中空纤维膜吸收法脱除SO_2的实验研究

利用聚丙烯中空纤维膜组件为吸收器 ,以SO2 /空气混合气—清水、SO2 /空气混合气—NaOH溶液 ( 0 .1mol/L ,0 .5mol/L)为实验体系 ,研究了吸收液浓度、气液两相流速和气液两相流程等操作条件对吸收率的影响 ;以传质单元高度 (HTU)为指标 ,与 3种常用填料吸收塔进行了比较 ;研究结果表明 :中空纤维膜吸收技术用于工业SO2 脱除具有较高的传质效率和显著的环境效益     

气态膜吸收分离二甲胺水溶液的研究

利用自制的高效中空纤维膜组件,通过气态膜吸收法分离二甲胺水溶液.在本实验范围内,把总传质系数和二甲胺脱除率作为评价因素,对影响传质效果的3个因素进行了正交实验.从实验数据可以看出,进口温度升高使得总传质系数与脱除率增大,流速增大使得脱出率下降而总传质系数增大,初始进口浓度对总传质系数与脱除率影响不大.单因素实验得出传质效果最佳的条件为:二甲胺溶液进口温度为45℃,二甲胺溶液流速为0.08m·s-1,二甲胺溶液初始进口浓度为3000×10-6.结果表明二甲胺溶液进口温度是最显著的影响因素,二甲胺溶液流量的影响次之,二甲胺溶液初始进口浓度影响不显著.通过膜组件稳定性实验,了解到膜组件运行550h性能依然很高.     

中空纤维膜器处理含铀(VI)废水的研究

在中空纤维膜器中研究了二（2－乙基己基）磷酸（HDEHP＿煤油膜萃取含铀（Ⅵ）废水。实验表明，HDEHP－煤油膜萃取铀（Ⅵ）的萃取率随萃取时间的增加而增加；当水相pH大于2时，水相酸度对速率影响较小，当水相pH小于2时，随着水相pH的提高，速率明显上升；提高水相流速可提高膜萃取率；当有机相HDEHP浓度小于0.01mol/L时，随着HDEHP浓度的提高萃取率上升，当大于0.01mol/L后，其浓度改变对萃取率影响不大。温度和有机相流速对膜萃取率影响较小。     

气升循环分体式膜生物反应器再生回用厕所污水的研究

研究了分体浸没式膜生物反应器及其应用于厕所污水的再生回用.试验结果表明,在人水浓度COD440～970mg/L、BOD₅ 307～612mg/L、NH₃-N59～111mg/L的情况下,出水水质稳定,平均COD＜47mg/L、BOD₅＜8.5mg/L、NH₃-N＜20mg/L,处理水质达到建设部颁布的生活杂用水回用标准.研究了动力学参数污泥负荷、容积负荷和HRT对出水COD的影响,确定本试验较佳的污泥负荷和容积负荷分别为0.1kg/(kg·d)和1kg/(m³·d),HRT为7～8h.本文对污泥浓度、温度和产水时间与间歇时间比对膜通量的影响进行了测定与探讨.     

膜萃取处理水溶液中镉、锌离子的传质模型

通过测量中空纤维膜器管程和壳程RTD曲线,发现对于中低装填密度的膜器,管程的实际流动与理想层流有较大差异,而壳程的流动与理想层流符合较好,膜器管程和壳程流动RTD曲线的平均停留时间的实验值与理论值相差很小,停留时间相对偏差小于±5%.通过计算,得出与实际RTD曲线符合较好的速度分布公式,依据镉离子传质数据,提出了较为准确的低流速下的传质系数预测关联式,并用此关联式预测锌离子的出口浓度,预测值与实验值符合较好,相对偏差在±25% 以内.     

膜法氨水吸收脱除烟气中CO2的研究

以氨水为吸收剂,对聚丙烯中空纤维膜分离烟气中CO2进行了实验研究.结果表明:随着气体流量和入口CO2浓度的增加,CO2去除率下降而传质速率增加;随着氨水浓度和氨水流量的增加,CO2去除率和传质速率均显著增加,但当氨水浓度大于2.5 mol·L-1,吸收液流量大于80m L·min-1后,膜接触器对CO2去除率和传质速率基本保持不变;膜接触器连续运行15 d后其吸收性能显著下降,CO2去除率、传质速率、总传质系数均下降约40%~50%.接触角测量、SEM及XPS表征结果表明:随着操作的进行,聚丙烯膜在吸收液环境中接触角逐渐降低,疏水性减弱,造成膜孔润湿;同时碳酸盐在膜孔形成结晶,堵塞膜孔,使得传质阻力进一步增加,从而造成膜接触器吸收性能的下降.     

高浓度4-氯酚在中空纤维聚砜膜固定化细菌反应器中的共代谢降解研究

悬浮生长的Pseudomonas putida菌可以苯酚为生长基质,通过该细菌的共代谢过程将4-氯酚降解.当苯酚和4-氯酚的浓度达到120 mg/L和600 mg/L时,由于基质对细菌的抑制作用,该共代谢过程难以进行,细菌不能生长.通过对细菌在中空纤维膜反应器中固定化,细菌可以降解高浓度的四氯苯酚,即使当苯酚和4-氯酚浓度为200 mg/L和1 000 mg/L时,利用此中空纤维膜固定化细菌反应器仍可在34 h内都能将其完全降解.与悬浮生长降解菌不同,由于基质在中空纤维膜中质量传递的受限,固定化后的细菌受到中空纤维膜的保护,从而得以生长并降解高浓度的基质.     

膜萃取处理高盐水杨酸废水传质特性研究

采用膜萃取分离法处理高盐水杨酸废水。讨论了料液流量F、反应温度T、萃取液pH值、料液进水浓度Cf,in等因素对膜传质性能和水杨酸去除效果的影响。结果表明:总传质系数Kov受料液流量和反应温度两因素影响较大;在Cf,in=854.2±19.7 mg/L、F=3 L/d、T=323 K、萃取液侧pH=11.5±0.2、膜管长L=50 m的条件下,水杨酸去除率可达97%。     

膜接触器分离混合气中二氧化碳的研究

研究了聚丙烯纤维微孔膜(HFPPM)膜接触器分离CO₂/N₂混合气中CO₂技术,考察了吸收剂的种类、HFPPM的透气率和流程等因素对CO₂分离效率的影响.结果表明,液相中传质在分离过程中占主导作用;3种吸收剂的性能依次为单乙醇胺(MEA)＞NaOH＞二乙醇胺(DEA)以浓度2.5 mol·L^-1、流速40～160 L·h^-1的MEA水溶液处理浓度20%、流速0.5～1.0 m³·h^-1的CO₂/N₂混合气时,CO₂的脱除率为95%～99.5%,CO₂的传质系数为4.5～6.8×10^-4m·s^-1;透气率大的膜组件传质系数大,腔流程中CO₂的脱除率比壳流程高30%以上.     

分体式膜-生物反应器在废水处理中的工艺条件

对分体式膜-生物反应器(RMBR)处理废水进行了研究.进水COD_Cr:312～584mg/L,RMBR的出水CODCr在运行4d后＜15 mg/L并稳定.向生物反应器添加0.5g/L(混合液)的粉末活性炭(PAC)后出水COD_Cr＜4.22mg/L.膜侧污水流速在0.9～1.9m/s范围内,临界膜通量随膜侧污水流速的增大而增大.添加PAC,组合添加PAC和Al₂(SO₄)₃·18 H₂O均可有效提高临界膜通量.在膜侧流速1.9m/s的条件下,临界膜通量从72L/(m²·h)分别增至76L/(m²·h)和81 L/(m²·h)在22℃～30℃范围内,每升高1℃可提高膜通量1.9%.在连续运行100d中,RMBR可在无任何物理,化学清洗的条件下运行14d而透膜压力无增大,膜通量不降低.对于已污染的膜,水清洗、水碱共间清洗、水碱酸共同清洗可分别恢复至新膜膜通量的47%、83%、94%.     

乳化液膜法提取活性艳蓝KN-R工艺研究

利用表面活性剂TH-1、民用煤油、载体N235和内水相NaOH溶液组成的液膜体系,采用正交试验法,对提取活性艳蓝KN-R工艺进行了研究。结果表明:以5%TH-1,5%N235,10%NaOH,油内比Roi为1∶1.5的乳状液膜体系,处理初始浓度为6000mg/L活性艳蓝KN-R废水,在pH值为1,传质温度为25℃,乳水比Rew为1∶5的传质条件下,提取率可达94.8%。     

Extraction kinetics of phenol with N, N-di (1-methyl-heptyl) acetamide-kerosene using hollow fiber membrane extractor

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｔｐｒｅｓｅｎｔ,ｏｎｅｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｕｓｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｉｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｐｈｅｎｏｌｉｓｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｏｌｖｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ,ｗｈｉｃｈｉｓｕｓｕａｌｌｙｐｅｒｆｏｒｍｅｄｉｎｔｗｏｃｏｍｍｏｎｆｏｒｍｓｕｓｉｎｇｅｉｔｈｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｏｗｅｒｏｒｍｉｘｅｒ ｓｅｔｔｌｅｒ.Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｗｈｉｃｈｅｖｅｒｆｏｒｍｉｓｔａｋｅｎ ,ｔｈｅａｑｕｅｏｕｓｐｈａｓｅａｎｄｏ…     

膜生物反应器处理一氧化氮废气研究

采用中空纤维膜生物反应器处理一氧化氮(NO)废气,考察系统长时间运行稳定性、闲置后恢复生物降解情况,研究了进气浓度、停留时间、液体喷淋量及pH对氮氧化物净化效率与传质系数的影响.膜生物反应器实现了100 d长时间高效稳定运行,闲置38 d后能在l周内迅速恢复;膜生物反应器对NO的净化效率最高可达93.8％,适宜运行条件:液体pH值为7.4,气体停留时间为32 s,液体喷淋量为3 mL· min-,其对应的膜传质系数为7.39×10-5 mol·m-2·s-l.膜生物反应器提高系统的NO传质效率,增强了降解效果,具有较好的抗负荷冲击能力,能适应非连续性生产的要求.     

中空纤维膜接触器分离烟气中CO2

在中空纤维膜接触器试验台上利用模拟烟气进行CO2的分离试验,采用MDEA与MEA和MDEA与氨基酸盐2种混合吸收液,考察吸收液种类、浓度、CO2负荷和烟气CO2含量对脱除效率和传质速率的影响.结果表明,在MDEA水溶液中加入MEA或氨基酸盐作为添加剂,大大提高了脱除效率,改善了传质速率,相对于单一的MDEA吸收液,混合吸收液的脱除效率平均提高了200%,传质速率提高了238%,其中以MEA作为添加剂的混合吸收液的传质速率在2种混合吸收液中最好,传质速率最高可以达到1.7 mol·m-2·h-1.     

乳状液膜法治理氧化铁氨氮废水的研究

研究了采用液膜分离技术从氧化铁行业生产氨氮废水中处理氨氮的工艺,并通过实际工业废水进行了验证。主要考察了表面活性剂的用量、外水相pH值、内相试剂的选择、油内比、乳水比等因素对氨氮去除率的影响。通过实验结果表明:以3%EA表面活性剂(质量分数),10%内水相硫酸浓度,油内比为2∶1的乳状液膜体系,处理初始浓度为1057mg/L氧化铁行业氨氮废水,在pH值为11.8,乳水比Rew为1∶8的传质条件下,氨氮去除率可达94%以上。     

乳状液膜法治理H酸生产废水的研究

研究了以三辛胺(TOA)为流动载体的乳状液膜法提取对H酸的最优膜配方及工艺条件,并以实际工业废水进行验证。考察了膜相表面活性剂浓度、载体浓度、外水相pH值、乳水比、内水相浓度对水中COD值去除的影响。通过正交试验,结果表明:以质量分数为3%的聚胺型表面活性剂,体积分数为4%的TOA,质量分数10%的内水相NaOH溶液,油内比Roi为2∶1的乳状液膜体系,处理初始浓度为50 000 mg/L H酸废水,在pH值为3,乳水比Rew为1∶5的传质条件下,对含H酸废水的COD去除率可达90%以上。     

吸收液对中空纤维膜接触器回收尿液中氨氮的影响

采用中空纤维膜接触器（Hollow Fiber Membrane Contactor, HFMC）回收尿液中的氨氮,系统研究了吸收液类型（H₃PO₄、H₂SO₄和HNO₃）对氨回收效能、水蒸气的跨膜通量和所获液体肥料的影响.结果表明,使用H₂SO₄作为吸收液时氨氮回收效能最优,其次是H₃PO₄和HNO₃.当采用H₂SO₄为吸收液时,氨氮回收率、氨跨膜通量和传质系数分别为84.49%±0.01%、22.92 g·m^-2·h^-1和2.37×10^-6 m·s^-1.HNO₃的挥发性使其从吸收液侧反向跨膜至料液侧,导致氨跨膜传质驱动力变小;此外,NH₃和HNO₃会在膜孔中反应并生成NH₄NO₃气溶胶,增加氨在膜孔中的传质阻力,导致氨氮的回收效能降低.对采用不同吸收液时膜两侧的水的活度差和理论水通量进行了计算,结果表明,随着氨氮的不断跨膜吸收,膜两侧的活度差和水通量逐渐增大,实验结束时水通量分别为7.44×10^-2 kg·m^-2·h^-1（H₃PO₄）、9.06×10^-2 kg·m^-2·h^-1（H₂SO₄）和2.00×10^-2 kg·m^-2·h^-1（HNO₃）.肥料组分分析表明,以H₂SO₄和HNO₃为吸收液可以获得仅含N素的单一液体肥料,以H₃PO₄作吸收液可获得N-P复合肥,（NH₄）₂HPO₄和NH₄H₂PO₄所占的比例分别为88.33%和11.67%.