压超滤膜组件的容积率与纯水通量及产水流量的关系。

高通量氧化石墨烯膜制备及渗透汽化处理废水

为处理化工过程产生的浓盐废水,采用渗透汽化法处理含挥发性有机物的高浓盐水和制备淡水。通过压力辅助自组装法,利用聚乙烯醇插层和戊二醛交联制备高性能氧化石墨烯层状膜。结果表明,膜具有高度稳定的物化结构、高水通量和良好的脱盐性能。在85℃下处理质量分数为10%的NaCl溶液,水通量达98.2 kg·m^(-2)·h^(-1),盐截留率达99.99%。对含复杂成分的有机含盐废水经过渗透汽化处理,化学需氧量(COD)和氨氮含量大幅度降低,能有效脱除废水中的微量汞。该膜具有良好的耐污染性和耐酸性环境,是具有良好应用前景的水处理膜材料。

耐酸纳滤膜在含铝盐废酸液处理中的应用

采用耐酸纳滤膜对含铝盐废盐酸液进行处理,实现了废盐酸的回收利用,并富集了铝离子,便于进一步的提纯回收。研究了工作压力、工作温度、给水流量对于铝离子截留率和水通量的影响,并优化了工艺条件。结果表明:合适的工艺条件为工作压力1MPa,工作温度为25℃,给水流量为400L/h。处理后的滤液含铝离子0.03w%,截留率96.1%,盐酸浓度从1.77w%提高到了2.67w%,增加50%,有效实现了含铝盐废盐酸液的回收提纯,为耐酸纳滤膜在含金属离子废酸液的回收利用处理上提供了基础。

聚砜超滤膜的制备和性能优化研究

本文采用浸没沉淀相转化法对聚砜型卷式膜组件的膜片进行了制备,介绍了常用的几种水处理膜用树脂的性能指标和特点,研究了聚砜树脂浓度、添加剂含量、凝固浴组成和凝固浴的温度等因素对聚砜超滤膜结构和性能的影响,观测了聚砜超滤膜纵切面的扫描电镜图,并测试分析了表征超滤膜性能的重要指标超滤膜纯水通量、和牛血清蛋白(BSA,Mr=67OK)的截留率。得到了如下的结果:随着亲水性PVP添加剂用量的增加,聚砜超滤膜的水通量有逐渐增加的趋势,牛血清白蛋BSA的截留率则随着添加剂的增加有降低的趋势;随着凝固浴组分中D M A C含量0%-50%的增加,超滤膜结构由指孔结构向海绵状孔结构转化;凝固浴在低温条件下4℃时,凝固浴组分中DMAC含量为10%时,制备的聚砜超滤膜性能达到优化。

探讨反渗透净水器零陈水的实现方法及控制技术

通过分析当前市场上大通量反渗透净水器“头杯水”脱盐率的现状及优缺点,综合各方案实际使用情况,从用户体验出发,提出纯水净膜改善“头杯水”脱盐率的技术方案,以实现零陈水。此方案能有效改善“头杯水”脱盐率,对延长反渗透净水器RO膜寿命有一定效果,且成本较低。根据用户间歇性用水的实际使用情况,通过应用此技术,可实现反渗透净水器纯水出水全程符合标准,脱盐率>85%的结果。

矿井水典型水化学组分纳滤模拟试验研究

为揭示纳滤对高矿化度矿井水的处理机制,选取NaCl、MgCl_(2)、Na_(2)SO_(4)、MgSO_(4)作为矿井水典型化学组分,通过模拟试验研究了溶液浓度和操作压力对分离性能的影响。结果表明:纳滤膜通量主要取决于膜两侧的操作压力差和溶质的渗透压差,分别呈现正相关和负相关关系;质量浓度为1000 mg/L时,氯化物最低膜通量和硫酸盐最高膜通量分别为16.5 L/h和15 L/h;质量浓度为2500 mg/L时,氯化物最低膜通量和硫酸盐最高膜通量分别为13 L/h和12 L/h;截留率受Donnan效应与筛分作用的共同影响,影响程度分别取决于离子荷电量和离子水合半径;在操作压力为0.1~0.4 MPa的条件下增大操作压力提高溶液浓度,NaCl截留率由38.9%逐步降低到19.5%,MgCl_(2)截留率由34.0%逐步上升到62.4%,硫酸盐在96.2%~98.0%之间波动;在操作压力为0.1~0.4 MPa的条件下增大操作压力,NaCl和MgCl_(2)截留率均呈现先升高再降低的趋势,最大值分别为33.9%和51.5%(0.3 MPa时),最小值分别为27.6%和41.9%(0.1 MPa时),硫酸盐截留率在96.2%~99.0%之间波动。

纳滤膜抗氧化性能测试的不确定度评定

抗氧化性能是纳滤膜的重要性能之一,影响纳滤膜的应用和分离成本。文章通过截留率变化率和水通量变化率来表示纳滤膜抗氧化性能,并应用统计学理论和测量不确定度评定要求对抗氧化性能测试结果的不确定度来源进行了分析,评定了测试结果的不确定度,分析了各不确定度分量对总不确定度的影响。纳滤膜抗氧化性能测试结果表示为ΔR=-9. 43%±1. 28%,k=2;ΔF=-14. 31%±0. 93%,k=2。