一种求得纳滤膜截留分子量的方法

利用回归方法,建立表征纳滤膜分离性能常用的有机分子的Stokes半径(rs)与分子量(Ms)之间定量关系方程.根据提出的纳滤膜截留分子量(Mp)所对应的分子Stokes半径与膜的等效细孔半径(rp)相等的假设,得到Mp与rp之间的关系方程,即只要知道纳滤膜细孔半径就能求得Mp.通过NF270纳滤膜对葡萄糖和蔗糖的透过实验,采用细孔模型(SHP模型)和S-K模型对NF270纳滤膜的rp进行了估算,进而计算出NF270膜的截留分子量为540左右,与供应商提供的截留分子量基本相符.利用文献数据计算了几种纳滤膜的Mp,与文献报道的结果基本一致.因此,为膜截留分子量的估算提供了一种更加方便、实用的新方法.     

CaCl2对葡萄糖纳滤截留率的影响

采用Desal-DK纳滤膜进行中性有机物、CaCl2、葡萄糖/CaCl2混合体系的水溶液纳滤实验与数学模型表征研究。结果表明:CaCl2截留率随本体溶液浓度增大而减小,葡萄糖/CaCl2混合体系中葡萄糖截留率随CaCl2浓度增大而减小。采用道南-立体细孔模型描述CaCl2的截留率变化趋势与实验值吻合良好。实验拟合所得等效孔径、等效膜厚与等效荷电密度随CaCl2浓度增大而增大,表明本体溶液中的CaCl2促使膜孔膨胀。     

纳滤膜的电解质截留率及其带电特性

根据浓差极化模型和非平衡热力学模型,对4种纳滤膜(NF-40膜、NTR7450膜、Desal-5膜和G-20膜)在不同浓度(10 ～ 500 mol/m3)的电解质(NaCl)溶液体系的透过实验数据进行回归计算,求得膜的反射系数和溶质透过系数.根据Teorell-Meyer-Sievers模型从膜的反射系数估算这些纳滤膜的有效电荷密度并对其进行了电解质浓度的经验关联.结果讨论同时证明了Teorell-Meyer-Sievers模型适用于纳滤膜的带电特性评价.     

圆盘式膜组件中浓差极化现象研究

采用圆盘式膜组件,使用DK纳滤膜对KCl溶液进行纳滤截留实验,并通过计算流体动力学(CFD)模拟、VVM数学方法以及道南-筛分-介电孔(DSPM-DE)模型对实验结果进行拟合与分析。结果表明:通过CFD模拟,KCl真实截留率要明显高于表观截留率,且跨膜压差对膜面切向流速的影响可忽略不计,因此VVM直接适用于圆盘式膜组件中浓差极化现象的模拟;主体溶液浓度、通量及膜面切向流速的变化会对浓差极化产生影响,通过DSPM-DE模型拟合发现,膜内荷电密度(Xd)随主体溶液浓度的变化有较大变化;在通量及膜面流速不变的条件下,浓差极化层厚度不变,体系中溶质浓度的升高会增强浓差极化现象。     

聚醚砜中空纤维纳滤膜的电解质溶液分离特性

以扩展的Nemst-Planck方程的DSPM模型为基础,通过计算机拟合简单电解质(LiCl,NaCl和KCl)分离实验的数据,获得聚醚砜中空纤维复合纳滤膜的3个特征参数:孔径、膜厚和膜内电荷密度.利用该3个参数对一价盐电解质分离过程进行模拟计算,纳滤膜对电解质截留率R的模拟结果与实验结果较吻合.     

界面缩聚法制备聚酰胺复合纳滤膜Ⅱ．复合纳滤膜的分离特性

研究了聚酰胺复合纳滤膜NF－3的分离特性,实验结果表明：纳滤膜NF－3能有效截留二价盐和相对分子质量大于300的有机小分子;对Na2SO4和PEG600的截留率随压力增大而下降;Na2SO4浓度的变化对截留率无明显影响。并探索应用于酸性染料的可行性,发现NF－3能有效地提纯和浓缩酸性染料。     

氧化石墨烯的制备及其负载纳滤膜性能

纳滤膜在污水处理和海水淡化等方面具有独特的优势,因而一直是膜研究领域的热点。氧化石墨烯(GO)因自身特殊的分子层结构及表面电荷性质,可应用于复合纳滤膜的制备中。采用改进Hummers法制备得到氧化程度较高的GO,再通过压力辅助自组装法制得氧化石墨烯-聚偏氟乙烯(GO-PVDF)复合纳滤膜。通过对NaCl和Na_2SO_4进行脱除测试,研究负载量、盐溶液质量浓度等因素对GO-PVDF复合纳滤膜截留率和渗透通量的影响。实验结果表明,增大GO负载量有助于获得较好的脱盐效果。在相同条件下,GO-PVDF复合纳滤膜对Na_2SO_4的截留率高于对NaCl的截留率,且对低浓度盐溶液的脱除率更高。纳滤膜长周期稳定性测试表明,GO-PVDF复合纳滤膜的渗透通量和截留率基本保持稳定,经过12h后其对NaCl和Na_2SO_4的截留率分别可达58.9%和76.6%。     

无机盐和有机物对纳滤膜除砷效率的研究

采用纳滤膜(NF90,NF270,HL)低压错流过滤含砷水,研究一价、二价无机离子和溶解性天然有机物(dissolved organic matter,DOM)对纳滤膜去除水中五价砷(As(Ⅴ))的影响.研究结果表明,原水中无机盐使纳滤膜通量下降,且无机盐浓度增加,通量下降量增大.无机离子的存在导致纳滤膜除砷效率降低,但随着无机离子浓度的增加,砷的去除效率呈现出升高的趋势.天然有机物对纳滤膜除砷效率也有很大的影响,有机物能与砷缔合,且有机物在膜表面形成的凝聚层直接影响纳滤膜对砷的去除效果.     

超支化聚酰胺纳滤膜的制备及对Pb(NO3)2的脱除实验研究

以端氨基超支化聚酰胺(HBP-NH2)为水相单体,对苯二甲酰氯为油相单体,聚丙烯腈超滤膜为基膜,采用界面聚合法制备超支化聚酰胺纳滤膜.FTIR-ATR及分离实验结果证实了聚酰胺分离层的存在.二胺类单体与多元酰氯反应一般得到荷负电特征的纳滤膜.在本实验中,由于水相单体为末端含有大量氨基的超支化聚酰胺,通过改变水相或油相单体的浓度可以方便地调节膜的荷电特征.适当增大HBP-NH2的浓度可使膜由荷负电的特征转化为荷正电的特征.当HBP-NH2浓度为1.2％,对苯二甲酰氯浓度为0.5％时,制备的NF4膜对NaC1,MgCl2,Na2SO4和MgSO4的脱除顺序为MgCl2＞MgSO4＞Na2SO4＞NaCl.该膜可成功地脱除水中的Pb(NO3)2.脱除率和溶液通量随着盐浓度的增大略有下降.当Pb(NO3)2浓度为1 000 mg/L,操作压力为0.8 MPa时,Pb(NO3)2的脱除率为83.2％,通量为32.5 L/(m2·h).升高压力,通量增大,但Pb(NO3)2的脱除率保持在84％左右.     

基于逻辑斯谛方程对纳滤膜污染预测的建模分析

为了解决目前应用较广泛的膜种纳滤膜的膜污染极大地限制了纳滤膜工艺发展的问题,从而在错流过滤条件下更好地预测纳滤膜污染的过程,对减缓纳滤膜污染进行指导,基于逻辑斯谛方程,对纳滤膜通量衰减曲线进行拟合,建立逻辑斯谛纳滤膜污染预测模型;利用所建立模型对不同型号纳滤膜的膜通量衰减曲线进行拟合,考察污染物种类、纳滤膜型号、跨膜压差、错流速率、水力条件等关键因素对纳滤膜通量衰减速率的影响。结果表明：所建立模型通过了显著性检验,实验数据与所建立模型拟合数据的拟合度较高,决定系数R²大于0.95;纳滤膜通量衰减速率越小,则过滤稳定后的纳滤膜通量累积衰减率越大,进而通过调整运行条件和原水质条件等因素,达到调整纳滤膜通量衰减速率,减少纳滤膜污染的目的。     

纳滤纯化低聚壳聚糖制备液的膜污染

为了实现纳滤纯化低聚壳聚糖制备液技术的工业化,对纳滤过程中膜污染的形成进行研究,分析了电解质浓度对纳滤膜吸附层污染的影响和纳滤运行中的能量分布情况以及吸附层对电解质截留率的影响。结果发现,膜面吸附层污染与浓差极化存在复杂的交互影响。运行初期传质过程主要受浓差极化控制,低聚壳聚糖在膜面吸附形成的浓流层使浓差极化进一步加剧;随着低聚壳聚糖在膜面累积数量的增大,传质过程逐渐转变为吸附层结构和浓差极化共同控制。膜面吸附层的形成分为浓流层和致密层两个阶段,其中致密层是造成纳滤膜脱盐和操作性能恶化的主要原因,在操作过程中应及时控制和减缓该层的形成。     

超滤和纳滤集成膜技术纯化蒸汽爆破秸秆木 聚糖酶酶解液

为掌握蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液的超滤脱色和纳滤浓缩的集成膜技术,研究了两支不同截留相对分子质量的超滤膜脱除色素的工艺,测定了膜通量数据并取样检测色值和还原糖含量,得到脱色率和还原糖回收率,优选一支超滤膜用于脱色;采用截留相对分子质量为150的纳滤膜浓缩超滤工艺的透过液,提高糖液浓度.集成膜工艺的脱色率达到63.6%(对原料液的色值),总还原糖回收率达到92.1%(对原料液的还原糖),说明超滤和纳滤集成膜技术可以脱除蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液内的色素,提高糖液的浓度,并且膜通量较高.     

用密度泛函理论预测带电半透膜性质

从分子水平上研究半透膜的性质在生命科学、化学以及化学工程中有着重要的作用。该文采用密度泛函理论研究了带电半透膜附近各种离子的分布情况,其中除静电作用外,膜与其附近的离子之间的色散能用方阱势能函数来表示。研究表明用密度泛函理论预测的不同膜面电荷密度和不同离子直径比情况下离子在半透膜附近密度分布与M on teC arlo模拟数据符合得很好。密度泛函理论预测结果表明,膜面电荷密度越大,被吸附到膜中的离子越多,膜面电荷对大离子密度分布的影响要大于小离子。     

Pilot Study on Nanofiltration Combined with Ozonation and GAC for Advanced Drinking Water Treatment

IntroductionThe conventional process for surface water treatment,which consists of flocculation, sedimentation and filtrationcurrently, had been applied inproducingdrinkingwater formany years. Although this process can remove turbidityand bacteria in surface water effectively, only about from20% to 30% of natural organic matter ( NOM) can beeliminated. When the purified water is disinfected bychlorination, these NOMs may react with chlorine. As aresult some dis…     

改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水中的表面ζ电位和电荷密度

对油田含油污水中不同孔径的改性聚四氟乙烯膜的流动电位进行了实验研究.根据Helmholtz-Smoluchowski方程算出改性聚四氟乙烯膜的微孔表面ζ电位,再根据Gouy-Chapmann方程,估算出膜表面的电荷密度.并对油田含油污水中悬浮颗粒的ζ电位进行了测定.结果表明:改性聚四氟乙烯膜表面带有负电荷,表面Zeta电位稳定在-20mV左右,而污水中悬浮颗粒ζ电位也为负值.由于膜表面电荷的作用,使膜具有更强的截留悬浮物颗粒及抗污染能力.     

反渗透与纳滤膜分离技术在铜矿废水回收中的应用研究

研究了反渗透和纳滤膜在铜矿废水处理回用情况,考察并对比了反渗透和纳滤膜的透过液浓度、膜通量、清洗状况以及对废水的浓缩倍数(浓缩液Cu2+浓度)等参数.试验发现,一级反渗透和纳滤的透过液浓度分别为8mg/L和14mg/L,对Cu2+的截留率分别达到96.64%和94.19%,二级纳滤浓缩液Cu2+浓度可达到4000mg/L以上,满足Cu2+回收的要求,二级反渗透膜脱盐处理后的产水Cu2+浓度可低至0.2mg/L以下,满足回用水要求.研究表明,将反渗透和纳滤膜分离技术应用到铜矿废水处理工程中是可行的,具有显著的经济利益和社会效益.     

纳滤膜材料及其应用

介绍纳滤膜的特点和制备方法，概述纳滤膜在食品、制药、水处理、染料及冶金行业中的应用，并探讨纳滤膜技术的应用前景。