膜鼓气／吸收法连续脱溴过程

以开发节能高效的新型提溴工艺为目的,设计了以中空纤维疏水膜作为布气装置的膜鼓气/吸收(MA-B/A)法连续脱溴过程。压缩空气经过布气装置(U型PVDF中空纤维疏水膜组件)以微小气泡的形式分别进入串联的各级鼓气膜组件,与料液(模拟海水)形成对流传质,实现溴素的连续脱除。考察了鼓气膜组件级数、组件装填密度、料液流量、鼓气强度、组件长度等参数对溴脱除率的影响。实验得到了MA-B/A法3级连续脱溴过程的最佳参数条件。在装填密度为13.4%,料液流量为0.5 L.h-1,鼓气强度为7200 mol.m-2.h-1,组件长度为1 m条件下,溴的脱除率高达82%。SEM与EDS分析表明,在实验时间内,溴的强氧化性并未对PVDF疏水膜性能造成影响。

膜鼓气/吸收法提溴连续吸收过程

以开发节能高效的新型提溴工艺为目的,设计了以中空纤维疏水膜作为布气装置的膜鼓气/吸收(MA-B/A)法连续吸收过程。压缩空气经过布气装置以微小气泡的形式分别进入串联的各级鼓气膜组件,与料液形成对流传质。空气流夹带料液中Br2所形成的空气/溴气混合气透过PVDF疏水膜组件的膜孔与吸收液反应,生成溴的化合物,实现对溴的连续吸收。考察了吸收池液位高度、吸收液流量、浓度、pH、温度、吸收段膜壁厚与组件结构等参数对膜吸收过程性能的影响。实验得到了MA-B/A法连续吸收过程的最佳参数条件。当膜丝厚度为0.15mm,组件为海藻型,吸收池液位高度为1.5m,流量为0.5L.h-1,浓度为0.10mol.L-1,pH为6～7,温度为70℃时,溴的脱除率为82.0%,回收率为76.3%,吸收率高达93.1%。

鼓气减压膜蒸馏过程研究

设计了新型鼓气减压膜蒸馏(AVMD)过程,在原水进入疏水膜组件前鼓入低压压缩空气,形成气液混合流进入疏水膜组件,在疏水膜组件的产汽出口外接负压系统,构成AVMD系统。采用疏水性聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜,以自来水为测试液,研究了鼓气强度、进料温度、流速、冷侧真空度对AVMD过程性能的影响,考察了AVMD对不同NaCl含量溶液的分离性能。结果表明,随着鼓气量、进料液温度、流速、真空度的提高,AVMD过程通量有明显的增加,而产水电导率始终低于0.3mS.m-1。当进料液温度70℃,冷侧真空度85kPa,进料流速1.33m.s-1时,AVMD过程膜通量可高达45kg.m-.2h-1,而相同实验条件下减压膜蒸馏(VMD)过程的通量约为30kg.m-.2h-1。

鼓气强化循环气扫式膜蒸馏过程研究

在传统气扫式膜蒸馏的基础上,设计了鼓气强化循环气扫式膜蒸馏过程。在循环流动的原液中鼓入低压压缩空气,在膜内腔形成气液两相流,以强化膜蒸馏传质换热;在冷侧将吹扫气循环利用。研究了原液流速以及温度、浓度、气液体积比,冷侧吹扫气流速等因素对过程性能的影响规律。结果表明,过程通量随原液温度、流速及冷侧吹扫气流速的提高而增加;原液浓度较高时,鼓气强化对膜蒸馏过程通量的促进作用明显,3.5%的NaCl溶液浓缩2.5倍以后,鼓气强化气扫式膜蒸馏过程通量比未施加鼓气强化的通量提高约20%。

鼓气减压膜蒸馏高收率海水淡化过程研究

开发了新型鼓气强化减压膜蒸馏(AVMD)过程,并分别采用传统减压膜蒸馏(VMD)与AVMD进行了海水淡化实验,研究了鼓气强化方法对膜蒸馏通量的提升作用、对通量衰减和膜污染的抑制效果。结合膜表面形貌和化学成分表征方法,探讨了鼓气强化提升通量、抑制膜污染的原因。结果表明,当海水浓缩8倍(单位面积产水560L/m2)时,AVMD过程通量较VMD过程高60%左右,而通量衰减率减少了17.7%。鼓气增加料液湍流程度,减小液相边界层厚度的作用是提升通量、抑制污染的主要原因。

膜分离器

一种膜分离器，具有膜冲洗鼓气装置，浅水层膜槽槽体，膜组件，膜组件上装有微滤中空纤维膜丝或膜板的膜块，膜净化水出水干管，膜净化水出水连同支管，鼓气干管，鼓气支管穿孔管，基架或基座，膜分离器进水管，膜分离器回流管口，膜组件与膜块的接口；槽体为敞口，高0.5-3.0m；膜块为竖向5-45°角度倾斜排列安装的微滤或超滤中空纤维膜丝或膜板；膜组件膜净化水出水干管；进水管连接膜槽的下部，回流管连接膜槽的下部；鼓气干管和膜冲洗鼓气支管安装在水面至2.5m水深范围内的水层中。