摘要：针对超滤膜亲水性不足、渗透性和选择性不能平衡的问题,设计了简便高效的原位化学诱导相转化法,在铸膜液中加入可与聚氯乙烯(PVC)的C-Cl键反应的含-NH2的改性剂N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792),制备了PVC超滤膜.探究了KH792含量对PVC膜结构和性能的影响,结果表明,随着KH792质量分数从0%增加到12%,PVC膜的平均孔径由56.84 nm增加到86.33 nm,孔径分布相对原膜更加均一;孔隙率由62%提高到88%;初始接触角由87.5°降到70.68°,120 s内动态接触角下降范围由8°增加到20°,亲水性得到提升;在保证牛血清白蛋白(BSA)截留率为95%左右的同时,纯水通量由46 L/(m^(2)·h)增加到539L/(m^(2)·h).

摘要：以开发节能高效的新型提溴工艺为目的,设计了以中空纤维疏水膜作为布气装置的膜鼓气/吸收(MA-B/A)法连续脱溴过程。压缩空气经过布气装置(U型PVDF中空纤维疏水膜组件)以微小气泡的形式分别进入串联的各级鼓气膜组件,与料液(模拟海水)形成对流传质,实现溴素的连续脱除。考察了鼓气膜组件级数、组件装填密度、料液流量、鼓气强度、组件长度等参数对溴脱除率的影响。实验得到了MA-B/A法3级连续脱溴过程的最佳参数条件。在装填密度为13.4%,料液流量为0.5 L.h-1,鼓气强度为7200 mol.m-2.h-1,组件长度为1 m条件下,溴的脱除率高达82%。SEM与EDS分析表明,在实验时间内,溴的强氧化性并未对PVDF疏水膜性能造成影响。

摘要：以开发节能高效的新型提溴工艺为目的,设计了以中空纤维疏水膜作为布气装置的膜鼓气/吸收(MA-B/A)法连续吸收过程。压缩空气经过布气装置以微小气泡的形式分别进入串联的各级鼓气膜组件,与料液形成对流传质。空气流夹带料液中Br2所形成的空气/溴气混合气透过PVDF疏水膜组件的膜孔与吸收液反应,生成溴的化合物,实现对溴的连续吸收。考察了吸收池液位高度、吸收液流量、浓度、pH、温度、吸收段膜壁厚与组件结构等参数对膜吸收过程性能的影响。实验得到了MA-B/A法连续吸收过程的最佳参数条件。当膜丝厚度为0.15mm,组件为海藻型,吸收池液位高度为1.5m,流量为0.5L.h-1,浓度为0.10mol.L-1,pH为6～7,温度为70℃时,溴的脱除率为82.0%,回收率为76.3%,吸收率高达93.1%。

摘要：在传统气扫式膜蒸馏的基础上,设计了鼓气强化循环气扫式膜蒸馏过程。在循环流动的原液中鼓入低压压缩空气,在膜内腔形成气液两相流,以强化膜蒸馏传质换热;在冷侧将吹扫气循环利用。研究了原液流速以及温度、浓度、气液体积比,冷侧吹扫气流速等因素对过程性能的影响规律。结果表明,过程通量随原液温度、流速及冷侧吹扫气流速的提高而增加;原液浓度较高时,鼓气强化对膜蒸馏过程通量的促进作用明显,3.5%的NaCl溶液浓缩2.5倍以后,鼓气强化气扫式膜蒸馏过程通量比未施加鼓气强化的通量提高约20%。

摘要：针对气扫式膜蒸馏(SGMD)过程能耗高的问题,设计了1种气扫式多效膜蒸馏(SGMEMD)过程,其特征是在传统SGMD过程中设立独特的热量回用系统。该系统同时具有蒸汽的换热冷凝与料液的预热升温双重作用,从而实现蒸汽潜热的梯级回收利用。实验研究了吹扫气流速、料液循环流量、膜组件内料液与吹扫气流向、料液浓度对SGMEMD过程膜蒸馏通量和造水比(GOR)的影响。结果表明,当采用质量分数2.5%的NaCl溶液作为原料液,料液温度为78℃、循环体积流量为5.0L/h、吹扫气流速为1.6m/s(标准状态),膜组件内吹扫气与料液为逆向流动时,SGMEMD过程的GOR可达3.1。

摘要：以开发高效节能的提溴工艺为目的,设计了鼓气膜吸收法海水提溴过程,压缩空气透过第1级聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜,鼓泡进入含溴水溶液,将溴吹脱出来,含溴气体透过第2级膜进入吸收液被吸收;试验考察了各因素对膜吸收提溴性能和传质系数的影响。结果表明,传质系数随吸收液体积、装填密度和鼓气强度的增加而增大,但随温度变化不明显;装填密度15.71%、吸收剂碳酸钠与尿素的量比为3:1时提溴效果最好。鼓气膜吸收法对浓海水提溴有90%以上的脱除率,操作参数优化后,溴的吸收率可达99.6%,回收率可达89%。

摘要：针对传统气扫式膜蒸馏(SGMD)过程能耗高的问题,设计了一种气扫式多效膜蒸馏(SGMEMD)过程.该过程同时具有蒸汽的换热冷凝与料液的预热升温双重作用,从而实现蒸汽潜热的梯级回收利用.根据吹扫气流速、料液循环流量、料液进水温度、料液浓度主要操作参数对气扫式多效膜蒸馏(SGMEMD)过程性能影响的实验研究结果,运用曲线拟合法,分别建立了膜蒸馏通量J和热量回收率η随着以上参数变化的经验公式.在此基础上,建立造水比(GOR)的半经验半理论数学模型.经L9(34)正交试验验证,所建立的经验公式及数学模型均能很好的预测SGMEMD过程的J和GOR.J和GOR计算值与实验值的相对偏差均在±8.0%以内.

摘要：针对减压膜蒸馏(VMD)过程能耗高、蒸汽冷凝耗水量大的问题,设计了减压分级式多效膜蒸馏过程(MEMD).其特征是将传统膜蒸馏过程中的水蒸汽冷凝与原水加热过程耦合,在MEMD过程设立分级式多效蒸发区;级内的冷凝换热器与膜组件串联连接,由换热器管程内的补充料液回收MEMD过程所产生的蒸汽潜热.实验研究了系统真空度对VMD过程的影响;探索了主蒸发区膜面积、多效蒸发区换热器壳程进液流量及真空泵抽气量对MEMD过程的影响.结果表明:当主蒸发区膜面积为0.10 m2、真空泵抽速为2.0 L/s时,当量膜通量比相同主蒸发区真空度下VMD的膜通量高22.3%;采用抽气量更高的真空泵(抽速为4.0L/s)时,膜蒸馏的当量膜通量增加了8.2%,蒸汽相变热回收率增加了7.3%.

摘要：为了提高传统非溶剂致相分离(NIPS)法制备中空纤维膜的拉伸断裂强力,设计出一种新的增强型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维外压膜结构,该结构中增强体PVDF筋线处于三孔道中间并且与分离层的粘接性良好.通过对筋线增强膜的纯水通量、抗压扁能力、最大孔径、破裂压力等性能进行测试,得到了筋线增强膜的最佳外形轮廓和最优纺丝工艺参数.结果表明,当入水距离为11 cm,制备的筋线增强膜为品字外形,膜壁厚度均一,膜的纯水通量由圆形的194 L/(m^2·h)增加到245 L/(m^2·h);膜抗压扁能力变化不大;膜最大孔径由0.204μm下降到0.156μm;膜的破裂压力由圆形的0.325 MPa增加到0.365 MPa.与相同规格的单孔膜相比,筋线增强膜的纯水通量变化不大,但膜拉伸断裂强力提高了12倍左右,达到23.64 N.

摘要：针对减压膜蒸馏(VMD)过程能耗高的问题,设计了1种耦合热泵技术的减压多效膜蒸馏(HP-VMEMD)工艺。其特征是采用新型多效膜蒸馏组件(MH型)逐级回收VMD过程所产蒸汽的潜热,促进原料液的二次蒸发;且使用热泵技术,为残余蒸汽的冷凝提供低温冷却水,并提高残余蒸汽潜热品位以预热原料液。实验研究了原料液循环流量、膜组件面积、冷却水循环流量和过程级数对HP-VMEMD过程膜通量J和造水比GOR的影响。结果表明,当膜面积为1.61 m2,原料液温度为70℃,原料液循环体积流量为104 L/h,冷却水循环体积流量为56 L/h,热泵COP为3.11时,J为2.26 kg/(m2·h),GOR为3.65。