超滤膜污染控制研究论文

2024-07-27

超滤膜污染控制研究论文(精选9篇)

超滤膜污染控制研究论文 篇1

限制膜技术在水处理中的大规模应用主要有两方面原因:一是膜生产成本高, 二是膜运行过程中产生的膜污染导致过膜通量下降。随着科学技术的日益创新, 膜的生产工艺不断改进, 已经使膜成本大大降低, 膜污染便成了阻碍膜应用的主要因素。膜污染分为可逆污染和不可逆污染。可逆污染指的是通过物理反冲洗或者化学清洗后, 跨膜压差或者过膜通量可以恢复的部分。不可逆污染指的是即使通过物理或化学反冲洗后, 跨膜压差或者过膜通量仍然丢失的部分。当不可逆污染非常严重时, 就意味着膜需要更大程度的化学清洗, 或者被替换掉。

0膜污染类型研究进展

膜污染是一系列不同物质之间的物理作用和化学反应的结果导致的, 其中包括原水中不同污染成分之间的相互作用以及这些污染物成分和不同材质膜表面之间的物理化学作用。造成膜污染的因素主要有以下几种:原水污染物成分, 主要污染物成分的浓度, 水化条件 (p H, 离子强度, 二价阳离子浓度等) , 膜材料自身属性 (膜表面形态, 亲疏水性, 带电性, 孔隙率等) , 温度, 运行模式, 水动力学条件 (初始过膜通量, 错流速率) 等。就污染物而言, 膜污染一般可以分为四种类型:颗粒物污染、无机物污染、有机物污染和微生物污染。

1 颗粒物污染

根据研究可以将自然水体和污水中的颗粒物分为四类:1) 可沉降颗粒物 (>100μm) ;2) 超胶体颗粒物 (1μm—100μm) ;3) 胶体颗粒物 (0.001μm—1μm) ;4) 可溶解颗粒物 (0.001μm) 。颗粒物引起的膜污染机制分为三类:膜孔堵塞, 滤饼层的形成和浓差极化。

(1) 膜孔堵塞膜孔堵塞是颗粒物污染的第一阶段, 也是造成污染最严重的阶段。膜孔堵塞可以分为三种不同的形式:1) 标准膜孔堵塞, 即颗粒物在膜孔周围沉淀;2) 完全膜孔堵塞, 即颗粒物镶嵌到膜孔内;3) 中间膜孔堵塞, 即上述两种形式相互结合导致的堵塞。随着水中颗粒物持续不断地沉积在膜表面, 滤饼层逐渐形成, 膜污染进入下一阶段。 (2) 滤饼层形成一旦滤饼层在膜表面形成, 那么滤饼层将会取代膜的角色, 决定过膜通量的变化和过滤去除的效果。有研究表明, 增大跨膜压差或者过滤速率会加重浓差极化现象和膜污染。由于污染颗粒物在较高浓度下更容易相互反应以及沉积在膜表面, 因此浓差极化越严重, 膜污染情况也越严重。

2 无机物污染

过滤过程中由于水解作用和氧化作用, 无机化合物会沉淀在膜表面, 从而导致膜污染现象的发生。结晶作用和颗粒污垢是膜表面的结垢现象中的两种主要污染机制。结晶过程中, 膜表面的沉积现象是由于离子的沉淀作用;然而在颗粒污垢形成过程中, 沉积现象的发生是由于胶体颗粒物从水体中向膜表面的错流作用。研究发现, 结晶作用和颗粒污垢都是无机盐逆溶解度造成的直接结果。尤其是在纳滤和反渗透系统中, 溶解盐通常被浓缩4到10倍, 当无机盐在水中的浓度超过它自身的溶解度的时候, 就会析出并沉淀在膜表面。因此, 当水体中无机盐浓度较高时, 膜表面的颗粒污垢和胶体污染现象就会加重。

3 有机物污染

由于污水 (工业废水、市政污水、农业废水) 来源复杂, 因此污水处理厂处理的污水中所含有的有机物成分多种多样。一般来讲, 二级出水中的溶解性有机物 (Ef OM) 对膜组件运行过程中产生的膜污染起到关键的影响。溶解性有机物广泛存在与地表水和污水中, 根据溶解性有机物的来源将它们分为三类:1) 水源水中难溶解的天然有机物 (NOM) ;2) 生物处理工艺中由于有机物降解作用产生的可溶性有机产物 (SMP) ;3) 人类排入水中的合成有机物 (SOC) 和给排水消毒工艺中产生的消毒副产物 (DBPs) 。

4 微生物污染

污水处理过程中常常用到生物处理, 由于细菌细胞和絮体会在膜表面沉积、生长和代谢, 因此在膜和水体的固液界面会发生微生物的聚集现象, 造成膜污染现象。膜表面的生物污染形成的过程一般包括以下四个步骤:1) 大分子物质和蛋白质改变膜表面的环境;2) 先驱浮游生物细胞附着在膜表面;3) 初期生物附着形成微生物菌落;4) 逐渐形成成熟的生物膜。细菌细胞聚集在膜表面经过两个过程:生物附着 (生物粘附和生物吸附) 和生物生长 (增殖) 。生物附着过程主要受到微生物特性、水体性质以及膜材质的影响。

生物膜的主要成分是细胞生物和多种胞外聚合物 (EPS) 。在所有的生物膜中, EPS所占的比例最大, 大约占到全部有机物的50-80%。这些降解产物包括很多不同种类的大分子有机物 (例如多糖、蛋白质、腐殖质、核酸、脂质和其它聚合物) , 大多存在于细胞外表面以及微生物絮体之间。

参考文献

[1]梁玉龙.恒压超滤水处理过程的影响因素及膜污染特性的评价研究[硕士学位论文][D].西安:西安建筑科技大学, 2009.

[2]瞿芳术.超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究[博士学位论文][D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2012.

[3]王保贵.污水深度处理方法去除二级出水有机物 (Ef OM) 的效能及其缓解超滤膜污染研究[硕士学位论文][D].北京:北京工业大学, 2013.

超滤膜污染控制研究论文 篇2

超滤膜处理含聚合物采油废水的实验研究

经过常规沉降和砂滤工艺处理后的采油废水,因其含油量、悬浮物和浊度过高而无法达到配制聚合物的用水标准.为了使含油废水符合配制聚合物的用水要求,采用聚偏氟乙烯超滤膜对大庆油田含油废水进行处理,结果表明,膜滤出水的油和悬浮物质量浓度均小于1.0 mg/L,去除率可达到95%,浊度低于1.0 NTU,去除率达到90%以上.同时对膜的.清洗进行了实验,用自制以十二烷基苯磺酸钠为主的清洗药剂对膜进行清洗,能使膜通量基本恢复,有效延长了膜的使用寿命.

作 者:徐俊 于水利 梁春圃 镇祥华 Xu Jun Yu Shuili Liang Chunpu Zhen Xianghua  作者单位:哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090 刊 名:工业水处理  ISTIC PKU英文刊名:INDUSTRIAL WATER TREATMENT 年,卷(期): 26(5) 分类号:X703.1 关键词:采油废水   聚偏氟乙烯超滤膜   膜通量  

耐污染聚醚砜超滤膜的研究进展 篇3

1 膜材料改性

1.1 共混改性

膜材料与具有功能基团的聚合物进行共混达到改性的目的。郭睿威等首先合成了两亲梳型嵌段共聚物PSt-b-P(A-mPEG)(见图2),然后与聚醚砜共混,经相转变法制备了超滤膜,在不降低膜的原始通量条件下,PSt-b-P(A-mPEG)改性的PES超滤膜具有良好的抗牛血清蛋白污染的能力,改性膜比未改性膜显示出较大的通量恢复率[2]。

Rahimpour等[3]采用浸没沉淀相转化法以不同的比例制备了聚醚砜/邻苯二甲酸乙酸纤维素(PES/CAP)共混超滤膜,结果显示随着CAP浓度的增加超滤膜的接触角降低,亲水性增强;铸膜液中添加少量的CAP增强了PES超滤膜的耐污染性。

杨刘等采用亲电取代反应合成了磺化聚醚砜(SPES),与聚醚砜(PES)共混制备了SPES/PES平板超滤膜。结果表明,SPES的质量分数为40%时,纯水通量达到最大值409.8L/(cm2·h),牛血清蛋白(BSA)截留率达到99.8%,BSA吸附量减少了近50%。与单纯的PES膜相比,由于强亲水性基团磺酸基团(-SO3H)的成功引入,使共混膜的水接触角减小,含水率提高,其亲水性得到了显著改善,提高了抗污染能力[4]。

Wilhelm1等将PES与磺化聚醚醚酮合金化,改善了膜的亲水性,提高了膜的抗污染能力,当磺化聚醚醚酮的含量为50%~80%时最合适,低于此值没有足够的离子交换基团,高于此值,PES含量太低,不能提供足够的物理交联[5]。

王婷将具有磷酰胆碱(PC)基团的卵磷脂(SPC)与聚醚砜(PES)共混制备了PES/SPC共混膜,接触角和牛血清白蛋白吸附实验显示,经过共混改性,PES膜的亲水性能和抗污染性能均有所提高,当SPC添加量为4.5%,凝胶浴中DMF(N,N-二甲基甲酰胺)含量为20%时,共混膜抑制污染能力最好[6]。

1.2 接枝改性

把具有某些性能的基团或聚合物支链接到膜材料的高分子链上,以使膜具有某种需要的性能。一般引入-SO3H基团磺化聚醚砜来提高其抗污染能力。Kim等用氯磺酸多相法制得磺化PES,然后再用相转化法制膜。结果表明,磺化程度越大,纯水通量增加越大,而相应的截留率越小,亲水性提高越多,使用磺化PES膜处理含蛋白质的溶液时,当pH值小于蛋白质的等电点时,对蛋白质的吸附降低,减少了膜污染[7]。

2 改变铸膜液成分

2.1 加入表面活性剂

表面活性剂是由至少两种以上极性或亲媒性显著不同的官能团,如亲水基和疏水基所构成,包括阴离子表面活化剂、阳离子表面活化剂和非离子表面活化剂3种。Rahimpour等[8]分别将SDS(阴离子表面活化剂)、CTAB(阳离子表面活化剂)、Triton X-100(非离子表面活化剂)加入PES/PVP/DMAC铸膜液体系中,将铸膜液刮涂在玻璃板上,然后浸入非溶剂凝胶浴中制备了PES超滤膜。测试结果表明,铸膜液中表面活化剂的加入,增加了大孔和指状孔在膜支撑层中的形成,提高了纯水和牛奶的渗透通量,耐污染性也有所提高。

2.2 加入无机填料

在疏水性有机材料中添加一些无机填料后,制备出的有机/无机杂化膜能够兼具有机材料和无机填料的优点。有机/无机杂化超滤膜在截留性能变化不大的情况下可大幅度提高膜的渗透通量,同时,这种有机/无机杂化膜的耐温性、耐污染性较好。目前,聚醚砜有机/无机杂化超滤膜中使用的无机填料主要有:TiO2、SiO2、Fe3O4。

王倩等以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙二醇(PEG)和二氧化钛(TiO2)为添加剂,采用相转化法制备聚醚砜超滤膜。实验结果表明,不含TiO2的膜纯水通量下降最大,铸膜液中含TiO219%时膜纯水通量下降最少,在铸膜液中添加TiO2,膜的污染度下降[9]。邱恒等采用液-固相转化法,以聚醚砜(PES)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为原料制备PES超滤膜,并添加纳米TiO2改性PES超滤膜。实验结果表明,在MBR运行中,改性PES超滤膜过滤出水水质优于未改性PES超滤膜,且长期运行后改性PES超滤膜的污染程度远远低于未改性PES超滤膜,清洗后,未改性PES超滤膜的膜通量恢复率为68.08%,改性PES超滤膜的为85.31%,说明TiO2的加入提高了PES超滤膜的抗污染性能[10]。

李先锋等把SiO2纳米颗粒加入到聚醚砜铸膜液中,利用相转化湿法成膜机理,制得了一系列不同粒子含量的聚醚砜超滤平板膜。结果显示,二氧化硅的加入,提高了膜的亲水性和抗污染性,使膜的通量大大提高,且保持了很好的截留率[11]。

陈龙以聚醚砜(PES)为基材,四氧化三铁(Fe3O4)为无机填料,二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,聚乙二醇(PEG)为添加剂配制膜液,采用浸没沉淀相转化法分别在有磁场和无磁场的作用下制备了PES/Fe3O4超滤膜。结果表明,增加超滤膜中Fe3O4的含量可以提高超滤膜的渗透性能和绝对抗污染能力,如果在制膜过程中引入磁场的作用,将会使超滤膜的综合性能进一步提高。且Fe3O4含量为70%,PEG含量为8%时,在磁场作用下制备的PES/Fe3O4杂化超滤膜具有最好的性能,渗透通量为640L/m2·h,截留率为96.6%[12]。

2.3 改变致孔剂

目前,超滤膜制备过程中加入的致孔剂主要是聚乙二醇(PEG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。赵为选择聚醚砜(PES)为膜主体材料,Pluronic F127(非离子两性高分子共聚物)为添加剂,研制出抗污染超滤膜,其中Pluronic F127具有表面改性和致孔的双重作用。结果表明,Pluronic F127的引入显著改善了膜表面和膜孔表面的亲水性,通量恢复率可高达94%,远高于空白膜62%的通量恢复率[13]。

3 膜成品表面改性

从超滤膜出发,采用物理或者化学方法对高分子超滤膜进行改性。

3.1 表面物理吸附

在膜表面进行表面活性剂的吸附。表面活性剂在膜表面的吸附使膜表面形成一层亲水层,其带电特性又形成了对蛋白吸附的阻挡作用,从而在增大膜的初始通量的同时又能降低使用过程中通量衰减和蛋白质的吸附。Reddy等用PES膜渗透吸收聚苯乙烯磺酸钠100min得到表面改性的PES膜,改性后膜的亲水性提高,过滤不同分子量的聚乙烯醇和葡聚糖,表现出高的抗污染特性[14]。

3.2 表面化学改性

利用表面缩聚反应或氧化还原体系引发在超滤膜表面接枝功能基团来进行表面化学改性。Hvid等用相转化法制备了PES膜,多元胺和多元醇用二异氰酸酯作交联剂在PES膜表面进行界面缩聚反应,得到的改性膜具有高亲水性和通量,无污染性[15]。汪锰首先通过浸没相转化法制备了聚醚砜膜,然后在氧化一还原引发体系(K2S2O8-Na2SO3)的作用下实现甲基丙烯酸(MAA)在膜表面的接枝一孔填充聚合,聚甲基丙烯酸(PMAA)在膜表面的成功接枝显著提高了膜表面的亲水性,增强了膜的耐(蛋白质)污染性,并且实验表明,PMAA接枝度越高膜的抗污染能力相对越突出[16]。

3.3 高能辐照接枝改性

利用高能射线的作用在膜表面的高分子链上形成自由基活性中心,然后在该活性中心引入功能性基团和侧链。Mok等用了γ-射线对PES中空纤维膜进行表面辐照接枝聚乙烯醇,在处理猪蛋白溶液时改性膜的污染减少,亲水性增加,特别当猪蛋白的浓度低时,效果更明显[17]。

3.4 等离子体改性

用等离子体处理疏水性较强的膜材料可以提高膜表面的能量,同时也可以方便地使膜表面带有羰基、羟基等极性基团以增强膜表面极性而对材料本身损伤较小。Michelle等用低温水等离子处理PES膜,膜的水通量增加了23%,由于PES芳香族主链的刚性,减少了聚合物链从表面到基体的迁移,使改性后的PES膜变成了永久性的亲水膜[18]。

Dattatray等利用氩等离子体处理,加入聚丙烯酸(AA)在气相接枝,改性膜的蛋白质污染减少,纯水通量大大增加,且易于清洗几乎不需要氢氧化钠去恢复渗透通量[19]。

3.5 光辐照接枝改性

光辐照接枝聚合是指利用光激发,在膜表面形成自由基活性中心,继而引发其它单体在膜表面接枝聚合。王婷通过紫外光接枝法将DMMSA[N,N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(3-磺丙基)铵]单体引入PES膜,将磺铵基团固定在膜表面,延长光辐照时间或增加单体浓度都可以增加膜表面磺铵基团的接枝密度。但当光辐照时间超过4h或单体浓度超过4.8%后,表面磺铵基团接枝密度不再发生显著变化,实验证明磺铵基团可以通过有效抑制蛋白质吸附来减小膜污染,但在抑制膜污染的同时,膜的通量下降,影响了接枝膜的应用前景[6]。

4 结语

抗污染超滤膜的开发可减少超滤过程的设备费、操作费,增加膜的寿命,因此在这方面的研究工作十分重要。膜材料和膜表面化学改性,工艺复杂,成本较高,难以大规模化,工业化制膜有一定困难。膜表面物理改性后,改性剂易从高分子表面脱离,不能得到永久的改性效果。而共混改性方法简单、经济,一直是超滤膜改性的主流方向,但是聚合物之间的相容性问题有待进一步解决。无机填料的加入,可以综合有机膜和无机膜的优点,使膜的性能进一步改善,所以制备性能优异的有机/无机超滤膜将是今后超滤膜分离技术发展的重点方向之一。

摘要:聚醚砜(PES)具有耐高温、耐老化、抗蠕变、尺寸稳定、耐化学药品等性能,但疏水性强,易污染。抗污染超滤膜的开发可减少超滤过程的费用,增加膜的寿命。本文从膜材料改性、膜成品表面改性和改变铸膜液成分三个方面,介绍了制备耐污染聚醚砜超滤膜的方法及研究进展,并指出了这些方法的应用前景。

超滤膜污染控制研究论文 篇4

超滤用于海水淡化预处理的研究进展

良好的预处理是保证反渗透(RO)装置长期稳定运行的关键要素之一.与传统预处理技术相比,UF预处理能够有效降低海水的.SDI、浊度和TOC等,为RO装置提供优良、稳定的进水,增强RO膜的可靠性.详细评述了近年来国内外采用UF技术作为RO淡化预处理过程的研究和应用进展.此外,对UF膜的污染和控制对策研究进展也作了评述.UF作为膜法海水预处理技术已成为该领域的发展趋势.

作 者:徐佳 苏保卫 高忠文 王玉红 王铎 高从 XU Jia SU Baowei GAO Zhongwen WANG Yuhong WANG Duo GAO Congjie 作者单位:中国海洋大学,化学化工学院,青岛,266003刊 名:膜科学与技术 ISTIC PKU英文刊名:MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY年,卷(期):27(1)分类号:P747 TQ028.8关键词:海水淡化 反渗透 超滤 预处理 膜污染

钛金属微滤膜污染控制的研究 篇5

1 实验内容及方法

1.1 原水水质

试验原水采用某电镀厂的前处理除油废水, 该废水由除油剂 (主要含有阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂) 与镀件表面上的油及抛光蜡组成, COD高达六、七万, 可生化性差, 处理难度大。

1.2 实验装置

试验用钛金属微滤膜 (Sintered metal filter) 是根据处理废水水质、膜压差、膜通量等指标而最终选定的, 其性能指标为外径30mm, 长度1000mm, 膜孔径1μm, 厚度3mm, 膜面积0.16m2, 采用内压式加压。

1.3 试验方法

试验的操作条件见表1。

将表1所示的操作因子, 在不同的阶段赋予不同的数值进行试验, 对不同条件下膜的渗透量进行比较分析, 探讨操作因子对膜通量的影响及膜污染控制。

2 实验结果与讨论

2.1 错流流速对膜通量的影响分析

膜面流速能够提高膜面剪切力, 堵塞膜孔的油滴被带走, 并减薄凝胶层边界层的厚度, 是控制浓差极化和膜污染最简单的方法。工艺操作上是通过提高错流流量 (回流量) 来实现的, 随着膜表面流速的提高, 膜压差也随之上升。当使用全流过滤方式时, 膜面的污染物没有从膜面上剥离, 很快在膜面上沉积并堵塞膜孔, 导致通量急速下降接近为零。当膜面流速过大, 膜的通量也下降的较快, 分析其原因主要是因为: (1) 膜面流速引起的湍流漩涡只有靠近膜面时, 湍流才能有效的控制浓差极化, 而浓差极化边界层主要集中在层流内层和过滤层, 湍流中液体质点的碰撞混合效果不能充分发挥。 (2) 污染物是在设备内循环的, 错流速度越大, 意味着膜面跟污染物接触的频率越多, 污染风险越大。 (3) 当湍流达到一定数值后, 再提高流速, 对通量影响不大, 甚至会降低渗透通量。综合考虑能量消耗与通量等因素, 适宜的膜面流速为1.5m/s。

2.2 流体脉动对膜通量的影响分析

流体脉动 (fluid pulsation) 是指管道内流体因速度或压力不稳定而形成的呈周期性变化的流动状态。对圆管中的流体施加一个脉动的压力梯度时, 会产生沿径向对称分布的具有两个峰值的速度曲线。可以提高膜面剪切速度, 促使膜表面溶质向主体流动。流体脉动并且会使部分流体反向流动, 起到反洗的作用。

产生流体脉动的措施有很多, 如利用往复泵、稳流泵加装机械脉动部件等。本实验室采用的是气动隔膜泵, 膜压差0.1MPa, 错流流量2m3/h, 温度60℃。通过图1可以看出, 通过流体脉动可以有效控制膜的污染和提高金属钛微滤膜的通量。

2.3 气体反吹对膜通量的影响分析

周期性采用气体、液体等为反冲介质, 使膜管在与过滤相反的方向受到短暂的反向压力作用, 从而迫使膜表面及孔内的油滴返回截留液中, 并且可以破坏膜表面凝胶层和浓差极化层, 使膜通量显著提高。

要实现反吹来去除污染层, 需要采用几倍于过滤压力的反冲压力, 本实验反吹气体压力0.3MPa, 时间间隔设定为25min。如图1所示, 金属钛微滤膜运行一段时间由于膜面的污堵, 通量下降较快, 但通过每次气体反吹, 膜通量都能得到很好的恢复。当膜渗透量下降到200ml/min后, 分别对金属钛微滤膜进行5s、10s、15s、20s等不同历时反吹后的膜通量变化实验, 反吹历时5s后膜渗透量变化不是很大, 主要是由于没有把膜面的凝胶层或堵塞在膜孔内油滴吹干净, 导致膜通量没有上去, 而其他反吹历时效果基本相同。由此可见当反吹效果达到时, 在一定频度下的反冲洗历时对膜污染的控制并没有起到决定性的作用。

3 结语

(1) 膜表面的流速与膜污染关系密切、在提高有效湍流的原则下增大膜表面的流速可以起到边透水边冲洗膜的作用, 大大提高膜通量。

(2) 流体脉动可以显著提高膜面剪切速度, 促使膜表面溶质向主体流动, 还能使部分渗透液反向冲洗, 有效控制膜污染, 提高膜通量。

(3) 通过气体周期性反吹, 可以破坏膜表面凝胶层和浓差极化层, 有效控制膜污染, 使膜通量显著提高。

摘要:以电镀前处理除油废水的回用为目标, 对钛金属微滤膜的性能及污染控制进行了研究。

关键词:金属微滤膜,膜污染控制,电镀前处理除油废水

参考文献

[1]李伟英, 汤浅晶, 等.超高流速金属膜过滤性能及其微粒子去除特性[J].中国给水排水, 2006 (22) :414~418.

[2]许振良, 马炳荣.微滤技术与应用[M].北京:化学工业出版社, 2005.

超滤工艺膜污染影响因素分析研究 篇6

关键词:超滤,膜污染,环保

1 概述

在应用传统工艺耦合超滤工艺处理净化抚顺大伙房原水的时候, 在原水中, 水体中含有各种各样的物理化学性质十分复杂的物质, 这些物理化学性质复杂的污染物也使得超滤膜被污染的方式及原因也是多种多样的。引起超滤膜污染的直接原因是原水中的污染物的物化性质, 但是一些特定的污染物对膜表面的接触堆积、“滤饼层”的干扰、一些污染物彼此接触的物化反应等均可影响膜污染的进程和状态。在超滤膜长期运行的过程中, 大量的污染物质随着原水通过超滤膜。有时候会使超滤膜产生不可逆的膜污染, 必须采用化学清洗才能将污染逆转[1]。

在超滤过程中, 由于原水中的污染物不断吸附在膜表面或堵塞膜孔, 而产生膜污染, 主要表现为膜通量不断衰减、膜两侧的跨膜压差逐渐增大, 最终造成膜的不可逆污染, 使超滤过滤出水效果变差。膜污染会增加制水成本, 降低膜的使用寿命。如何缓解膜污染成为膜技术领域研究的重点之一。处理水量、过滤周期、反洗时间和反洗强度这些操作参数及水温对膜污染都有很大的影响。本章采用恒流过滤, 膜污染的主要表征是TMP (跨膜压差) 的上升, 通过研究跨TMP的变化来确定最佳的系统运行参数, 最终达到减轻膜污染并保证出水水质的目的[2,3,4]。

2 试验

膜污染的影响因素分析:

2.1 处理水量的影响。

处理水量是指超滤膜单位时间内净化原水的能力, 较高的处理水量能够提高产水率和经济效益, 但同时也意味着超滤膜要过滤更多的原水、截留更多的污染物, 长期高负荷运行容易使膜组件产生不可逆污染, 增加清洗难度, 同时也提高了制水成本。

中试采用全量过滤, 分别采用1m3/h、1.5 m3/h、2m3/h、2.5m3/h、3m3/h的处理水量进行了试验, 不做膜前预处理, 每个工况下累计产水150m3, 观察对比TMP的变化情况。

从图1中可以看出, 采用1 m3/h运行时, 累计产水150m3时, TMP增长了13kpa, 采用1.5 m3/h时, 累计产水150m3时, TMP增长了16kpa, 当采用2 m3/h运行时, 累计产水150m3时, TMP增长了23kpa, 经过常规水力清洗 (物理清洗) 后, 超滤膜系统能够连续稳定运行120个小时以上;当采用2.5 m3/h运行时, 累计产水150m3时, TMP增长了26kpa, TMP增长较快, 污染物截留较多, 常规水力清洗后TMP能够接近初始状态, 但还是有所增长, 说明已经产生了不可逆污染;当采用3 m3/h运行时, 累计产水150m3时, TMP增长了86kpa, TMP增长很快, 不可逆污染增长迅速, 必须用Na Cl O溶液对膜组件进行维护性清洗才能使其恢复到初始状态。试验结果表明, 处理水量的高低直接影响膜的透过性能, 不同的处理水量都会影响出水效果。因此, 根据TMP的增长情况, 可以认为超滤膜系统能稳定运行的处理水量为2 m3/h。

2.2 过滤周期的影响。

超滤膜在过滤一段时间后, 需要对其进行维护清洗, 以减少膜污染, 使超滤膜保持最佳状态。过滤周期越长, 产水率就越高, 但是反冲洗间隔时间就越长, 反冲洗效果就越差, 无限制地延长过滤周期势必会造成膜的不可逆污染;而过滤周期太短, 虽然能减轻膜污染, 但频繁的反冲洗会浪费大量的反洗水, 也会增加运行管理难度。所以, 过滤周期的长短应从缓解膜污染和经济因素两方面考虑。

中试分别采用过滤周期为30min、40min、50min进行了试验, 处理水量为2.0m3/h, 反冲方式为正冲+下反冲+上反冲+正冲。

从图2可以看出, 在不进行任何预处理的情况下, 膜组件在处理相同水量时, 过滤周期越长, TMP增长越快。当过滤周期为20min时, TMP增长较缓, 累计产水150m3时分别增长了5kpa, 说明在过滤过程中所产生的污染绝大部分为可逆污染, 经水力反洗后恢复的较好;当过滤周期为40min时, TMP增长较快, 累计产水150m3时, TMP增长了9kpa, 增长较快, 污染物积累较多;当过滤周期为50min, TMP增长很快, 累计产水150m3时, TMP分别增长了11kpa, 说明在长时间的过滤过程中, 污染物积累比较严重, 产生了不可逆污染。所以采用不同的过滤周期, 对出水效果都会产生影响。从缓解膜污染的角度, 过滤周期30min较适合。

3 结论

在采用传统工艺耦合超滤工艺处理原水时, 必然会导致膜污染的加剧。因此对膜污染的形成因素进行分析。在相同的处理水量, 不同的过滤周期和不同的温度的情况下, 这些因素都会对超滤膜系统出水效果产生一定的影响。水温越低, 超滤膜丝面积减小, 出水效果良好。但是跨膜压差增长较大, 膜污染较严重。为了使超滤膜出水效率最好, 因此采用超滤膜系统能稳定运行的处理水量为2 m3/h, 从缓解膜污染的角度, 采用过滤周期30min。在此操作下超滤膜系统的出水效果最为理想, 而且对超滤膜的污染影响最小。

参考文献

[1]张剑桥.PAC-UF系统中超滤膜的物理损伤及其工艺净水效能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2013.

[2]黎勐.不同膜组件处理北江原水的中试效果对比分析[D].兰州:兰州交通大学, 2013.

[3]刘婷.三种预处理技术对超滤膜污染的影响及机理研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2011:4-5.

超滤反冲洗加热控制系统的改造 篇7

关键词:超滤,水温控制,旁路,气动执行器

化学超滤在制水系统中是一个关键环节,对热电厂的安全经济运行起着极其重要的作用。超滤是在水压的作用下水分子及小分子通过超滤膜,由于超滤膜上的微孔很小,一方面可有效除去水中各种悬浮物颗粒、胶体、细菌和大分子有机物,另一方面被截留物则不断在膜的表面积累,造成膜通量急剧下降,导致标准化的产水量和系统脱盐量分别下降或同时恶化,需要定期反冲洗和化学清洗来恢复膜功能[1]。

1 超滤反冲洗流程介绍

化学超滤反冲洗流程如图1 所示。进超滤装置前进水温度为25℃ 左右,温度低时通过热交换器加热至25℃ 左右。该系统冬季水温控制一直是困扰同类机组的“季节病”,水温容易超调。当超滤装置在反冲洗状态时,热交换器出水不经过超滤装置,加热的热水必须通过旁路排向收集池,从而保证加热工业水的流通,如不及时排出加热水,就会造成加热器闷烧,水温超调,从而损坏加热器,严重时还会造成爆管,热水泄漏伤人,再次超滤时如水温超过70℃ 就会烫坏渗透膜。现有的超滤装置旁路排水阀是采用人工手动就地操作的方式,运行人员的控制室离化学水间较远,遇到突发情况时,就地操作的及时性得不到保证,需要对现有的化学超滤进水旁路系统进行优化改造。

2 控制方案分析确定

超滤装置的进水温度恒定关键在于换热器的平稳运行,进而要求换热器的出水量即超滤装置的进水量持续恒定。但超滤装置每运行过滤30~ 45min必须进入一个反冲洗程序,时间约45s,必须停止进水。为确保超滤装置反冲洗结束后的进水温度稳定,防止水温超调烫坏滤膜,常用以下方法解决[2]:

a. 调节换热器的加热蒸汽流量。此法的缺点是频繁反冲洗则要求频繁的蒸汽阀调节,缩短了蒸汽阀寿命。

b. 在蒸汽管上设减温降压装置,在反冲阶段用冷水掺入蒸汽,以解决换热器断流带来的温度突变,此法的缺点是增加了热损失环节,且冷水箱易受污染。

本次改造主要利用原有的旁路系统,加装温度计,温度信号上传至DCS装置,原有的手动阀门改成气动阀。阀门有手( 点) 动和自动两种方式,当进水温度超50℃ 时,通过DCS中控温程序或人工强制发出信号自动打开旁路排放阀排向收集池,也可在就地柜上直接操作自动阀门。

2. 1 执行机构选型

要实行自动化操作,首先从实现远方操作入手。在确立阀门执行机构选型时,考虑到化学水就地环境的特殊性,在防火防爆、耐腐蚀、动作速度、设备性价比及改造工作量等几方面进行综合考虑,确定选用气动执行机构。为避免信号失控,产生加热器闷烧损坏,伤人等事故,气动执行器采用气开的作用方式。考虑附近电压等级为220V的电源,配供气动执行机构电磁阀电源为直流220V。

2. 2 气动执行机构的安装

改造工作不同于基建时的安装,化学水处理设备均在运行状态,大规模的铺设新电缆和安装新的气源管道既影响在运设备的安全,也会破环现场的整体协调性。本次改造合理利用了化学超滤装置电磁阀箱有气源管路,在电磁阀箱已无备气路可用时,充分利用化学水处理设备间歇性运行此特点,在短暂停运的间歇,在电磁阀箱入口仪用空气母管上加装三通,引用一路气源去新装气动门,在不影响现有系统的情况下,巧妙利用现有资源,大大节约了材料费和人工量。

按常规设计,气动执行机构的控制电缆至少需8 根芯线,用于控制信号和反馈信号。但设备附近电缆只有6 根备用芯。为减少对现场通道及设备的影响,本改造对控制及反馈回路进行了非常规的改进: 在DCS侧对DO、DI回路分别采用公用线,用6 芯线实现控制和信号反馈问题。DCS柜和就地柜信号连接如图2 所示。

2. 3 DCS组态编辑

现场设备与DCS机柜的信号连接工作完成后,热控专业根据系统情况在辅控DCS的CRT上增加电磁阀软操作面板如图3 所示,并对该系统编缉组态了根据温度变化自动开、关阀门的顺序控制回路。

如图4 所示,超滤进水管旁路阀的控制回路组态方法如下: 打开设备表对照设备的模块类型,在“编辑向导”里选择“MMI”,选择与设备模块类型相对应的设备模块“MOTST”,双击后弹出设备模块,并将设备的DI、DO硬件点连接到模块上。设置完后对应的“数据类型”,“I/O地址”以及“描述”应该和实际测点相符合。

3 结束语

超滤膜污染控制研究论文 篇8

近几年,随着单片机和无线技术的迅速发展,出现了很多无线技术和标准,如Bluetooth、WiFi及ZigBee等。无线传感器网络在工业现场的应用也变成一个必然的趋势。ZigBee由于具有能耗低、布局容易、扩展性好、数据传输可靠及低成本等优点,被认为是最适用于工业应用的一种无线技术[1,2]。在这个项目中,建立了基于ZigBee的无线网络来实现电站超滤系统的顺序控制。

ZigBee标准是在2004年制定的,现在已经有很多种ZigBee芯片,如CC2430及JN5148等。在这些产品中,JN5148是一种低能耗、高性能的微程序控制器,并且结合了兼容IEEE802.15.4标准的收发器。它的定位是低能耗应用,特点是具有一个增强的32-bit的精简指令集处理器,可以提供高效率的编码和低能耗运行,高效率的编码可以通过可变宽度指令和多级指令流水线实现,低能耗运行由可编程时钟速率和多种睡眠模式实现。JN5148由12 8 KByte ROM、1 2 8 KByte RAM和丰富的混合模拟、数字外围设备组成的。其较大的内存允许设备运行ZigBee PRO协议栈[3]。笔者的重点是设计JN5148相关的外围电路作为无线顺序控制系统的现场设备。

1 无线控制系统的结构

无线控制系统的结构如图1所示。从图中可以看到系统分为3个层次:监控层、控制层和现场层[4]。每一层的功能如下:

a.监控层设备包括操作员站和工程师站。这一层的功能与传统控制系统相似,完成并显示组态和监视主要的生产过程。

b.控制层的设备是具有Profibus和Ethernet接口的可编程逻辑控制器。它的主要功能是执行控制逻辑、连接监控层和现场层。

c.现场层设备主要包括基站、无线DI模块和DO模块。每一个基站维持一个无线网络,通过基站可以和其他模块进行数据交换,同时完成ZigBee和Profibus之间的协议转换。无线DO模块接收并输出DO指令,驱动生产设备运行。无线DI模块检测设备的状态并将它反馈给基站。显然,通过现场层构成了一个基于无线网络的闭环控制系统。

2 相关设计

如图1所示,现场层的主要设备有基站、无线DI模块和DO模块。这些设备和不同的外围电路在控制系统中起着不同的作用,它们都要向JN5148模块提供接口来实现无线通信。

2.1 无线DI模块

为了进一步减少现场的布线,无线DI模块使用电池供电。这样,在设计硬件和软件的时候就必须考虑功耗。为了节省电能,JN5148模块中的无线DI模块采用了睡眠机制。当模块不处理事件时,无线模块就会进入睡眠模式并会被一个预置定时器周期性地唤醒[5]。

无线DI模块的硬件设计如图2所示。因为现场有常闭触点和常开触点,采样电路总是接通的,这样就造成不必要的电能浪费,因此引进了光耦。当采样开始时,JN5148模块被唤醒,它通过DO引脚驱动光耦导通采样电路,得到设备的状态。当采样完成时,JN5148通过DO引脚使光耦截止,关断外电路,然后JN5148进入睡眠模式。

2.2 无线DO模块

无线DO模块的原理如图3所示,该模块由220V交流电进行供电,220V交流电由AC-DC模块经过整流和降压变为直流24V。最后电压进一步降低到3V,为JN5148模块和光耦合器供电。由于稳定和持续的电能供应,电能消耗不再是重点,而是要考虑可靠性。

为了尽快接收DO指令,无线DO模块没有采用睡眠机制,它一直进行信道检测,确定是否有指令发送给它。接收到指令后,JN5148模块通过DO引脚导通光耦,驱动继电器动作。由于DO模块的输出会使设备直接动作,所以必须确保输出的正确性。解决的方法是,通过继电器的触点回读模块的输出,同时将它和输出指令进行比较看是否一致,同时将这一信息通过无线模块发送到上一层。

2.3 基站

基站是控制系统中无线网络和上层交换信息的平台,所以它必须实现协议的转换。除此之外,基站的无线节点在建立无线网络时充当协调器,并负责监视其他无线设备的状态。同时,从无线控制系统的结构可以看出基站的可靠性会影响整个系统的性能。

2.3.1 基站的硬件

基站的原理如图4所示。基站由24V直流电供电,并提供Profibus和ZigBee接口。在基站中,C8051芯片是信息处理的核心。无线传感器网络收集的信息传输给JN5148模块,然后通过UART(通用异步收发器)传输到C8051。从UART接收到中断信息后,CPU存储数据并等待PLC控制器的指令。当CPU获得指令后,C8051通过VPC3+C(Profibus协议芯片)和ADM2486(RS485驱动芯片)将数据传送给Profibus,最后达到PLC控制器,这一过程实现了从ZigBee到Profibus的协议转换[6]。从Profibus到ZigBee的协议转换过程与此类似。

2.3.2 基站的数据处理

基站中有两个方向的数据流,一个是传输到上层的现场设备的检测状态,另一个是从控制器发送到无线DO模块的指令。无线DI、DO模块中的JN5148把它们的状态发送给基站。基站在收到信息后将它们转发给PLC控制器。同时,基站的JN5148模块会周期性地广播一个信号,而无线DI、DO模块上的无线节点收到后会发送应答。一旦基站没有收到应答的次数超过设定值,说明相应的节点处于掉网状态,基站会发送一个默认值向PLC控制器通知这一情况。当基站得到PLC控制器的命令,决定将命令发送给哪一个无线DO模块。然后基站要根据无线DO模块的反馈确定是否正确接收并输出了控制命令。

3 运行结果和分析

超滤系统的运行过程是:当系统启动后,进行40~60s的超滤正洗,然后就产生了水。40min后,重复这一过程。一旦产生的水不满足要求,就必须进行反洗,然后重复上面的过程。

图5是从Intouch记录运行结果的历史趋势中的一个快照,不包括反洗过程。3条用数字标记的线分别是控制器的输出、无线DO模块的反馈和无线DI模块检测设备的状态。尽管信号之间有延迟,但是结果满足生产的要求。

4 结束语

详细描述了基于JN5148无线模块的ZigBee的无线控制系统的硬件设计,也介绍了每个设备的工作过程。随着设计系统在电站超滤系统中的应用,证明了无线技术在工业现场的应用是可行的。然而,还有一些问题有待于深入研究,例如系统的无线通信的自供电等,这些问题将成为以后研究的重点。

参考文献

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聚砜超滤膜性能的研究与应用 篇9

聚砜类膜的制备多采用浸入沉淀相转化法[2], 为了适应不同膜过程的要求, 常需在制膜液中加入一定量的添加剂来调整制膜液的配方, 从而得到不同的膜结构和性能。聚乙二醇是一种水溶性聚合物, 分子链的两端各有一个羟基, 具有良好的亲水性, 由于它完全溶于水和一些普通的有机溶剂, 并能与聚砜相容, 而且具有温和、 低毒、 热稳定性及无刺激性、 价格低等优点[3,4,5], 因此采用聚乙二醇为添加剂。

聚砜类超滤过程因具有无相变, 分离系数大, 操作温度在室温上下, 操作简单和设备较简单等特点, 已获得广泛应用。当前, 超滤在水处理, 污水治理和生物技术领域的应用开发十分活跃[6]。

本实验以小分子量的聚乙二醇为添加剂, 将不同分子量和不同质量分数的聚乙二醇添加到制膜液中, 观察添加剂对膜结构形态的影响, 并通过水通量和截留率进行表征。通过分析聚乙二醇的分子量和质量分数以及聚砜质量分数对膜结构性能的影响, 从而确定制膜液的最佳配比, 并初步将膜应用于退浆废水和洗浴废水的处理。

1 仪器与药品

1.1 仪器

LRH—250A型生化培养箱 (广东省医疗器械厂) ;NDJ—1型旋转黏度计 (上海恒平科学仪器有限公司) ;90—3恒温双向磁力搅拌器 (上海振荣科学仪器有限公司) ;ZXZ—4型旋片真空泵 (上海真空泵厂) ;ZK—82B型真空干燥箱 (上海实验仪器总厂) ;AW120电子天平 (日本岛津公司) ;TV—1810紫外可见分光光度计 (北京普析通用仪器有限公司) ; S—3000N电子显微镜 (日本日立公司) ;SGZ—1A数显浊度仪 (上海悦丰仪器仪表有限公司) ;镜面不锈钢板;自制刮刀;自制超滤器。

1.2 药品

牛血清白蛋白 (BR级, 国药集团化学制剂有限公司) ; 聚砜 (工业级, 上海塑料工业联合公司曙光化工厂) ; 聚乙二醇 (PEG 600, PEG 800, PEG 1000 (600、800、1 000为分子量, 单位: g/mol, 后同) , 化学纯, 国药集团化学制剂有限公司) ;N-甲基-2-吡咯烷酮 (化学纯, 浙江平湖化工试剂厂) 。

2 实验部分

2.1 膜的制备

首先将聚乙二醇 (质量分数及分子量见表1) 加入到N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中, 待完全溶解后, 再称取一定量的聚砜 (质量分数见表1) 在80 ℃真空中干燥大约24 h, 亦加入该N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中, 在一定温度下加热溶解, 直至制膜液均匀透明, 然后在30 ℃下恒温静置24 h以上脱泡, 用刮刀将制膜液匀速刮在洁净干燥的镜面不锈钢钢板上, 于室温下放置大约10 s后平稳放入水中, 放入生化培养箱在30 ℃条件下浸泡24 h, 取出干燥后放入样品袋备用。

2.2 黏度的测定

制膜液的黏度影响相转化过程中的溶剂和非溶剂之间的传质速率, 是影响成膜形态结构的重要参数, 本实验用NDJ-1型旋转黏度计测定制膜液在27 ℃下的黏度。

2.3 膜性能的表征方法

2.3.1 膜通量和截留率[7]

膜通量表示一定压力下单位时间内通过单位膜面积的溶液体积流量。

膜的纯水通量及截留率用自行设计的超滤装置测量, 在直径25 mm的微孔过滤器上, 接1根50 mL的碱式滴定管, 在过滤板上紧密贴铺待测膜, 过滤板密封。过滤器另一端锥形瓶与带有水银气压计的真空泵相连, 保持压强不大于0.1 MPa, 记录一定时间内通过膜的蒸馏水的体积, 按下式计算膜的水通量:

J = V/ (A·t) (1)

式中: J——膜的水通量, L/ (m2·h) ;

V——透过液的体积, m3;

A——膜的有效面积, m2;

t——透过时间, h。

截留率是膜性能表征的另一个重要指标, 表示膜对某种溶质的截留能力。用相同装置, 在50 mL碱式滴定管中注入牛血清溶液, 将制成的膜装入自制超滤器中, 将牛血清蛋白标准物溶在1%的NaCl溶液中, 配制成质量分数为0.1%的溶液, 在测试完纯水通量后, 直接测定膜对蛋白溶液的截留率。蛋白质的浓度采用TV—1810型紫外分光光度计测定280 nm处的紫外吸光度来表征。对比滤过液与原液的吸光度值, 用式 (2) 计算膜的截留率。

R= (1-A/A0) ×100% (2)

式中: R——膜的截留率, %;

A——透过液牛血清蛋白的吸光度;

A0——牛血清蛋白原液的吸光度。

2.3.2 扫描电子显微镜 (SEM)

SEM是用于形象表征膜结构的简单而有效的仪器, 能够得到清晰又简洁的图像, 可直观地分析膜的结构特征。

3 结果与讨论

3.1 不同分子量和不同质量分数的聚乙二醇对制膜液黏度的影响

PSF/NMP/PEG制膜液由18%的聚砜和82%的NMP/PEG混合液组成, 其黏度如表2所示。

随着聚乙二醇分子量的增大, 制膜液黏度从2 360 mPa·s增加到5 900 mPa·s。 没加入添加剂时, 黏度最小, 加入添加剂后, 调整了溶剂对聚合物的溶解能力, 形成大量多孔的聚合物网络和胶束聚集体, 使得黏度增大, 且黏度随分子量增加而增大。当聚乙二醇保持分子量不变 (PEG 1 000) 时, 随着其加入量增加制膜液黏度增大。黏度对膜的表层结构和膜的厚度有很大影响, 黏度增大膜的厚度也增加。

3.2 不同浓度聚砜与不同分子量聚乙二醇对膜结构性能的影响

图1、 2是在不同聚砜质量分数时, 保持添加剂聚乙二醇质量分数为10%, 聚乙二醇分子量从600增加到1 000时, 膜的水通量和截留率的关系。

从图1可看出, 膜的纯水通量随聚砜质量分数的增大而减小, 且通量变化较明显。对于不同分子量的聚乙二醇, 纯水通量变化也不一样, 分子量大的水通量也大, 且随质量分数变化其变化也大, 分子量小的聚乙二醇水通量小, 但通量变化率也较小。

从图2可看出, 随着添加剂聚乙二醇的分子量逐渐增大, 膜的截留率减小, 而同一分子量聚乙二醇的截留率随聚砜质量分数增大其也增大。

根据图1、2可知, 聚砜的质量分数和添加剂聚乙二醇的分子量、质量分数均对超滤膜性能有很大影响。聚砜质量分数的增加, 使得膜表层致密, 厚度增加, 膜内部孔径减小, 从而使膜的水通量减小而截留率增大。随着聚乙二醇分子量增大, 膜的水通量增大而截留率降低, 这种规律与添加剂聚乙二醇在成膜时的作用有关。在制膜液中, 聚乙二醇作为分散相分散在聚合物胶束聚集体中, 随着聚乙二醇分子量的增大, 增大了聚合物胶束聚集体的尺寸, 成膜时加快了聚合物的凝胶速度, 导致膜的水通量也增大, 平均孔径也稍增大, 使得截留率降低。

3.3 同一分子量不同质量分数的聚乙二醇对膜结构性能的影响

聚砜质量分数为16%时不同质量分数的聚乙二醇1 000对膜性能的影响如图3。

从图3可知, 无添加剂聚乙二醇时, 膜的纯水通量为6.1 L/ (m2·h) , 而截留率达到90%, 膜的纯水通量和截留率分别为最低和最高, 当制膜液其他组成及制备工艺条件相同时, 随着聚乙二醇质量分数的增加, 膜的水通量呈增加趋势, 而膜的截留性能降低。

3.4 膜结构表征

通过扫描电子显微镜可以观察到膜的结构形态 (图4) 。图4显示所制备的基膜具有不对称结构, 膜体充满大大小小的孔隙。刮膜时, 制膜液面向空气一侧由于溶剂蒸发, 所形成的孔径相对较小;而贴近制膜板一侧的制膜液, 当置入水凝结浴后, 溶剂与非溶剂很快就会发生交换, 聚砜瞬时就会分相, 呈较大的孔隙。

3.5 废水处理实验效果

根据以上实验并且综合考虑膜的通量和截留性能的影响, 采用质量分数为16%的聚砜做材料, 质量分数为10%的聚乙二醇800为添加剂制备膜, 膜的水通量为43.11 L/ (m2·h) , 截留率为70%。将膜初步用于处理退浆废水和洗浴废水, 其中COD采用重铬酸钾法测定, 浊度采用SGZ—1A数显浊度仪测定, 效果见表3。

4 结论

以聚乙二醇为添加剂, 采用浸入相转化法制备聚砜超滤膜, 改善了膜的结构形态, 提高了膜的性能, 并且制备适当的膜用于处理退浆和洗浴废水, 均取得了良好的效果, COD的去除率超过了75%, 浊度去除率超过90%。

摘要:以小分子量的聚乙二醇 (PEG) 作为添加剂制备聚砜超滤膜, 通过添加不同分子量和不同质量分数的聚乙二醇, 改变了膜结构性能。制膜液由聚砜 (PSF) /N-甲基-2-砒咯烷酮 (NMP) /聚乙二醇组成, 凝固液为超滤水, 聚砜质量分数选用14%18%。通过黏度, 纯水通量、截留率及扫描电子显微镜图像来评价聚砜和聚乙二醇质量分数对膜性能的影响, 制备出了性能较好的膜。将其初步用于废水处理, 达到了良好的效果。

关键词:聚砜,聚乙二醇,超滤膜,废水处理

参考文献

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