舰船冷却海水真空膜蒸馏淡化实验研究

采用 NACE膜设计舰船冷却海水真空膜蒸馏淡化工艺流程,实验考察海水温度、海水流量、渗透侧真空度对产水通量的影响,通过连续运行实验考察膜通量的变化,并采取多种清洗方法比较膜通量的恢复情况。结果表明：舰船冷却水真空膜蒸馏海水淡化的产水通量受海水温度、海水流量、渗透侧真空度影响显著,适宜操作条件为进料海水温度 70～80 ℃,海水流量 35～40 L/min,真空度 0.08～0.09 MPa。膜通量下降时采用 0.5 mol/L 稀盐酸清洗,通量能恢复98.8%。当海水流量40 L/min,水温80 ℃,真空度0.09 MPa时,膜通量达到18 L/（m²·h）。     

絮凝-超滤集成预处理对反渗透浓水膜蒸馏过程的影响

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜,利用减压膜蒸馏(VMD)技术,对天津某钢铁厂反渗透(RO)处理后的浓水进行深度浓缩处理,研究了一次絮凝-超滤集成、二次絮凝-超滤集成、分步二次絮凝-超滤集成等预处理方法对RO浓水COD的去除效果,及其对膜蒸馏性能及膜清洗效果的影响,并采用扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析膜表面形貌及污染物组成。结果表明,聚合氯化铝(PAC)絮凝-超滤预处理及PAC絮凝-超滤后再进行阴离子型聚丙烯酸钠(PAAS)二次絮凝-超滤预处理对RO浓水COD的去除效果均能达到40%。在预处理对VMD浓缩过程性能影响的试验研究中表明,经过一次絮凝-超滤集成预处理后,VMD浓缩过程中通量有所提高。浓缩至7～8倍时,较预处理前,通量衰减率降低20%以上。经过PAC絮凝-超滤预处理的RO浓水进行VMD浓缩到约8倍时再进行PAAS二次絮凝-超滤处理后,通量能够提高10%。经过预处理后的废水VMD浓缩过程膜清洗通量恢复效果较无预处理废水好。     

典型膜蒸馏技术的性能及发展分析

膜蒸馏具有常压下低温汽化、便于分离中高浓度料液等特性。在对四种典型膜蒸馏技术工作过程分析的基础上,建立了各自的性能方程,对不同工作温度和膜参数下的造水比和膜通量进行了计算分析。结果表明,真空式膜蒸馏的造水比和膜通量均较高,气隙式膜蒸馏和气扫式膜蒸馏的造水比较高而膜通量偏小,直接接触式膜蒸馏的性能受工作温度和膜参数的影响很大,适宜条件下也可取得较高的造水比和膜通量。     

基于膜蒸馏技术的PTFE中空纤维膜处理印染反渗透浓水

通过调节挤出头的尺寸和拉伸倍数,制备出4种不同壁厚和孔径的聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜。采用真空膜蒸馏(VMD)技术处理印染反渗透(RO)浓水,研究了壁厚和孔径、料液温度、浓缩倍数等对处理效果的影响;并进行了连续运行20 d测试。结果表明,减小膜丝壁厚、增加膜孔径和料液温度均可增加产水通量,浓缩倍数增加会降低产水通量;产水通量随工作时间的延长而减小,膜丝经HCl水溶液清洗后,产水通量能恢复至初始通量的95%以上;产水TDS、COD和色度的去除率均保持在95%以上。     

浓水溶液的膜蒸馏行为：Ⅰ浓度对通量的影响及膜蒸馏—结晶现象

膜蒸馏过程与其他膜过程相比,一个很突出的优点是这一膜过程可以处理极高浓度的水溶液。本文以葡萄糖和氯化钠水溶液为蒸馏对象,讨论了浓度对蒸馏通量的影响。由于葡萄糖是不易结晶物质,当达到饱和状态时溶液过于粘稠,使蒸馏过程不能进行,氯化钠容易结晶,当达到饱和状态时会出现膜蒸馏—结晶现象,伴随膜蒸馏的进行不断析出氯化钠晶体,使采用膜技术直接从溶液中分离出结晶产物成为可能。     

聚丙烯平板微孔膜膜蒸馏海水淡化研究

采用热致相分离法制备了聚丙烯平板微孔膜,并对自制平板膜组件的膜蒸馏海水淡化性能进行了研究。探讨了膜制备条件及海水流量、温度、膜后真空度等真空膜蒸馏过程操作条件对聚丙烯平板膜组件海水淡化性能的影响,自制组件连续运行的小试结果表明:当真空侧压力为3kPa,进料温度为323.15K,流量为50L/h时,天津市渤海湾海水膜蒸馏过程的平均水通量达10.56kg/m·2h,产品水的脱盐率均在99.8%以上。     

吸收膜蒸馏的传热传质过程

由于吸收膜蒸馏系统的进料液和吸收液的温度非常接近甚至相同,其传热过程无相变热损失,有可能实现能耗较低的膜蒸馏过程,本文尝试开展吸收膜蒸馏法海水淡化研究。首先分别以葡萄糖水溶液和氯化钙水溶液为吸收液进行吸收膜蒸馏海水淡化实验,结果表明氯化钙吸收液时的膜通量明显高于葡萄糖吸收液时的膜通量。其次建立了吸收膜蒸馏过程的质量和热量传递模型,并对模型进行了计算,模型计算值与实验值非常接近。最后对葡萄糖水溶液和氯化钙水溶液分别作吸收液时对传质系数和极化现象的影响进行了计算分析,结果显示,氯化钙水溶液作吸收液时传质系数约为葡萄糖水溶液的1.7倍;且极化现象造成的蒸气压力差减小的值为后者的1/4左右。     

低温膜蒸馏及其过程模拟

采用聚丙烯中空纤维膜对纯水介质膜蒸馏、冷侧盐水循环有温差膜蒸馏及等温渗透膜蒸馏进行了实验研究,建立了描述膜蒸馏过程的传质及传热数学模型,以实验数据为基础对模型中的参数进行了回归并对数学模型进行了计算机数值求解,计算结果与实验数据吻合较好     

吸收膜蒸馏的传热传质过程

由于吸收膜蒸馏系统的进料液和吸收液的温度非常接近甚至相同,其传热过程无相变热损失,有可能实现能耗较低的膜蒸馏过程,本文尝试开展吸收膜蒸馏法海水淡化研究。首先分别以葡萄糖水溶液和氯化钙水溶液为吸收液进行吸收膜蒸馏海水淡化实验,结果表明氯化钙吸收液时的膜通量明显高于葡萄糖吸收液时的膜通量。其次建立了吸收膜蒸馏过程的质量和热量传递模型,并对模型进行了计算,模型计算值与实验值非常接近。最后对葡萄糖水溶液和氯化钙水溶液分别作吸收液时对传质系数和极化现象的影响进行了计算分析,结果显示,氯化钙水溶液作吸收液时传质系数约为葡萄糖水溶液的1.7倍;且极化现象造成的蒸气压力差减小的值为后者的1/4左右。     

膜蒸馏的研究现状及发展方向

膜蒸馏是60年代中提出、最近几年得以迅速发展的新型膜分离方法。它利用一张疏水性膜将温度不同的两股水溶液分开,以膜两侧水的蒸汽压差为推动力而实现水的传质分离。其优点是能在常温常压下进行操作。本文从实验研究、理论研究和应用研究等三方面对膜蒸馏的最新进展进行了综述,并在此基础上提出了膜蒸馏的研究方向——研制分离性能良好且价格低廉的膜、完善过程的机理模型、提高过程的热效率及开辟新的应用领域。     

膜蒸馏技术在工业废水处理中的研究进展

膜蒸馏技术是将膜分离与蒸发过程相结合的一种新型分离技术,被广泛应用于工业废水的处理研究中。简述了膜蒸馏技术原理及膜蒸馏方式,重点介绍了膜蒸馏在处理不同类型工业废水上的应用现状,总结了强化进料、出料以及跨膜3个传质过程的方法,最后提出了膜蒸馏技术亟待解决的问题和未来研究的方向。     

膜蒸馏技术处理含碳酸钾废水初步研究

介绍了膜蒸馏技术的原理、优点及其应用领域。采用自制板式直接接触式膜蒸馏器和真空减压式膜蒸馏器，研究了含碳酸钾废水溶液的浓缩结晶过程。结果表明，膜蒸馏技术处理含碳酸钾废水效果良好，既回收了碳酸钾，又获得了达标排放的清水。     

陶瓷纳滤膜处理淋浴污水及膜的清洗

采用无机陶瓷纳滤膜对淋浴污水进行分离特性试验，重点探讨了膜通量随时间的衰减情况以及操作压差、污水温度和pH值等操作参数对淋浴污水处理效果和膜通量的影响；并就陶瓷膜的污染对膜的清洗方法进行了初步研究。研究结果表明，陶瓷纳滤膜对淋浴污水中COD、TOC和浊度均有一定的去除效果，用水洗＋碱洗＋酸洗的综合清洗方法可以获得较好的清洗效果     

膜蒸馏技术研究及应用进展

膜蒸馏作为一种新型分离技术,具有操作温度低、设备简单、脱盐率高等特点,在海水淡化、苦咸水脱盐、果汁浓缩等过程具有良好的应用前景。本文简述了膜蒸馏的工作原理、特点和膜材料的制备方法,指出当前膜材料的研究方向。综述了直接接触式、气隙式、真空式和气扫式4种基本膜蒸馏形式和几种改进的膜蒸馏形式的传热传质原理、研究现状和发展方向。重点介绍了可再生能源以及工业低温余热驱动膜蒸馏的技术特点、研究现状和应用,包括太阳能光伏/光热驱动膜蒸馏技术、太阳能热泵耦合驱动膜蒸馏技术、太阳池膜蒸馏技术、地热能梯级利用驱动膜蒸馏技术和低温余热驱动膜蒸馏技术等,并指出其发展方向。最后,探讨了膜蒸馏技术亟待研究和解决的问题,为该技术的进一步发展提供参考。     

超声在陶瓷膜处理乳化含油废水中的作用研究

Ultrasonic field was applied in the treatment of oil emulsification wastewater by ZrO2 ceramic mem-brane. The permeate flux, rejection ratio in the filtration process and recovery ratio of flux in the membrane cleaning process were measured. Great improvement in the permeate flux and rejection ratio have been observed for the membrane process enhanced by the ultrasonic field. The permeate flux of water through the membrane was about 210L.m^-2.h^-1 and the oil rejection ratio was over 99.9% under the optimal ultrasonic treatment conditions, which were 8W of ultrasonic power, 7cm of ultrasonic probe length introduced into the membrane channel and the same ultrasonic radiation direction as the wastewater flow. The resistance of the membrane process was compared between the cases with and without ultrasound, and the total resistance was reduced 68% by the use of ultrasound, Four methods including water cleaning, water cleaning under sonication, chemical cleaning and chemical cleaning under sonication were used to recover membrane flux. It was found that the flux recovery ratio increased with the increase of ultrasonic cleaning power. In addition, the use of chemical agents combining with ultrasonic irradiation showed a synergistic effect, which resulted in the highest cleaning efficiency and the shorter cleaning time.     

从工业废水中回收乙酸的方法研究进展

随着我国工业水平的不断提高, 含有乙酸的废水产生量越来越大。乙酸的含量一般在1%～30%(质量分数), 使废水不仅表现为强酸性, 而且化学耗氧量高, 不易直接排放。乙酸与水不易分离也使乙酸废水在工业上难以处理, 研究从废水中回收乙酸的方法具有重要意义。本文简要介绍了近几年国内外从工业废水中回收乙酸的进展, 主要包括膜分离法、吸附法、萃取法、萃取酯化法、精馏法, 并分析了每种方法的优缺点以及当前的研究水平。指出:双极膜电渗析和渗透汽化法适合乙酸质量分数在1%左右的废水处理;吸附法和反应萃取法适用于乙酸含量在10%以下的废水处理, 30%以下的乙酸废水可以借助反应精馏进行分离。最后分析了膜分离法和吸附法处理含乙酸废水的工业应用尚需解决的关键问题。     

陶瓷膜污染的超声波辅助清洗

膜污染的控制和膜的清洗再生是膜应用的关键,研究了采用超声波辅助清洗被乳化液污染的氧化锆陶瓷膜。结果表明：超声波的功率、超声清洗时间及膜污染程度等对清洗效果均有影响,超声功率越高,清洗后水通量的恢复率越高,超声清洗时间在20 min左右比较适宜。超声波对膜表面的污染清洗效果较好,对膜孔内堵塞清洗效果相对较弱,超声辅助化学清洗可有效恢复膜通量。     

减压膜蒸馏法处理多酚类制药废水的研究

采用绿色水处理技术——减压膜蒸馏(VMD)法处理多酚类制药废水并从中回收乙醇，探讨了实验条件对膜分离性能的影响，在最佳工艺条件下，回收乙醇的质量分数达34．5％，多酚类混合物的截留率99．67％。理论分析和实验数据表明，作为一种新型的绿色水处理技术，VMD具有膜通量大，成本低，分离效果好等优点，可在工业化有机溶剂废水的处理及回收溶剂等方面发挥重大作用。     

膜分离技术处理航天废水

采用膜分离技术对航天废水进行深度净化,整机净化流程为多段梯度过滤,预处理为微米级砂滤及臭氧曝气,经氧化沉淀后的水再经过超滤（UF）处理,此时的出水已可回用于一般冲洗用途;随后,在反渗透（RO）装置中将UF系统的出水再进行深度净化,水质中化学需氧量（COD）、氨氮和偏二甲基肼浓度分别为：< 10mg/L、4.4mg/L和<0.5mg/L,可回用于较高用途。废水深度净化后,污染物被吸附于膜表面,RO膜出现压差不断增加、产水量减少、产水电导略微上升的现象。膜清洗选用0.8mol/L的NaOH和0.5%的84消毒液的混合液作为清洗剂,浸泡28h后清洗效果最佳。实验结果表明膜分离深度净化航天废水工艺的技术可行,经济效益可观,绿色环保,实现了循环经济,可降低航天废水对环境的污染。     

膜生物反应器在污水处理中膜污染及其防治

膜生物反应器在污水处理中的应用范围和规模虽然不断增加,然而,膜污染严重阻碍了膜生物反应器技术的推广应用。作者从膜的性质、料液性质以及膜分离的操作条件三个方面分析了膜污染的成因和膜污染过程,系统论述了膜污染在国内外的研究进展;另外还从改善膜本身的抗污染能力,变化混合液的特性,优化膜分离的操作条件和膜清洗四个方面介绍了膜污染的防治方法。