中空纤维式减压膜蒸馏组件的温度压力分布及通量特性研究

为了研究减压膜蒸馏过程中膜管内的温度、压力分布及传质通量特性,分别建立膜蒸馏过程的传热、传质数学模型,对其中的温度、压力分布和蒸馏通量进行了理论分析和数值模拟,推导了计算膜蒸馏通量的新方法——对数平均压差法,并分别比较了对数平均压差法和算术平均压差法计算通量的特点．结果表明,采用对数平均压差法计算总蒸馏通量,其误差在１．２%以内;当膜管进、出口内外压差之比△ｐ’/△ｐ”≤１．６时,采用算术平均压差法来计算通量可将误差控制在＋２%内,而当△ｐ’/△ｐ”较大时,不能采用算术平均压差法计算膜管内外平均压差及蒸馏通量．

浸没式中空膜纤维尺寸的优化模拟

外形尺寸优化是对浸没式中空膜纤维污染控制的重要方面．中空膜纤维轴向上“点通量”分布的不均匀是促进膜污染发展的诱因．以轴向通量分布系数D_f为目标函数，通过建立单根浸没式中空纤维的过滤模型，对双端出水的中空膜纤维的外形尺寸进行了优化，数值模拟结果表明：膜纤维内径和长度对轴向通量分布影响最大．针对外径为1．1min的某定型中空膜纤维，当D_f控制在1％～3％，纤维内径为0、6～0．8mm时，相应的最佳膜纤维长度范围为0．66～2．06m．

颗粒活性炭柱与淹没式中空纤维膜过滤装置联用的试验研究

介绍了颗粒活性炭柱 淹没式中空纤维膜过滤装置联用 (GACC IHFMS)去除饮用水中污染物的试验研究。研究结果表明 ,两种装置都可充分发挥自身的优点 ,同时弥补对方的不足 ,使系统出水中检不出浊度 ,有机物及氨氮的去除率较高 ;但系统出水亚硝酸盐氮浓度较高是GACC IHFMS系统的一个不足之处。

浸没式中空纤维膜过滤点通量分布数学模拟

本文根据质量和动量守恒原理,考虑纤维膜径向跨膜流动对流动阻力影响,构建出基于完全质量和动力守恒的中空纤维膜过滤点通量分布流体力学数学模型,并应用该模型研究了操作通量和纤维膜外形结构(内外径、长度、固有阻力)对局部过滤行为影响规律.结果发现,中空纤维膜在一定操作条件下存在一个有效工作长度或区域.并且,点通量分布不均匀程度随着纤维膜长度、操作通量和膜固有阻力的增加而增加,但随纤维膜内径减小而增加.

鼓泡条件对浸没式中空纤维膜微滤过程膜污染的影响

在不同的鼓泡条件(气体流量、气孔间距和膜丝松弛度)下测定了浸没式中空纤维膜组件在恒通量微滤过程中的跨膜压差。结果表明,增大气体流量能够控制膜污染,但其有效程度随气体流量的增加逐渐减弱,气体流量为0.15m3/h和0.2 m3/h时!p/!t的值相近;双孔集中分布比分散分布更能控制膜污染,但单孔鼓泡控制效果弱于双孔集中分布;膜丝的适当松弛有利于控制膜污染,且气体流量越大效果越显著,气体流量为0.1m3/h时97%松弛度的污染控制效果最佳。

中空纤维空气隙式膜蒸馏海水淡化过程的性能模拟与优化

利用响应曲面法(RSM),以模拟标准海水(质量分数3.5%)为进水对中空纤维空气隙式膜蒸馏(AGMD-HF)海水淡化过程的影响因子和膜通量指标进行了模拟优化。通过面向中心复合设计法(CCD)实现了基于热料液进水温度、冷凝液进水温度和料液流量的实验优化设计,并建立了响应值与影响因子之间的二次多项式回归模型。方差分析(ANOVA)、RSM分析及实验响应值与预测值的对比验证了该模型对影响因子和膜通量模拟优化的可信度。进一步地,通过期望函数的引入确定了各影响因子最佳水平,并利用太阳能加热驱动过程实验进行验证。结果表明,ANOVA的决定系数R2达到0.986,p值则低于0.0001;实验膜通量与预测值平均误差仅为6.95%,产水电导率始终保持在10μS·cm-1以下,脱盐率稳定在99.99%以上;最佳影响因子水平分别为83.5℃、13.2℃和60.2L·h-1,在此条件下太阳能加热驱动过程膜通量达到6.47 L·m-2·h-1。该实验不仅为潜在可行的规模放大过程提供了可参照的操作参数,而且表明将太阳能引入AGMD-HF海水淡化过程具有很强的实际应用潜力。

浸没式中空纤维膜污染控制措施比较

针对浸没式中空纤维膜微滤过程中颗粒物污染膜的情况,提出采用鼓泡、反冲洗以及鼓泡和反向脉冲清洗联合使用的方法和措施来减缓或消除膜污染。实验结果表明,鼓泡的作用在于减少膜表面颗粒物的堆积,在鼓泡气量为300 mL/min的条件下,鼓泡可以使滤饼阻力减少到原来的40%。而周期性的反冲洗,如每过滤10 min反冲洗4 min条件下,使得膜内部污染阻力下降到不带反冲洗条件下的1/3。反向脉冲清洗(每过滤10 min反向脉冲清洗30 s)和鼓泡(气量为160 mL/min)的联合使用是本系统的最优膜污染控制方法,可以使滤饼阻力和膜内部污染阻力分别降低到没有任何膜污染控制措施下的10%和20%。

中空纤维管式超滤分离麦草碱提取液水溶性木质素-碳水化合物复合体

用溶剂抽提法分离出含钠盐及低相对分子质量(Mr)物质的麦草常温碱提取水溶性木质素-碳水化合物复合体(LCC)级分,采用中空纤维管式超滤技术定量去除LCC中钠盐及低Mr(<1000)物质等杂质。研究结果表明,在超滤压力为0.10MPa、超滤浓度为0.5%(以质量分数计)的条件下,水溶性LCC经10次循环超滤后,其中钠盐及低Mr物质得到了有效去除,分离得到高得率、高纯度、富含碳水化合物的水溶性LCC级分。

无泡式中空纤维膜生物反应器研究与应用现状

无泡式中空纤维膜生物反应器(Membrane-aerated biofilm reactor,MABR)有效地将生物膜法污水处理技术和膜分离技术结合在一起,其具有无泡曝气和硝化反硝化一体的优点。回顾了MABR的发展历程,分析了MABR的基本结构和原理,介绍了MABR常用的膜材料及氧传质系数模型,阐述了MABR的影响因素,综述了国内外MABR的研究与应用现状,指出了MABR需要解决的问题并展望了该技术的未来发展。

浸没式中空纤维超滤膜在MBR工程中的应用实例

无锡市梅村污水处理厂二期工程采用了一体化MBR(膜生物反应器)工艺,设计规模为3.0万m3/d,应用了浸没式中空纤维超膜装置,于2009年3月投产。主要从膜的结构材质、工作原理、运行状态及膜装置的储存等方面介绍浸没式中空纤维超滤膜装置。

浸没式超滤取代砂滤处理东江水的中试研究

中空纤维超滤膜的污染和清洗影响膜处理饮用水工艺的经济性及可运行性.在中试规模下研究了膜组件物理清洗和化学清洗操作条件对超滤膜污染去除效果的影响.试验表明,气水合洗与单独气、水洗方式相比,渗透率恢复系数由80%左右提高至90%以上;渗透率恢复系数同为84.3%时,合洗方式[水洗140L/(m2.h);气洗22.5 m3/(m2.h)]比单独水洗[140L/(m2.h)]减少了39%的自耗水量.得到本装置在运行工况下的优化清洗参数为:水洗强度80 L/(m2.h),气洗强度45 m3/(m2.h),合洗120～180 s,渗透率恢复到初始的93%,产水率大于94%.化学清洗采用pH值约为2的HCl溶液或150～250 mg/L的NaClO溶液,去除膜污染效果较好,NaOH清洗不佳;药洗后的渗透率恢复比与浸泡时间近似成对数关系.

大型饮用水压力式膜处理系统长期运行效果研究

杭州清泰水厂压力式膜系统设计总净产水量30万m3/d,采用压力式中空纤维膜。通过对已经投运近4年的水厂长期运行效果的研究,总结了整个处理工艺的净水效果,膜系统运行中的电耗、药耗以及长期运行中跨膜压差、渗透率的变化,可为今后膜处理水厂的设计及运行提供参考。

希健-Ⅰ型膜肺的临床应用(附20例报告)

总结１９９８年１０月～１９９９年７月间应用西京医疗用品有限公司生产的中空纤维式氧合器（希健－Ｉ型膜肺）为２０ 例患者行心脏直视手术的经验。心肺转流时间 ６４～１８２ ｍｉｎ，平均 １２３ ｍｉｎ，体外循环期间 ＰａＯ２为（６１．７±１５．９）ＫＰａ，ＰａＣＯ２ 为（５．３±０．８）ｋＰａ，ＳａＯ２为（０．９９８±０．０２），ｐＨ为（７．４４±０．０６）。术中及术后均无血红蛋白尿。结果表明希健－Ｉ型膜肺是一种 安全、氧合性能好、相对经济的膜肺。

膜技术在水厂排泥水处理中的应用

采用浸入式中空纤维膜处理水厂沉淀池排泥水 ,试验结果表明膜装置除可对排泥进行浓缩外 。

SMBR内流体力学特性实验和数值模拟研究

本文基于粒子图像测速(PIV)技术,在不同的曝气强度下对膜面附近的流体力学特性进行了实验研究,结果表明:在一定范围内增加曝气强度可以使得膜面液相速度增加,并应用Euler多相流模型和多孔介质模型耦合对实验结果进行验证。同时本文将气泡羽流的概念应用于SMBR内复杂气液两相流场的研究,并应用气泡羽流分区研究反应器轴向液相速度的变化趋势:液相速度在羽流形成区呈现出先明显增加,而后在羽流形成后区相对较稳定增加,到达表面流区液相速度有所降低,而且极不稳定.结果表明模拟结果与实验结论具有很好的吻合性。

用于反渗透预处理的超滤MERRILEE GALLOWAY等IWC-03-02

中空纤维超滤己广泛用于生产领域，作为病原体和病毒的屏障。但最近以来，地表水和经生物处理的城市污水在进行反渗透处理前用超滤进行预处理己得到肯定。不管入流水的质量如何，超滤都可提供较高水质和较低SDI(污泥密度指数)的产品水，因此可作为反渗透预处理的替代方案，且占地面积小，化学药剂消耗少。超滤的这种优点使得它成为反渗透预处理的优选方案。