臭氧预处理制备PVDF接枝SSS离子交换膜

为了降低离子交换膜的制膜费用,同时为后期微生物燃料电池中的应用提供依据和参考,实验研究了用臭氧预处理过氧化苯甲酰(BPO)引发条件制备聚偏氟乙烯(PVDF)接枝对苯乙烯磺酸钠(SSS)聚合物(PVDF-g-SSS)。傅里叶红外分光光度计(FT-IR)确认了产物的化学组成,用溶剂挥发法制得离子交换膜(PS膜)。通过X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了膜的结晶形态及膜面元素组成,并考察SSS单体用量对膜的离子交换容量、电导率及亲水性等性质的影响。结果表明:接枝反应对PVDF晶型影响较小,PS膜表面有S元素生成;臭氧处理后PVDF易与SSS发生接枝聚合反应,且离子交换容量与SSS单体用量成较好的线性关系,当PVDF/SSS的配比为1∶5,PVDF-g-SSS占铸膜液含量的5%时,PS膜的最高离子交换容量可达2.5 mmol·g~(-1),电导率可达0.046 s·cm~(-1)。     

纳米SiO2改性聚偏氟乙烯离子交换膜对单组分电解质溶液的脱盐性能研究

对纳米SiO2改性聚偏氟乙烯(SiO2/PVDF)离子交换膜电渗析处理单组分电解质溶液进行了试验研究。结果表明,在不同操作条件下,SiO2/PVDF离子交换膜的极限电流密度和脱盐率均大于未改性聚偏氟乙烯(PVDF)离子交换膜。SiO2/PVDF离子交换膜的极限电流密度随着淡水流量和电解质浓度的增加而增加;随着电流强度的增加,SiO2/PVDF离子交换膜的脱盐率也相应增加;随着淡水流量增加,脱盐率会逐渐降低。为使SiO2/PVDF离子交换膜用于电渗析过程获得良好的脱盐效果和节约能量,NaCl质量浓度为500mg/L时电流密度应控制在1.17mA/cm2。     

阳离子交换膜对Cu~（2＋）离子交换的动力学及热力学研究

对阳离子交换膜离子交换Cu2＋的动力学及热力学现象进行了研究,结果表明：温度25℃,溶液pH=6时,干膜对Cu2＋饱和交换容量为0.506 mmol/g;随Cu2＋初始浓度的升高,离子交换速率常数随之增加;随温度升高,离子交换速率常数随之增加;随转速升高,离子交换速率常数随之增加;离子交换过程与一级反应速率方程拟合结果良好;△G0〈0,表明离子交换反应能自发进行;△H0m〉0,表明的交换反应为吸热反应;△S0〉0,表明交换反应是熵变增加的反应。     

阳离子交换膜对Cu2+离子交换的动力学及热力学研究

对阳离子交换膜离子交换Cu2+的动力学及热力学现象进行了研究,结果表明:温度25℃,溶液pH=6时,干膜对Cu2+饱和交换容量为0.506 mmol/g;随Cu2+初始浓度的升高,离子交换速率常数随之增加;随温度升高,离子交换速率常数随之增加;随转速升高,离子交换速率常数随之增加;离子交换过程与一级反应速率方程拟合结果良好;△G0<0,表明离子交换反应能自发进行;△H0m>0,表明的交换反应为吸热反应;△S0>0,表明交换反应是熵变增加的反应。     

铜、锌氰配合物在离子交换纤维上的扩散、吸附机理

运用Boyd液膜扩散公式和范山鹰等提出的扩散模型,考察了碱性溶液中铜、锌氰配合物在离子交换纤维上的扩散行为;通过分析吸附前后纤维上官能团的位置变化以及解吸前后纤维上元素含量的变化,研究铜、锌氰配合物在纤维上的吸附机理。实验结果表明,离子交换纤维对铜、锌配合物的吸附在反应初期,以液膜扩散为主控制步骤,反应后期,以空隙扩散为主控制步骤。并运用离子交换纤维在水溶液中具有类似胶体型物质的双电层结构解释了不同控制阶段吸附速率不同的原因,虽然各阶段吸附速率有所不同,但纤维对铜、锌氰配合物的吸附均为离子交换机制。     

知识介绍

电渗析电渗析是利用离子交换膜的选择透过性,在外加直流电场的作用下,使废水中的各种阴、阳离子分离、迁移或互换,达到浓缩和淡化     

典型离子交换水处理技术在低浓度氨氮回收中的应用分析

离子交换技术具有交换容量高、能耗低、可再生效率高、操作过程简单、环境友好,并且能同时实现水质净化和资源原位回收等优势,在水处理领域应用十分广泛。在文献及工程调研的基础上,综述了3种典型离子交换剂:沸石、粉末树脂、磁性离子交换树脂的技术原理及其在污水处理中的应用现状;分析了三者在低浓度氨氮回收过程中存在的问题,并提出了相应的研究策略;评价了3种离子交换剂在工程化应用中的经济性,主要介绍了成熟的磁性离子交换树脂工艺;通过分析可知,将离子交换技术从污水治理领域应用到污水中低浓度氨氮原位富集回收领域,对污水全面资源化利用具有重要意义。     

有机磷酸化TiO2改性阳离子交换膜的制备与性能

通过添加有机磷酸化纳米二氧化钛(organophosphorylated titania nanoparticles,OPTi)的方法提高聚氯乙烯(PVC)阳离子交换膜的性能,先采用氨基三亚甲基膦酸通过磷氧化学键合将纳米二氧化钛有机磷酸化,再将制备好的OPTi与PVC粉末共混制备阳离子交换膜。通过X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析OPTi的元素组成和表面特征官能团,通过扫描电镜研究了异相膜的表面和断面形貌。此外,还考察了不同OPTi的添加量对膜的含水率、离子交换量、机械性能和膜面电阻等性质的影响。结果表明,OPTi的加入使膜的固定电荷浓度、离子选择性和机械性能提高,膜面电阻大大降低并且在电渗析实验中,改性异相膜与原膜比较达到能耗降低26.68%、电流效率提高29.27%的显著效果。     

基于“趋零排放”的高盐废水电渗析浓缩技术研究进展

工业废水"趋零排放"已成为相关水处理技术领域的目标策略。高盐废水是一种典型的工业难降废水,处理过程中存在浓缩成本较高、杂盐及有机物污染等问题。电渗析技术可以选择性分离溶解性离子,近年来已成为高盐废水实现"趋零排放"目标的热门研究技术。系统梳理了电渗析技术在高盐废水浓缩、杂盐纯化、有机物分离等方面的研究进展,并介绍了以溶解性离子选择性分离为核心的新型电渗析技术,总结了单价选择性离子交换膜、新型选择性电渗析膜堆和膜污染控制等热点研究方向的最新进展。上述综述内容可为利用电渗析技术实现高盐废水"趋零排放"提供参考,也可为相关工业废水的处理及达标排放提供技术借鉴。     

颗粒物对无电压作用下离子交换膜分离去除铜离子的影响

在无外加电压条件下研究了颗粒物对阳离子交换膜分离去除铜离子效果的影响。选用硅酸、二氧化硅、氧化铝和水杨酸等4种物质作为颗粒物分别进行实验,其添加量均为50 mg/L。Cu2+及其补偿离子K+的浓度分别为0.0787mmol/L(5 mg/L)和0.787 mmol/L,水温为25±1℃,搅拌强度为600 r/min,水力停留时间为12 h。在所述实验条件下运行96 h后,水中无颗粒物干扰时,铜离子去除率为84%;水中存在带负电荷颗粒物(硅酸)和不带电荷颗粒物(二氧化硅和氧化铝)时,铜离子去除率略为下降至81%;而当水中存在带正电荷颗粒物(水杨酸)时,铜离子的去除率进一步下降为79%。研究结果表明带正电荷颗粒物对铜离子的交换去除影响较带负电荷或不带电荷颗粒物大,因为带正电荷颗粒物更易迁移至阳离子交换膜表面甚至进入膜内,并与膜表或膜内离子交换基团结合,从而导致铜离子交换去除明显下降。     

电动力学法修复土壤环境重金属污染的研究进展

介绍了电动力学法的基本原理和国外的一些电动力学修复重金属污染土壤的工艺,如Lasagna工艺、阴极区注导电性溶液工艺、阳离子选择性透过膜、CEHIXM工艺、Electro—Klean^TM电分离技术、电化学自然氧化技术、电化学离子交换技术、电吸附技术等,并指出了这些工艺的优缺点。评价了电动力学法处理地下土壤环境中重金属污染的优势及目前存在的问题。     

适于水系环境放射性监测应用的无机离子交换剂

一、引言 早在一百多年以前,人们就发现粘土矿物具有离子交换的性质,可用来软化水。由于许多无机离子交换剂在离子交换过程中总是伴随着物理吸附和表面吸附等吸附过程,所以又常常被称作“吸附剂”。与有机离子交换树脂相比,无机离子交换剂的交换容量虽然较低,但它对某种离子的选择性高,热稳定性和辐射稳定性好,因而已在海     

膨润土的改性及其在污水治理中的应用

天然膨润土表面经常存有一层薄的水膜，吸附有机物的能力较差。通过对天然膨润土的活化改性和添加改性剂方法进行改性，发现改性后的膨润土比原土具有更好的吸附性能和离子交换性能，可显著提高对各种有机物的吸附净化能力，能有效处理含有有机物、重金属离子等污染物的污水，有望成为新型的污水处理材料。     

含铅废水处理技术及其展望

详细介绍了含铅废水的 5种主要处理方法 ,包括化学沉淀法、离子交换法、液膜法、生物吸附法及电解法 ,对各种方法的优缺点及发展现状进行了介绍 ,另外 ,还对含铅废水处理的前景进行了展望 ,提出了电解法与离子交换法或与生物吸附法相结合是处理含铅废水的发展方向。     

膜生物反应器中的膜污染问题

本文主要论述了一体式膜生物反应器的膜污染问题 ,包括膜污染的数学模型、膜污染种类以及防止膜污染的设计与操作、膜清洗等。     

二沉池出水有机物表征及膜污染机理分析

采用树脂分级将二沉池出水有机物(effluent organic matter, EfOM)根据官能团分类,采用红外光谱、荧光光谱、排阻色谱等多种表征方式对EfOM及其分级组成的化学组成进行分析。考察了EfOM及其分级组成的膜通量随时间的变化曲线,研究了二沉池出水主要的膜污染组分以及膜污染模型机理。结果表明,憎水性有机物组分(hydrophobic, HPO)主要为芳香烃类有机酸,胶体有机物组分(organic colloidal, OC)主要为蛋白质类有机物,过渡亲水性有机物组分(transphilic,TPI)主要是有机酸和多糖。膜污染严重程度依次为OCEfOMHPOTPI,在过滤初期,OC和EfOM中的大分子有机物会快速堵塞膜孔并引起膜通量的剧烈下降。另外,OC和TPI组分会与膜表面发生相互作用,导致不可逆膜污染偏高。对于实际水体EfOM及其各分级组分,滤饼层过滤是超滤后期主要膜污染机理,超滤实验初期的膜污染可能是多种膜污染机理共同作用的结果。研究识别了EfOM的主要污染成分和主要膜污染机理,为超滤工艺深度处理二沉池出水提供了理论指导。     

洗相废水中银回收技术研究

采用电解法和离子交换法回收洗相废水中的银.结果表明,电解法对高浓度含银洗相废水的银回收处理是一种行之有效的方法.对于中低浓度洗相废水中的银的回收,采用4%硫酸再生IRA-68离子交换树脂,树脂的交换能力可以增加4倍,再生时由于已交换的银被直接固定在树脂上,结果使得再生剂处置和银回收过程更加简单方便.IRA-68离子交换树脂回收中低浓度洗相废水中银的技术具有银回收效率更高、离子交换运行时间更长和操作更为简便等优点,使得传统的离子交换技术得到极大的改进和提高.     

PEMFC制氢技术现状

本文系统地论述了目前国内外离子交换膜燃料电池（ＰＥＭＦＣ）制氢技术现状,较全面的分析了ＰＥＭＦＣ汽油重整制氢技术存在的问题,并对开发适合于ＰＥＭＦＣ汽油重整制氢工作提出了几点建议。     

含铅废水处理技术及其展望

详细介绍了含铅废水的5种主要处理方法，包括化学沉淀法、离子交换法、液膜法、生物吸附法及电解法，对各种方法的优缺点及发展现状进行了介绍，另外，还对含铅废水处理的前景进行了展望，提出了电解法与离子交换法或与生物吸附法相结合是处理含铅废水的发展方向。     

膜生物反应器在污水处理中的应用现状及展望

综述了膜生物反应器（MBR）的研究进展，介绍了其分类及特点、处理机理与MBR运行的影响因素以及膜污染的控制等，并概括了MBR的发展及展望。MBR是近来发展较迅速的一种污水治理设备，具有占地少、能耗低等优点，但也存在一定的缺点，其中膜污染是影响其推广应用的主要因素，目前国内外学者一般都以膜污染作为切入点进行研究，通过改变料液性质、优化操作参数、提高膜清洗效率等方法得以防治膜污染。