酸腐蚀对聚丙烯非对称固液分离膜结构与性能的影响

对聚丙烯分离膜进行盐酸腐蚀处理后,得到不同处理浓度下分离膜各项性能的变化规律。通过对分离膜的形态结构、浸润性能和物理机械性能进行研究,结果表明：经过盐酸处理1d后,膜表面的浸润性均消失;在0.015 mol/L和0．025 mol/L的盐酸处理3 d后,分离膜导水率的保持率分别为50．33％和3．01％,此时膜的厚度均达到了最大值,较原样分别增加了14．75％和19．30％;在0．005、0．015 mol/L和0．025 mol/L的盐酸处理7 d后,断裂强度分别下降了5％、8．54％和12．19％,平均孔径分别下降了7．68％、11．98％和21．88％;而膜的接触角和透气率对盐酸浓度的变化不敏感。     

分离/曝气微孔膜-生物反应器试验研究

本文对以聚乙烯微孔管为膜组件的分离 /曝气微孔膜 -生物反应器进行了研究。通过对微孔膜组件进行分离 /曝气交替运行 ,可有效地清除膜组件表面的泥饼层 ,较好地保持膜过滤性能的稳定。分离 /曝气微孔膜 -生物反应器用于处理实际生活污水 ,可获得与传统膜生物反应器相似的出水水质 ,系统出水COD <5 0mg/L ,NH3-N <1mg/L ,COD和NH3-N去除率分别大于85 %和 98%。     

钢筋在碱激发矿渣模拟孔溶液中的钝化及腐蚀性能

采取自腐蚀电位,Mott-Schottky曲线测试技术,研究了钢筋在不同掺量氢氧化钠激发矿渣的模拟孔溶液中钝化膜的生成、钝化膜的半导体性能、氯离子对钝化膜半导体性能的影响、钢筋锈蚀时的临界氯离子浓度。研究结果表明：钢筋在矿渣模拟孔溶液中能生成稳定的钝化膜,但钝化膜的生成时间较长,在18d～26d之间;氢氧化钠激发剂掺量（矿渣质量分数）较低时（2%和4%）,钝化膜具有双极性（n-p型）半导体结构特征;氢氧化钠激发剂掺量较高时（6%、8%和10%）,钝化膜具有三极性（p-n-p型）半导体结构特征;钝化膜的耐氯离子腐蚀能力随着氢氧化钠激发剂掺量的增加而增强,当氢氧化钠掺量≥6%时,钢筋耐氯离子腐蚀能力好于硅酸盐水泥对比组。其中氢氧化钠掺量为10%时,临界氯离子浓度为0.11 mol/L,而硅酸盐水泥对比组的临界氯离子浓度仅为0.03 mol/L。     

改性天然沸石温拌剂的制备及其沥青混合料性能研究

分别采用盐酸、氢氧化钠、氯化钠溶液处理天然沸石,然后用脂肪胺溶液进行表面改性,研究了化学处理对天然沸石含水率、孔隙度和比表面积的影响,探讨了脂肪胺在天然沸石表面的结合方式及其对沥青与集料粘附性的改善效果,并通过沥青混合料体积性能和路用性能的测试,评价了改性天然沸石的温拌作用。结果表明:氢氧化钠溶液和盐酸溶液处理均明显增加了天然沸石的含水量,但盐酸溶液处理的天然沸石水分脱除较快,而氢氧化钠溶液处理的天然沸石水分释放缓慢;比表面积及孔结构分析表明天然沸石经1 mol/L氢氧化钠溶液处理后,比表面积和孔体积分别提高了37%和26.5%;红外光谱分析表明脂肪胺以化学结合方式吸附在天然沸石表面,改善了天然沸石沥青混合料的水稳定性能;在拌合与压实温度均降低30℃的条件下,改性天然沸石温拌沥青混合料的性能与热拌沥青混合料相近,冻融劈裂强度比还有一定程度的提高。     

溶液酸度对磁性活性炭吸附性能和磁性能的影响

以太西无烟煤为原料、Fe3O4为添加剂制备煤基磁性活性炭,用不同浓度的盐酸溶液浸泡,测定酸液浸泡前后活性炭的碘值和亚甲蓝值,采用X射线衍射仪和振动样品磁强计分别测定、表征活性炭中含铁化合物的组成和磁性能.结果表明,溶液酸度对磁性活性炭的吸附性能和磁性能均有影响,当溶液酸浓度达到1mol/L时,磁性活性炭浸泡后的碘值提高了7.9%、达732.49mg/g,比磁化系数从259×10-7 m3/kg降低到7.16×10-7 m3/kg,但仍能采用磁场分选回收;当溶液酸浓度达到2mol/L时,磁性活性炭完全失磁.     

亲水疏油改性对PTFE平板膜油水分离性能的影响

通过亲水剂和疏油剂对PTFE平板膜进行表面处理,制备亲水疏油PTFE平板膜。采用扫描电子显微镜、孔径测试分析仪、视频接触角仪、紫外分光光度计等对亲水疏油PTFE平板膜的表面形貌、孔径、亲水性以及油水分离性能进行测试,以分析疏油剂浓度及改性顺序对膜结构和性能的影响。结果表明:疏油剂浓度的增加有利于增强膜的油水分离性能和抗污性能;先疏油改性后亲水改性时PTFE平板膜对于机油乳化油分离效果较好,且当疏油剂浓度为3.0 wt%时,油水分离的综合性能最好,水通量为2668.5 L/(m~2·h),油分子截留率为87.4%,抗污染性能最好。     

TiO2/Ti电催化膜电极的制备及其对盐酸四环素废水的处理

为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO₂ NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段,对TiO₂ NWs/Ti膜电极的形貌、晶型和电化学性能等进行表征,并以TiO₂ NWs/Ti膜为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理盐酸四环素废水。结果表明:原位生长的催化剂锐钛矿TiO₂纳米线直径约为40 nm,均匀生长在Ti膜上;负载TiO₂纳米线可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性,在常温常压下,当盐酸四环素废水质量浓度为50 mg/L、停留时间为10 min、电流密度为0.8 mA/cm2、pH值为7.0、Na2SO4质量浓度为15 g/L、溶液体积为100 mL时,盐酸四环素去除率可达99.5%,TOC去除率可以达到70.5%,明显高于Ti膜构建ECMR(40.2%和12.8%),且经过10次重复使用,催化性能基本保持较高水平。     

PAN／PEI／PAA复合膜组装及其渗透汽化性能

为了制备高性能的渗透汽化复合膜,采用水解处理后的PAN超滤膜作为基膜,通过静电层层吸附聚电解质PEI/PAA组装渗透汽化复合膜,研究了基膜水解条件对复合膜渗透汽化性能的影响,确定适宜的水解条件为温度65℃,碱液浓度为2mol/L,时间为60min;并且对制膜过程进行优化,采用未质子化的水解后基膜,选用乙醇作为PEI溶剂;同时,考察了渗透汽化过程中,操作条件以及不同醇/水分离体系对复合膜分离性能的影响.结果表明,醇类物质分子量越高,复合膜渗透汽化性能越好.当进料液为70℃的质量分数为95%的异丁醇/水溶液时,透过液中水的质量分数可达98.26%,渗透通量为346g/(m~2·h).     

碱液处理对褐煤孔隙结构的影响

为降低褐煤吸水性,选用不同浓度氢氧化钠溶液处理煤样.应用氮气吸附法、扫描电子显微镜(SEM)等对处理前后煤样进行分析表征,探求不同浓度碱液处理对锡林浩特褐煤孔隙结构的影响.结果表明:氢氧化钠浓度低于0.05mol/L时,煤样比表面积与原煤相比有所增加,浓度继续增加则会减小;总孔体积在碱浓度低于0.01mol/L时稍有增加,之后均比原煤小,大于0.5mol/L时总孔体积不再大幅变化;在0.01～0.5mol/L时,随着氢氧化钠浓度增加,处理后煤样的孔隙分布在中、微孔各孔径区域内均逐渐减少,其大孔相应增加;吸脱附等温线解析结果表明,碱浓度在0.001～0.05mol/L时,对其孔形产生影响较小,在0.1～1mol/L时,较小孔径范围内开始出现开放性小孔,并形成裂缝形孔.     

采用酸浸法从废旧锂离子电池中回收金属钴

分别采用盐酸-30%过氧化氢、硫酸-30%过氧化氢和硝酸-30%过氧化氢为浸取液,回收锂离子电池正极材料中的金属钴,研究了浓度、温度、30%过氧化氢的量、反应时间、固-液比等对钴浸取率的影响.经响应面分析实验结果表明,盐酸-30%过氧化氢最适宜做浸取液,最佳工艺条件为:盐酸浓度为4.0 mol/L,盐酸-30%过氧化氢...     

PDMAEMA改性PEBA/PSF复合膜的制备及其渗透汽化分离性能

为了改进聚醚嵌段酰胺(PEBA)/聚砜(PSF)膜的透水性,采用共混聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)的方法,通过季胺化交联反应在膜内固定水溶性的PDMAEMA,使其在使用中不至于溶出,制备出PDMAEMA-PEBA/PSF复合膜,并用于乙二醇脱水,考察了不同共混含量对膜渗透汽化脱水性能的影响,通过析因设计探究了交联条件(交联剂种类、交联剂浓度、交联时间)对膜渗透选择性能的影响,遴选出能够使共混膜具有良好渗透选择性能的交联条件,并对改性后膜的表面性质进行了研究.结果表明:当聚合物质量浓度为10 g/L、PDMAEMA质量分数为15%~25%时,共混膜与PEBA/PSF膜相比,水通量提高了约80%,水/乙二醇分离因子提高了约40%;共混改性后膜表面亲水性增加,平均粗糙度增加了约120%,纯水接触角下降了约7°.     

单体配比对PI/PP耐溶剂复合纳滤膜结构与性能的影响

为提高纳滤膜的分离透过和耐溶剂性能,以间苯二胺(MPD)为水相单体,均苯四甲酰氯(BTC)与均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,通过界面聚合法及后续的亚胺化制备了聚酰亚胺/聚丙烯(PI/PP)耐溶剂复合纳滤膜;采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了复合膜表面组成、结构及性能,考察了水相与有机相单体浓度配比及有机相中TMC与BTC质量浓度比对膜结构及性能的影响。实验表明:当水相单体质量浓度为1.14g/L、水相单体与有机相单体摩尔浓度比为1.15∶1、有机相单体TMC与BTC质量浓度比为6∶4时,所制备的膜性能最优;在0.5 MPa的过膜压差下,膜通量为52.6 L/(m~2·h),对PEG-400的截留率为93.8%;在甲醇等8种常见有机溶剂中浸泡8 d后发现,复合膜的拉伸强度、水通量及截留率变化不大,说明实验制备的复合纳滤膜具有良好的耐溶剂性能。     

PEO正渗透膜的制备与表征

为提高正渗透膜的抗污染性能,以O,O′-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇和均苯三甲酰氯(TMC)为水相、油相反应单体在聚砜基膜上进行界面聚合,制备聚环氧乙烷(PEO)亲水型聚酰胺正渗透膜(PSf-Jeff/TMC复合膜),采用红外光谱、X光电子能谱和水接触角等手段研究选择分离层的化学结构和亲水性能,考察界面聚合时间、反应单体浓度和后处理温度等制备条件对正渗透膜渗透分离性能的影响,并以牛血清蛋白作为污染物分析其抗污染性能.结果表明:聚合时间30 s、TMC质量浓度1.5 mg/m L、水相单体质量分数3%、热处理温度为60℃时所制备的PSf-Jeff/TMC正渗透膜,在1 mol/L氯化钠、室温条件下测得水通量1.75 L/(m~2·h),反向盐通量140 g/(m~2·h);与间苯二胺复合膜PSf-MPD/TMC相比,PSf-Jeff/TMC复合膜接触角更小,亲水性能更好,具有一定的抗污染性能,通量恢复率达到91.4%.     

再生水景观回用系统富营养化污染控制技术研究

再生水经过生态浮床和垂直流人工湿地的深度处理后,进入景观水体还是会出现藻类滋生的富营养化现象。实地调查结果表明:水力负荷为20～30 m~3/(m~2·d)的生态浮床对COD_(Cr)的去除效果明显,但是,对氨氮和总磷的去除作用有限;水力负荷为0.2～0.4 m~3/(m~2·d)的垂直流人工湿地对COD_(Cr)、氨氮和总磷均有明显的去除效果。模拟试验结果表明:缓慢流动的景观水体(流速低于1.5 m/min),即使总氮浓度低于1 mg/L、总磷浓度低于0.025 mg/L,也会出现藻类滋生叶绿素a浓度升高的现象;藻类的生长可显著降低水中氮、磷的浓度,对总氮和总磷的去除率分别达到35%～50%和60%～65%,配合物理或生物除藻的方法,可以高效地降低水体中氮和磷的浓度,从根本上解决水体富营养化的问题。     

信号分子强化挂膜沸石去除屋面雨水中氨氮的实验研究

为了提高硝化菌和反硝化菌在沸石表面的附着性能,达到高效处理初期屋面雨水中氨氮及延长挂膜沸石使用寿命的目的,进行了酰基高丝氨酸内脂类信号分子(AHLs)强化沸石挂膜实验研究.实验结果表明:添加2. 0μmol/L C12-HSL能够显著提高硝化菌WGX5、WGX13在沸石表面的附着能力,使其生物附着量分别提高了89%和94%,但是对反硝化菌HF2、HF8的附着能力提高幅度有限.调控碳氮比为4时投加2. 0μmol/L C12-HSL不仅可以提高硝化菌WGX5、WGX13的附着能力,也可显著提高反硝化菌HF2和HF8的附着性能,使HF2和HF8的生物附着量相比碳氮比为2、投加2. 0μmol/L C12-HSL时分别提高了1. 3倍和1. 6倍.该条件下制备的挂膜沸石可长期有效去除初期屋面雨水中的氨氮(5轮实验中氨氮去除率均高达91%～98%),此外还可去除部分化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)(5轮实验中COD去除率可达61%～70%).强化挂膜后沸石的原位再生率由34%提高至83%,因此,有效延长了沸石的使用寿命,5轮实验中强化挂膜沸石均能有效去除屋面雨水中的氨氮.     

氯盐溶液对钠基膨润土垫层膨胀性能的影响

在废弃物渗透液中,复杂的化学物质能影响钠基膨润土垫层的吸水膨胀性能,研究不同价态及浓度的氯盐溶液对膨润土膨胀指数的影响,探究pH值及温度对膨润土膨胀性能的影响,利用X射线衍射仪及扫描电子显微镜对氯盐溶液处理后的膨润土进行表征分析。试验结果表明,高价态高浓度的氯盐溶液对膨润土的膨胀性能起抑制作用,膨胀指数最低为5 mL/2 g;单价态低浓度的NaCl溶液对膨润土的膨胀性能起促进作用,膨胀指数最高达到56 mL/2 g。XRD测试表明,氯盐溶液处理后的膨润土层间距由12.512 ?下降到11.856 ?;SEM测试分析发现,高价态氯盐溶液中的膨润土形貌由规则鳞片状转化为无规则絮凝状。在氯盐溶液浓度为0.04 mol/L、pH值为9及温度为90 ℃的条件下,膨胀指数提升近50%。在0.01 mol/L NaCl溶液、0.02 mol/L NaCl溶液和0.01 mol/L CaCl₂溶液中,膨润土吸水膨胀过程中凝胶态部分符合Fickian扩散模型,表明溶液水分子扩散速率小于膨润土凝胶态部分松弛速率。其他浓度氯盐溶液中,膨润土吸水膨胀过程中凝胶态部分符合non-Fickian溶胀过程,溶液水分子扩散速率与膨润土凝胶态部分松弛速率大致相同。     

碳纳米管改性PEBA膜的制备及氮气脱湿性能

为提高膜法氮气脱湿性能,以聚砜(PSF)超滤膜为多孔支撑层,以聚醚嵌段酰胺(PEBA)为活性分离层,以羧基化碳纳米管(MWCNTs-COOH)为添加剂,以正丁醇为溶剂,通过涂覆法制备PEBA/MWCNTs-COOH混合基质膜,并研究碳纳米管含量对膜表面亲水性和氮气脱湿性能的影响,以及不同操作条件对膜分离性能的影响.结果表明:碳纳米管对PEBA的化学结构无影响,添加少量碳纳米管会稍微降低混合基质膜的结晶度,进一步增加碳纳米管含量会导致微晶产生;随着羧基化碳纳米管含量增加,膜表面亲水性增加,膜的渗透性和选择性均有显著提高,当MWCNTs-COOH质量分数为0.04%时,水蒸汽的渗透速率为246 GPU(1 GPU=3.35×10~(-9) mol/(cm~2·s·kPa)),H_2O/N_2分离因子为315,比无添加膜分别提高了107%和54%;随着渗透侧压力减小,H_2O/N_2分离因子增加,随着原料温度升高,H_2O/N_2分离因子下降.     

核桃壳过滤-超滤工艺处理油田含油污水

采用核桃壳过滤器-超滤装置组合工艺处理油田含油污水,可以实现含油污水的油、悬浮物和颗粒的去除。研究了核桃壳过滤器、超滤装置的除油去浊性能以及超滤装置的水通量变化和膜的清洗方法。结果表明,处理后水中油的质量浓度由115.70 mg/L下降为0.33 mg/L,粒径大于1.0μm的颗粒由原来的1 545 686个/mL下降到13 624个/mL,颗粒平均去除率为99.09%,悬浮物质量浓度由18.06 mg/L下降到0.56 mg/L,滤膜系数由3.16上升到28.61。采用该组合工艺处理油田含油污水,处理后的水质可以满足SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标中A1类标准的要求。     

三黄片中盐酸小檗碱的HPLC含量测定方法研究

建立了三黄片中盐酸小檗C18碱含量的高效液相色谱测定方法.具体方法为:采用中性氧化铝对样品进行了前处理;采用phenomenex-C18柱(4.6 mm×250 mm)以乙腈-0.033 mol/L磷酸二氢钾水溶液(30:70)为流动相,检测波长:325啪;进样量10 μL.结果显示盐酸小檗碱和其它成分能获得基线分离,线性关系良好,平均加样回收率为100.59%,RSD 2.6%(n=5).该法结果准确,分离效果好,可用于三黄片的质量控制.     

THF-SDS对矿井瓦斯水合分离影响研究

基于瓦斯水合分离实验,研究了3种THF-SDS复配体系(THF,0.50mol/L,SDS,0.20,0.35和0.50mol/L)对3种合成瓦斯气样(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型)水合分离过程影响,并对THF-SDS复配体系的促进机理进行了初步分析.结果表明:在THF-SDS复配溶液中,φ(CH4)分别为24.90%,40.40%和59.80%的气样经过一级水合分离后,φ(CH4)分别提高13.81%,15.63%和20.04%;THF-SDS复配体系可以改善瓦斯水合分离热力学条件,有效缩短瓦斯水合物生成的诱导时间,随着复配体系中SDS浓度的升高,诱导时间逐渐缩短;然而随着THF-SDS复配体系中SDS浓度的增加,水合物中瓦斯气体含量减少,分离效果变差,高浓度的SDS对CH4-N2-O2-THF-H2O体系水合物晶体生长过程有一定抑制作用.