有机物极性对超滤膜过滤性能的影响

为研究有机物极性对超滤膜过滤性能的影响,用超滤膜过滤有机物含量相当,有机物极性成分不同的5种水样,基于滤饼堵塞过滤模型和中间堵塞过滤模型对试验结果拟合。研究表明,超滤膜对不同极性有机物去除率由高到低为:VHA>SHA>NEU>CHA,在膜的浓水、正冲水、反洗水及化学清洗废液中,疏水性有机物的比例也相对较高。疏水性有机物浓度由高到低的水样1、水样2、水样3、水样4和水样5,过滤结束时通量分别为起始通量的91%,80%,69%,56%和45%,滤饼层过滤阻力系数kp和膜孔吸附系数kc均随水样中疏水性有机物含量的升高而增大,说明疏水性有机物在膜表面沉积和在膜孔的吸附性能都比亲水性有机物强,疏水性有机物是造成超滤膜有机污染的主要因素。

动态膜的形成机理及其水处理性能研究

以陶瓷管为载体，对高岭土动态膜的形成及其污水处理性能进行了详细的研究。实验中采用错流过滤方式涂膜，考查了跨膜压差、涂膜液浓度、错流速度及涂制时间等对动态膜形成的影响。通过对实验数据分析可知，动态膜形成初期10～13min，膜的形成过程可用标准过滤模型描述，在此期间颗粒堵塞载体膜管孔道，致使渗透液通量急剧减小：之后，膜的形成过程符合滤饼过滤模型，这一阶段颗粒主要在载体膜管内壁面沉积，渗透液通量缓慢下降直至基本稳定。制备的动态膜可用于处理城市污水厂二级出水，动态膜对浊度去除率基本上为100％，对COD也有一定的去除作用。

膜蒸馏法浓缩中药提取液过程膜污染机理类型的确定

用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜对中药提取液进行直接接触式膜蒸馏,测定了不同封装分率和料液流量下的跨膜通量。应用膜污染机理中的4种过滤模型分别对实验数据进行线性拟合,结果发现滤饼过滤模型的拟合程度最好。这说明在所研究的过程中膜污染物基本没有进入膜孔,为时短暂的膜孔堵塞也可以忽略,膜表面上滤饼层增厚是导致跨膜通量下降的最直接原因。

死端微滤过程中蛋白质对PVDF膜的污染机理研究

微滤技术已广泛应用于食品工业、生物制药和污水处理等行业,但在微滤过程中,蛋白质对膜的污染是导致膜分离效率降低和通量下降的关键所在。本研究通过改变溶液浓度、跨膜压差来研究蛋白质溶液在死端微滤过程中对膜的污染,并对膜污染机理进行了初步探索。实验结果表明,本实验条件下,过滤过程中蛋白质聚集体在膜表面的堆积形成滤饼是造成膜污染的关键因素,通过非线性回归分析,得出最优模型为滤饼过滤模型。

Equivalent Cake Filtration Model

Cake filtration has been widely used in many chemical processes with more non-Newtonian, highly viscous and compressible materials involved. Neither traditional nor modem filtration theory can be applied in practice ＂Equivalent cake filtration model＂ is a recently developed mathematical model to describe cake filtration for both Newtonian and non-Newtonian fluids, in either steady or unsteady filtration stages. This model has two strengths： （1） It can be used to determine equivalent capillary radii and predict filtration quality based on the properties of solid/liquid system and operation parameters; and （2） to calculate cake specific resistance and its variations with time at various cake thickness locations.

碳纳米管预沉积改性膜的污染机理研究

为探究碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)预沉积改性膜的污染机理,本研究使用正压过滤法将CNTs预沉积在3种孔径的有机膜(20 kDa聚醚砜膜、0.01μm和0.1μm聚偏二氟乙烯膜)表面,研究了CNTs预沉积改性膜过滤3种典型污染物(牛血清蛋白、腐殖酸、海藻酸钠)过程中的膜污染情况.根据比通量、Hermia模型和传统滤饼过滤模型,对恒压死端过滤3种典型污染物过程中的污染机理进行了系统评价.结果表明,20 kDa PES膜和0.01μm PVDF膜表面预沉积CNTs改性后,过滤3种典型膜污染物质时的膜污染情况都得到了一定程度的缓解.20 kDa PES膜表面预沉积CNTs后过滤HA初期为完全孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理,最终转变为滤饼过滤;过滤SA的污染机理为完全孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理.0.01μm PVDF膜表面沉积CNTs改性后过滤HA初期的污染机理为膜孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理,然后经过向滤饼过滤转变的过渡阶段,最终形成滤饼过滤,且随着CNTs沉积量的增加,过渡阶段持续时间延长.0.1μm PVDF膜表面预沉积CNTs后过滤3种污染物,均未能缓解膜污染,膜污染机理不受CNTs沉积改性的影响,其过滤BSA和HA的污染机理为膜孔堵塞,过滤SA过程的污染机理符合滤饼过滤.