石墨烯在水处理膜改性中的研究与应用

膜污染制约着膜分离技术的可持续发展。新型抗污染膜材料的研发是膜技术进一步发展的关键突破口,通过改性提升现有膜材料的抗污染性能一直是膜技术领域的研究热点。石墨烯因具有诸多独特的理化特征,近年来在膜改性领域备受关注。文章综述了不同石墨烯类材料的特点以及常用的膜改性方法,并详细阐述了石墨烯类材料在反渗透、正渗透、纳滤、超/微滤、渗透汽化以及导电膜领域内的膜改性研究及应用进展,并对今后的研究发展进行了展望,旨在推进新型膜材料的实际应用进展。     

高分子有机膜亲水改性及光催化改性的研究进展

随着高分子有机膜材料在水处理领域中应用的不断加深,膜法水处理技术以其优越的性能,成为中国水质高效处理的主导技术。但膜污染却成为阻碍膜法水处理技术发展的关键性问题,如何有效抑制膜污染的发生关系着膜法水处理技术未来发展的前景,目前已成为众多学者开展研究的核心方向。膜改性技术能够赋予现有膜材料新的功能特性,满足膜材料适用于处理各种复杂水质的同时能够抑制膜污染的发生,成为推动膜法水处理发展的前沿方向。膜亲水改性通过将疏水性的膜材料转变为亲水性,提高其抗污染性能。膜光催化改性通过将光催化剂与膜材料相结合,实现膜分离与污染物光催化降解相耦合,可有效抑制膜污染的发生。文章阐述了目前高分子有机膜材料主要的亲水改性技术,并介绍了膜改性新方向-光催化改性的常用方法。     

氧化石墨烯改性PVDF膜的研究进展

随着膜分离技术在水处理中的应用与普及,性能优良的聚偏氟乙烯(PVDF)膜具有极大的发展前景,同时伴随的膜污染现象成为限制其广泛应用的关键因素。膜改性是通过一定的手段对膜基体或表面进行修改,能够改善膜的性能以延缓膜污染,提高膜的应用价值。氧化石墨烯(GO)由于含有单层碳原子的二维平面结构和各种含氧官能团,同时其比表面积大、强度高、耐热性好、亲水性强,成为水处理中的研究热点。采用GO对PVDF膜进行改性,能够提高膜的亲水性,增强膜的抗菌性和光催化性,缓解膜污染,是一种抑制膜污染的有效手段,从而提高了PVDF膜的工程应用价值。文章从PVDF膜的膜污染和GO的优良特性出发,介绍了GO改性PVDF膜的常用方法,总结了对膜抗污染性能的改善效果。     

正渗透膜分离技术在水处理中的应用与展望

简述了正渗透膜分离的原理,概括了当前正渗透膜分离技术在海水淡化领域、污水处理领域(包括工业污水、污泥浓缩以及混合工艺)和产业化应用领域的发展。并展望了正渗透分离技术未来在在膜材料、汲取液和膜污染三个方面的研究和发展。     

纳米二氧化硅改性聚酰胺复合膜及其抗污染性能

采用经3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）修饰的纳米二氧化硅（SiNPs）,对正渗透聚酰胺复合膜（TFC）进行抗污染改性.在静电吸附作用下,APTMS-SiNPs可通过表面涂覆的方式接枝在带负电的TFC表面,以提高膜的亲水性和抗污染效能.改性后,大量纳米材料成功接枝在膜表面,膜表面的接触角降低了54%,而膜电位和表面粗糙度无明显变化.采用海藻酸钠作为代表污染物,对原膜和改性膜的动态污染行为进行探究,通过监测污染阶段的通量变化和膜表面滤饼层含量,发现改性膜在膜污染后期表现出优良的抗污染性能,最终通量衰减降低了28%,膜表面滤饼层含量减少了35%.改性膜的抗污染性能主要归因于APTMS-SiNPs带来的膜表面亲水性的大幅提高.     

电驱动选择性膜分离技术研究进展

电驱动膜分离将电化学与膜分离技术有机结合,通过调控电场或电极电位强化膜分离效果,有望突破膜污染、选择性分离弱及“trade-off”效应等技术瓶颈,是实现污/废水资源化的有效途径。提出电驱动膜分离概念,将电驱动膜分离分为电控膜分离、电渗析和膜电容去离子等技术类型,重点关注选择性膜分离回收废水中有价物质进而实现废水资源化。首先介绍了电驱动膜分离技术的基础研究进展,然后从膜/电极材料创新和工艺优化等角度对电控膜分离、电渗析和膜电容去离子的研究进展进行回顾和总结,最后从基础研究、材料创新和反应器开发3个方面对该技术未来的发展方向做出展望。     

电化学膜分离技术在水处理领域的研究进展

水中的有机污染物由于其毒性、持久性和生物难降解性,对生态环境和人体健康造成严重危害。传统膜分离技术通过物理截留去除水中污染物,然而有机污染物、微生物与膜表面的相互作用不可避免地导致膜污染,缩短膜使用寿命。电化学膜分离技术(electrochemical membrane filtration,EMF)是一种集污染物截留和电化学降解双重功能于一体的新兴水处理技术,具有强化污染物去除、抗污染和效能提升的优势,因此在污染物深度脱除和消毒等方面得到了广泛研究与关注。介绍了电化学膜分离技术在水处理中的研究进展,简述了其工作原理和优势,并重点分析了电化学膜材料、反应器运行参数、水质条件的影响,介绍了该技术在污染物去除和水体消毒的应用现状,最后对其发展进行了总结和展望。     

饮用水的微污染控制工艺及技术关键

目前,饮用水安全问题已经引起人们的高度重视,针对微污染去除的净水工艺也随之快速发展,其中,高分子膜材料技术作为一门高效、新型的关键分离技术,在水质处理、尤其是直饮水制备等领域中应用日益广泛。文章重点分析了微滤、超滤、纳滤和反渗透等膜分离过程在饮用水微污染处理中的应用现状,研究了相关工艺中出现的膜污染问题及其控制方法。     

碳纳米管界面改性超滤膜的抗污机理解析

以碳纳米管(CNT)为核心改性材料,采用喷涂法对聚醚砜(PES)超滤膜进行界面改性,研究改性膜的抗污染性能.结果表明:改性膜经聚乙烯醇交联稳定后,呈现微弱的通透性降低和明显的亲水性提升,CNT交织网状层提高了界面粗糙度;在牛血清白蛋白(BSA)污染试验中,CNT-10改性膜的抗污性能最好,在20mg/L BSA试验后,...     

矿井水处理中的膜污染概述

针对我国煤矿矿井水水质特征,分析了超滤、纳滤、反渗透等常用矿井水膜分离工艺的膜污染机理和防控措施。分析认为,应建立更有针对性的膜污染模型,完善膜污染预测机制,选择抗污染膜产品与配套装置,自动调控的水力条件、清洗周期等膜处理操作条件,有效减缓、预防和调控膜污染进程。