面向TiCl_4工业过滤的基础应用研究

详细介绍了TiAl金属间化合物多孔膜应用于TiCl_4工业过滤的基础研究。研究了终端过滤原理,考察了滤膜孔径和外加电压对TiCl_4过滤性能的影响,结果表明孔径为4μm的分离膜可适用于固含量为8.5%的粗TiCl_4分离提纯,当外加电压为7.5V时,过滤稳定周期最长,过滤速度衰减最慢,完全满足生产过滤要求。     

油水分离膜在废润滑油再生工艺中的可行性应用

采用油水分离膜处理废润滑油,考察其在不同温度和压力时对不同黏度的润滑油的过滤通量和处理效果;测试膜过滤前后润滑油的主要性能指标;最后分析了膜污染影响因素和膜清洗方法。结果表明,随着过滤温度与压力的增大,过滤膜通量提高。油水分离膜工艺处理废润滑油后,过滤油的含水率降为70 mg/kg,油泥氧化指数降为0,过滤油清洁度等级降为ISO17/15/≥10级,水分、油泥与机械磨损颗粒减少,该工艺能有效处理废润滑油中的水分与油泥。通过物理反洗有效地减缓了膜污染,增加了分离膜的使用寿命。     

在线反冲在1,3-丙二醇发酵液膜过滤中的应用

膜过滤是生物法1,3-丙二醇(PDO)分离提取工艺中的关键工序,膜污染是影响膜过滤通量和清洗水用量的核心因素,在膜过滤过程中增加在线反冲,可以有效降低膜污染对过滤通量的影响,减缓膜过滤通量下降的速度,将膜过滤设备清洗周期由1d/次延长至5d/次。     

油水分离中污染的Al2O3陶瓷微滤膜清洗方法研究

针对在油水分离过程中,α-Al2O3陶瓷徽滤膜受污染而明显降低其分离性能的现象,采用酸碱分别清洗、酸碱交替清洗和煅烧后酸洗方法对污染膜管进行清洗,考察了清洗前后膜的纯水通量变化规律.结果表明,采用600℃煅烧,再用0.5 mol·1-1 HNO3清洗,后用清水清洗的方法,可使污染膜的纯水通量恢复到原始膜通量的87％,通过对膜的显微结构分析发现,膜表面及孔内的污染物得到有效地去除.     

油水分离膜的应用与研究进展

基于当下各种研究，从膜的润湿性、过滤通量和抗污能力等方面综合分析和评价了3种油水分离膜的研究现状，并对油水分离膜的发展趋势做出了展望。     

硅铝粉体陶瓷膜分离过程分析及膜清洗方法探讨

分析了陶瓷膜分离低浓度硅铝粉体母液的过程,并探讨了膜清洗方法。多批次小试实验结果表明,物料浓缩10倍时,膜通量在300L/m2h左右且保持稳定,浓缩液中硅铝粉体浓度相应提高10倍左右。膜清洗首先考虑使用高温碱溶液或常温酸溶液,但单独的高温碱或酸并不能恢复膜通量,需两者组合清洗才能使膜通量恢复,酸碱的使用顺序不影响洗膜效果。由于常温下物料本身呈强碱性,因此常温碱对膜清洗没有效果。大批量实验结果表明,浓缩40倍后,膜通量虽有下降,但仍保持较好过滤性能。膜清洗后膜通量恢复,浓缩液中硅铝粉体含量符合要求,保证了实际工程的可行性。浓缩液循环实验表明,高浓度条件下长时间过滤,陶瓷膜仍然保持良好过滤性能。膜清洗后仍可恢复膜通量,保证了陶瓷膜使用寿命。     

探究滤膜的振动过滤方法

借鉴大量国内外关于膜过滤分离先进技术研究成果并结合膜过滤生产实际,发现随过滤时间增加,膜污染加重导致过滤通量减小的问题。为此提出了一种新型的将膜过滤与机械振动相结合的膜振动过滤分离方式,即膜振动过滤,使之达到在保证膜过滤通量的基础上,又能有效防止膜阻塞的目的。从理论上分析证明膜振动过滤可行性,并应用自行设计、制造的具有控制振动振幅和频率的膜振动过滤装置进行过滤实验。通过实验测定膜过滤通量随过滤时间变化情况和过滤液体的透光值,证明了在合理操作条件下膜振动过滤的有效性和可行性。     

一体式膜生物反应器膜污染现象及清洗试验研究

对新膜和在一体式膜生物反应器中运行而被污染的膜作扫描电镜对比,从微观角度解释膜污染现象。短期运行22d和长期运行210d的膜分别经冷水→热水→次氯酸钠→乙醇清洗,膜通量恢复到新膜的94.4%和70.3%;将另一长期运行210d的膜改变清洗程序为冷水→热水→次氯酸钠→硫酸,膜通量恢复到新膜的61.4%,说明不同的清洗程序清洗效果不同。将短期运行和长期运行的膜组件按Darcy定律过滤模型计算:二者运行后膜总阻力增大,短期运行22d和长期运行210d后,由于浓差极化和膜污染产生的阻力大约是膜自身阻力的4倍和11倍。     

基于油水污染机理的动态膜清洗实验研究

制备α-Al_2O_3管状陶瓷膜基ZrO_2动态膜并将其用于油水乳化液的分离,对该过程的污染机理进行分析后,选择四种清洗剂对污染膜进行多方案清洗实验,通过理论分析确定了最佳清洗顺序,即"碱洗→吐温80→酸洗→柠檬酸"。单步清洗实验中,考察不同清洗剂浓度下的膜通量恢复率,确定各清洗剂的最佳清洗浓度与时间,清洗后渗透通量恢复情况为:氯化氢氢氧化钠柠檬酸吐温80;多步清洗试验表明,四步清洗效果最好,通量恢复率达到了79.8%;根据重复清洗试验结果,结合过滤阻力模型计算和红外测试分析,确定动态膜基膜能循环使用3~4次。研究结果对动态膜的清洗复用提供依据。     

阳极氧化铝膜过滤BSA溶液过程中的污染分析

采用阳极氧化铝膜过滤牛血清蛋白溶液,考察了孔径20、100、200 nm 3种膜的过滤通量随时间的变化关系,在相同的操作条件下孔径20 nm的膜具有较高的渗透通量(400 L/(m2.h))和较小的过滤阻力(8.3×1011/m)。还考察了蛋白质浓度、泵送时间及清洗对膜污染情况的影响。结果表明,在实验的范围和条件下,随蛋白质浓度的增大,膜污染加重,稳定通量增大;泵送时间增长,膜污染速度加快,通量增大;通过纯水清洗加超声清洗的方法去除可逆污染,清洗后膜与新膜过滤通量相当。     

陶瓷膜在高固含铝盐料液固液分离过程中的应用

本文对陶瓷膜在高固含铝盐料液固液分离工艺中的应用进行了研究。探讨了陶瓷膜对高固含铝盐料将固液分离效果、陶瓷膜过滤过程的膜通量、陶瓷膜是否截留铝盐料浆中铝离子、加水洗涤洗循环回收铝离子的效果等问题。研究结果表明:采用平均孔径为200 nm的陶瓷膜分离技术,可实现高固含铝盐料液固液分离目的 ;过滤过程平均膜通量为120 L/h·m~2,可以满足过滤要求;过滤过程不会截留铝离子;采用加水洗涤循环过滤方法,可以达到回收铝离子目的,铝离子回收率可达96.4%。     

PTFE膜系统分离电镀漂洗水中Ni~(2+)、Cu~(2+)的实验研究

铜、镍为电镀废水中常见的金属离子,把其进行高效分离并回收,兼具环保与经济价值。本实验把PTFE中空纤维膜过滤系统嵌入到电镀工序的清洗线中,进行在线分离电镀漂洗水中常见的镍、铜离子。通过测定膜通量的变化及截留率效果,得到膜系统在室温下的主要运行条件:膜系统的最佳操作压力条件是0.7~0.8 MPa;膜系统的纯水通量为150 L/(m~2·h)时,Ni离子水样的平均截留率94.02%,Cu离子水样的平均截留率97.09%;Ni离子浓度最高为390.45 mg/L的水样,过滤时间t在55 min后,膜通量减少80%并趋向稳定;Cu离子浓度最高为392.64mg/L的水样,过滤55 min后膜通量减少77%并趋向稳定。研究表明,中空纤维膜系统对于电镀废水中的中重金属离子的分离具有良好的应用前景。     

陶瓷膜分离提纯绿原酸提取液的膜清洗研究

研究了陶瓷膜技术分离纯化绿原酸提取液的过程.考察了不同操作压力下金银花绿原酸提取液的渗透通量随时间的变化以及卑种清洗剂、多步清洗、纽合清洗的清洗效果,同时还研究了绿原酸提取液超滤膜的最佳清洗条件.结果表明,渗透通量与操作压力、时间有密切关系;过滤绿原酸提取液后膜污染的最佳清洗条件为清洗时间5min,清洗压力0.2MPa.     

亲水化改性PVDF超滤膜的抗污染特性研究

以不同通量的自制亲水化纳米SiO2改性PVDF超滤膜(PS)和聚乙烯醇改性PVDF超滤膜(PA),对城市污水二级出水(EfOM)和牛血清蛋白(BSA)水溶液进行了过滤试验,通过对比未添加改性剂的PVDF超滤膜,考察通量衰减率、膜污染阻力构成、通量恢复率等指标,分析水质与膜材料间的相互关系对超滤膜抗污染能力的影响.结果表明,在BSA料液中,3种通量下,低通量的膜抗污染能力好于高通量膜.20 min内PA膜表现出最低的膜通量衰减,而P膜在过滤初期通量就急剧下降.在EfOM料液中,各通量下,P膜通量衰减严重且产生了不可逆的堵孔阻力,亲水化改性后膜通量衰减率降低,稳态通量高,膜污染阻力主要来自于浓差极化和滤饼层阻力,其中PS膜通量下降率最低,而PA膜清洗后通量易恢复.     

陶瓷膜处理油田采出水的膜清洗方法研究

陶瓷膜凭借机械强度高、化学稳定性好、不易受到微生物侵蚀等优点，在油田采出水处理领域应用广泛。然而膜污染的问题制约了其发展，为此进行了膜清洗方法的研究。发现物理清洗对污染膜的清洗效率较低，通量恢复率低于40%。筛选了氧化剂、表面活性剂、强酸、强碱等四个类型的清洗剂，发现不同类型清洗剂中硝酸、氢氧化钠对膜的通量恢复率最高，分别为83%、49.5%。进行组合式化学清洗方案的开发，研究了药剂浓度对通量恢复率的影响，最终筛选出“2%氢氧化钠+2%硝酸”的清洗方案。在长期运行发现该方法的通量恢复率稳定在92%～100%，且陶瓷膜本身的过滤性能正常。对比污染膜和清洗后膜的SEM和EDS，发现膜表面污染层主要由有机物和无机金属元素组成，该清洗方案能对其进行有效的去除，且没有破坏膜结构。接触角的测定结果表明化学清洗提高了膜的亲水性，增加了膜的抗污能力。     

动态膜在错流微滤系统中的应用

利用6000目的高岭土作为动态膜涂膜材料,在相同的条件下过滤活性污泥和二级出水.实验结果显示,动态膜过滤在出水水质和通量方面明显优于直接过滤,而处理二级出水在膜通量方面没有优势.清洗实验结果表明动态膜能有效降低膜内部污染,并能恢复到新膜通量的90%.污泥浓度越大,通量越小.提高膜面流速和增加压力都能有效的提高膜通量,但提高膜面流速更经济.     

含开放金属位点MIL-101(Cr)掺杂的混合基质膜制备及其CO_2分离性能

以结构中含有开放金属位点的MIL-101(Cr)作为填料与3种不同的聚合物复合制备了混合基质膜,从填料结构、聚合物性质及填料-聚合物界面状况等角度对混合基质膜的CO_2分离性能进行了分析。结果表明,由于MIL-101(Cr)较大的孔道尺寸以及结构中开放金属Cr(Ⅲ)位点与CO_2分子间的Lewis酸碱作用,其掺杂能够同时显著提高PSF膜的CO_2通量及分离因子。而当聚合物渗透性及选择性较高时,MIL-101(Cr)的掺杂仅提高了气体通量,CO_2分离因子则略有降低。当聚合物分子链柔性较大时,MIL-101(Cr)的表面孔道会被分子链堵塞,造成混合基质膜气体通量的显著下降。     

膜分离法提纯L-苏氨酸的研究

采用超滤膜分离系统一步截留不经预处理的L-苏氨酸发酵液中的菌丝体、蛋白质和悬浮的固体颗粒等杂质.在实验中确定了膜的最佳操作方式和清洗方式,滤液澄清透明、质量高,过滤收率高达96%以上,系统的平均膜通量最高可达86L/(m2·h).另外,对污染膜的清洗研究表明,NaOH和HNO3溶液对于膜的恢复有很好的效果.     

旋转流强化管式膜微滤过程中分离因数研究

分离因数是影响旋转流强化管式膜微滤过程的关键操作变量之一。本文首先对管式膜分离器内分离因数的分布特征进行了研究,然后,不仅从理论上研究了分离因数对过滤过程行为的影响,而且进行了探讨分离因数对过滤性能影响的试验研究。结果表明,管式膜分离器内分离因数沿轴向从顶部到底部呈迅速减小的分布特征;分离因数的增大,可使过滤过程推动力提高,并使外旋流时过滤过程中固相颗粒不易向膜面迁移并沉积,但加剧了内旋流时过滤过程中固相颗粒向膜面迁移并沉积的趋势;在悬浮液固相浓度保持一定时,过滤通量随分离因数的增大而提高     

ZSM-5沸石膜用于生物油的脱水分离及其再生过程研究

在水热条件下通过无模板剂法合成了连续的ZSM-5沸石膜，并将其用于生物油的渗透汽化以进行高效脱水分离。ZSM-5沸石膜在强酸性、多组分的生物油体系中保持了很好的化学稳定性和优异的分离选择性，但在分离过程中面临着较强的膜污染问题，导致了膜通量的大幅下降。ZSM-5沸石膜的再生研究表明，膜的渗透通量随着再生温度的升高而逐渐提高。当再生温度为220℃时，ZSM-5沸石膜的渗透通量可以恢复至初始的88%。再生的机理研究表明，ZSM-5沸石膜中大量的晶内孔在生物油体系中极易被污染，从而导致渗透通量迅速下降；而相对较大的晶间孔却难以被完全堵塞，水分子在被污染的ZSM-5沸石膜中主要通过晶间孔进行渗透。上述结果表明，通过合理调控ZSM-5沸石膜的晶间孔的数量和尺寸大小可有效提升ZSM-5沸石膜在生物油中的渗透汽化脱水分离性能。