气提有机管式膜工艺精制卤水研究

采用气提有机管式膜过滤工艺进行卤水精制,研究了曝气量、膜面流速、跨膜压差、背压、反洗强度对膜通量的影响,并计算了过滤阻力及系统能耗.实验结果表明随着系统曝气量、跨膜压差、背压的增大,膜通量增加,而膜面流速对膜通量影响较小,反洗周期定为15min.计算结果表明,与错流过滤工艺相比,该工艺利用气液两相流的不稳定性能有效降低膜过滤阻力,并显著降低能耗.     

双轴旋转超滤膜组件过滤厌氧泥水混合液

设计开发了一套中试规模的双轴旋转超滤膜组件系统.系统容器容积120 L,内装填的有效膜面积为4 m2.试验选用两种不同截留分子量(5万和10万)的PVDF超滤膜,采用该系统处理厌氧生物反应器内泥水混合液,研究了膜截留分子量、膜渗透通量、过膜压差、膜旋转速度之间的相互关系.结果表明,一定膜旋转速度下,随着过膜压差的提高,存在一个膜极限渗透通量;随着膜旋转速度的降低,膜极限渗透通量明显下降,且膜极限渗透通量出现时对应的过膜压差往低压方向迁移;截留分子量大小对膜过滤行为的影响在高压、高转速区有减弱趋势.     

外环流气升陶瓷膜精制盐水研究

采用气升式陶瓷膜过滤工艺进行盐水精制,研究了曝气量、跨膜压差和料液固含量对膜通量的影响,并计算了过滤阻力及表观能耗.实验结果表明,跨膜压差为60 kPa,曝气量从200 L/h增加到500 L/h时,膜通量从200 L/(m2.h)增加到360 L/(m2.h),提高了80%;进一步提高曝气量,膜通量的增幅不大.曝气量为500 L/h时,膜通量随跨膜压差的增大而线性增加.曝气条件下,固含量在0~25 g/L范围内,随着固含量增大,膜通量略有下降,降幅小于10%.计算结果表明,曝气过程能够有效降低膜过滤阻力,基本消除浓差极化的影响;与错流过滤相比,通过气液两相流对膜过程的强化作用,气升过程能使表观能耗显著降低.     

膜错流过滤对透明质酸发酵液的分级研究

膜错流过滤可实现混合液中物质的分级,在生物工程领域有着广泛的应用,其过滤特性与水力条件及溶液性质有密切关系.分别采用0.45μm、0.20μm微滤膜和截留分子量3000、100000超滤膜,对其错流过滤透明质酸发酵液的特性参数进行了研究.超滤膜在稳态时的通量大于微滤膜稳态时的通量,微滤膜、超滤膜的最佳操作压力分别为0.1 MPa,0.15 MPa,最佳流速应为1.25 m/s,透明质酸浓度以2 g/L以下为宜.在pH=4,增加的离子强度为0.2~0.25 mol/L NaCl时,微滤膜对透明质酸有85%的透过率,且通量增大,而菌体被完全截留;超滤膜在pH=7,增加的离子强度为0.2~0.25 mol/L NaCl时,蛋白质对透明质酸有很高的筛分系数,透明质酸被选择性截留.研究表明,微滤和超滤相结合可实现发酵液中透明质酸分离.关键词:微滤;超滤;错流过滤;透明质酸;发酵液;分级     

陶瓷微滤膜滤除骨架镍催化剂微粒的研究

提出用陶瓷微滤膜脱除骨架镍催化剂微粒的方法,研究了操作压差、膜面流速、温度和料液浓度等操作条件对膜通量的影响,确定了简单而有效的膜清洗方法与合适的操作条件.结果表明,在本实验中膜的污染现象不严重,主要的膜过滤阻力来自形成的滤饼层,采用平均孔径0.2μm的陶瓷膜,在合适的操作条件下,膜稳定通量为1050L/(m2·h),渗透液中镍含量小于3mg/L,截留率满足了化工产品质量要求.     

陶瓷膜过滤牛初乳过程的污染阻力分析

考察了孔径对膜过滤牛初乳过程的影响，分析了孔径为0.2,0.5,0．8μm膜过滤阻力的形成及其对渗透通量和蛋白截留率的影响，认为对孔径为0.2μm膜，其污染是由浓差极化阻力和凝胶层阻力共同作用所致，而对于0．5、0．8μm两种孔径的陶瓷膜则是浓差极化阻力占主导地位的污染．对蛋白截留率进行模型预测，预测结果与实测结果较为一致、实验过程中3种孔径的膜对细菌的截留率都几乎达100％。     

果胶超滤纯化过程传质模型和动力学分析

研究了果胶提取液超滤膜分离处理过程传质特征,建立了渗透通量、膜面浓度与压差的传质模型,并对膜阻力和浓差极化阻力进行了定量描述;同时对超滤过程的动力学进行了分析.     

化学沉淀-微滤处理含铅废水

采用化学沉淀-微滤膜工艺处理铅蓄电池生产废水,分别以氢氧化钠、石灰浆为沉淀剂,进行了两个阶段的运行试验,并结合烧杯试验对反应器混合液污泥特性以及膜比通量的影响因素进行了研究,试验结果表明,以石灰乳为沉淀剂时,原水SO4^2-的浓度波动,会引起混合液污泥浓度的变化;铁盐可以改善MLSS的过滤性能,提高膜通量;水温对膜比通量有较大影响,水温每升高1℃,膜比通量约增加2．42％,     

聚偏氟乙烯中空纤维膜技术在丙烯酰胺生产工艺中应用的研究

针对微生物法生产丙烯酰胺,采用聚偏氟乙烯中空纤维超微滤膜技术对其进行分离,即利用中空纤维微滤膜对菌体进行浓缩和洗涤,利用中空纤维超滤膜对丙烯酰胺水合液进行分离.实验表明,与离心分离相比,采用微滤膜后,菌体的浓缩倍数提高了近一倍,达到9倍,且菌体100%被膜截留.清洗试验表明:利用氢氧化钠水溶液可100%恢复膜的纯水通量.在对丙烯酰胺水合液进行分离时,与原来的离心分离相比,采用超滤膜后,不仅过滤速度达到150 L/h,且过滤精度大大提高,电导值小于350μS/cm.除此之外,考察了水合液温度和跨膜压差对超滤膜过滤速率的影响,结果表明水合液温度越高,跨膜压差越大,过滤速度越快,且两者近似呈线性关系.     

新型放射性气溶胶取样过滤膜的研制

制备了用于放射性气溶胶取样监测的增强微孔滤膜,讨论了铸膜液配方、制膜工艺参数和添加剂对膜结构和性能的影响.实验结果表明,以PVP为致孔添加剂,以面密度较低的无纺布为支撑层,控制铸膜液浓度和成膜工艺,可得到表面收集特性好,过滤效率高的PVDF双功能层增强微孔滤膜.该增强微孔滤膜取样阻力小,流量大,强度高,配合人工核素气溶胶快速监测装置,可进行高氡浓度环境下α放射性气溶胶的实时连续监测.     

光合细菌液中动态膜的过滤特性

以旋叶膜滤机作为过滤设备对光合细菌发酵液过滤物料进行动态微孔膜膜过滤特性的研究.研究了操作条件如压力、转速、浓度等对微孔膜过滤中的速率和阻力大小及分布情况的影响,发现整个过滤过程分为两个阶段,过滤初始阶段和稳态过滤阶段.在第二个阶段过滤阻力和过滤时间呈线形变化.     

微滤的精度标定方法

介绍了美国３Ｍ公司ＨＦＣ－７００Ｂ滤芯采用的一套微滤测试方法,提出了绝对过滤精度的概念,并介绍了在实际工作中的应用情况．     

微滤膜过滤过程中比阻的研究进展

压力驱动膜过程中的微滤是分离均相混合物的化工单元操作,随着过程的进行,将在膜表面上形成沉积层,过滤速率将随之下降．沉积层阻力的大小是衡量过滤难易程度的重要参数．比阻是确定阻力大小的基础．分别从微滤过程中比阻的分类、影响因素、定量测定三个方面作了简要介绍．     

并流条件下聚丙烯中空纤维微孔膜的过滤特性

采用死端过滤（并流）对两种聚丙烯中空纤维微孔膜的低浊度水过滤性能进行了实验研究,并采用滤饼理论对聚丙烯微孔膜的过滤特性进行了描述．当被处理体系的阻力由膜阻力控制时,由于滤饼阻力的增加使得渗透通量快速衰减;当过程阻力由膜阻力和滤饼阻力共同主导时,渗透通量衰减变缓．在过程初期滤饼阻力与渗透总量成线性关系,但后期有偏离这种线性关系并有快速增大的趋势．分析结果表明,在相同渗透量下滤饼阻力的增加不仅与滤液本身性质有关,而且与微孔膜材料的本征性质有关,滤饼理论可以很好地解释聚丙烯微孔膜处理低浊度水溶液时的过滤性能．     

浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器的膜污染机理研究

试验研究了新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器处理啤酒废水的膜污染机理.分析了膜阻力分布情况和膜污染速率及稳定运行时膜过滤阻力随运行时间变化的阻力模型.结果表明,最初很短时间内膜污染受膜孔堵塞模型控制,之后受泥饼层阻力模型控制,后一阶段是膜污染的主要控制阶段.经过146天的运行,膜污染较轻,过滤阻力随时间增大的速率非常缓慢,并在一定膜转速下,过滤阻力保持不变.证实了系统由双轴旋转膜组件形成的湍流可削弱膜表面的浓差极化及泥饼层的形成,从而有效地控制膜污染.     

多孔超细醋酸纤维/涤纶非织造布复合滤材的制备及性能

采用静电纺丝技术,借助高挥发溶剂的制孔性,通过调控二醋酸溶液的浓度,制备了串珠状、条带状和圆柱状的多孔二醋酸超细纤维。通过扫描电镜观察纤维形貌,通过电导率仪测试纺丝液电导率,运用黏度计测试纺丝液黏度,利用滤料综合性能测试台测试纤维形貌、纺丝时间及空气流量对复合滤料过滤性能的影响。实验结果表明,随溶液浓度增加,多孔纤维形貌可由"串珠状"过渡到"条带状"最终变为"圆柱状",条带状纤维和圆柱状纤维有利于提高纤维的过滤效率,而串珠状纤维有利于降低复合滤料的过滤阻力;随着纺丝时间的延长,复合滤料的过滤效率和过滤阻力均呈增大趋势;随着空气流量的增加,复合滤料过滤效率略有降低,而其过滤阻力增加明显。     

空气过滤用电纺聚偏氟乙烯-聚丙烯腈/熔喷聚丙烯无纺布复合材料的制备及过滤性能

为开发高效低阻的空气过滤材料,采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯（PVDF）-聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维,并与聚丙烯熔喷非织造布复合制得高效复合过滤材料,研究了PVDF与PAN的质量比对溶液性质、表面形貌、比表面积、透气性和过滤性能的影响。结果表明,当PVDF与PAN质量比为3:5时,其溶液可纺性最好,所得纤维直径均匀,约为0.59 μm;利用BET比表面积分析仪测试可得其比表面积约为PVDF与PAN质量比为2:1时的两倍;利用滤料测试仪对PVDF-PAN/熔喷聚丙烯（PP）无纺布复合滤材的过滤性能进行测试,结果表明,静电纺PVDF-PAN纳米纤维层可显著提高聚丙烯熔喷非织造布的过滤性能,PVDF-PAN/熔喷PP无纺布过滤效率可达99.95%,明显高于熔喷无纺布的过滤效率（65%）,过滤阻力为77 mmH₂O（1 mmH₂O=9.8 Pa）,过滤品质因子达0.0987,远高于熔喷无纺布的过滤品质因子0.0168,过滤效果得到显著提升。      

Estimation of resistance of filter media used for Prefil Footprinter tests of liquid aluminium alloys

Abstract

During the pressure filtration of molten metals, an essential parameter is the resistance of the filter medium, which is relevant to the calculation of flow velocity, pressure loss and distribution, and drag forces. The resistance has significant influences on the filtration behaviour and structure of the residual cake of inclusions retained on the filter. The Prefil Footprinter, a portable pressure filtration instrument, is usually used to determine the quality of molten aluminium alloys. To date, however, no data on the resistance of the filter medium used have been reported. The present work is an attempt to estimate the resistance. Experiments are described and analyses of flow behaviour are presented. Values of the medium resistance of the filters are determined and reported for the first time.     

氧化石墨烯/海藻酸钠复合膜对Pb(Ⅱ)的吸附性能和机制

海藻酸钠（SA）基的过滤膜是处理含Pb（Ⅱ）废水的理想膜分离材料,将氧化石墨烯（GO）和尿素添加进SA中,以CaCl₂溶液交联,制备出GO/SA复合膜,并考察了其对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附性能。通过静态吸附实验,探讨了Pb（Ⅱ）初始浓度、GO质量分数、初始pH值和吸附时间、吸附-解吸次数等对GO/SA复合膜吸附Pb（Ⅱ）效果的影响;对吸附过程进行了吸附动力学和吸附热力学分析,利用FTIR-ATR、XPS等对GO/SA复合膜吸附Pb（Ⅱ）的机制进行了解析。结果表明,GO/SA复合膜对Pb（Ⅱ）的吸附量与Pb（Ⅱ）初始浓度正相关,在pH=5时吸附效果最优,GO质量分数为0.3wt%时为最优配比;吸附过程符合伪二级动力学模型;热力学等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,温度为318 K时,Langmuir模型拟合得到的GO/SA复合膜吸附量达到320.51 mg·g-1。GO/SA复合膜对Pb（Ⅱ）的吸附机制主要为物理吸附。      

Structure and properties of multi-walled carbon nanotube porous sheets with enhanced elongation

In this article, multi-walled carbon nanotubes (MWNTs)/dodecyl benzene sulfonic acid (DBSA) porous sheet networks (PSNs) of enhanced extensibility were developed and characterized. The MWNT/DBSA networks possess failure strains of 8–12 %, markedly higher than the literature reported values of 0.5–4 %. The networks were prepared through micro-filtration of highly dispersed MWNT in DBSA aqueous solutions. The DBSA molecule has two functions: In the dispersion stage, DBSA functions as a dispersant leading to the establishment of stable individually dispersed MWNT, and in the MWNT porous sheet, the presence of DBSA within the nanotubes’ network creates a lubrication-like effect, enhancing the networks’ extensibility. In fact, it was found that DBSA is assembled in two modes within the nanotubes’ network: a fraction which is strongly adsorbed onto the CNT surface, and another fraction entrapped within the network as a DBSA/water solution. It should be noted that the composition of these systems is stable under ambient room temperature conditions. Comparison of MWNT networks prepared from the MWNT/DBSA dispersions and from the same but coagulated before filtration has shown superiority of the non-coagulated systems in relation to structure and mechanical properties. The prepared MWNT/DBSA PSNs of enhanced extensibility were developed without any modification by polymers, and they are characterized by high electrical conductivity and nano-porosity.