电场强化煤基炭膜处理含酚废水过程中的失活与再生性能研究

来源 :膜科学与技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:q815034246
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电场强化煤基炭膜(CM)实现了电化学氧化与膜分离技术的一体化耦合,在有机废水处理领域展现出良好的应用前景,但在长周期处理过程中会出现催化活性下降、水处理性能降低的现象.以模拟含酚废水为对象研究了电场强化CM在含酚废水处理过程中的失活过程与再生方法,采用扫描电镜和电化学工作站研究了失活前后炭膜的微观形貌和电化学性能,讨论了CM的失活机理,考察了不同处理方法对失活炭膜(CM-D)的再生效果.结果 表明,在电场强化的作用下(2.0 V),CM对水中苯酚的去除效率显著提升;处理高浓度废水会加速CM的失活;CM失活的主要原因是苯酚分子电聚合生成了聚合物沉积在CM的颗粒表面,覆盖了电化学活性位点.采用溶剂清洗和电化学氧化处理难以实现CM的完全再生;热解处理表现出较好的再生性能,且随着热解温度的升高,再生后CM-D的水处理性能提升,当温度为600℃时,CM-D的性能恢复到与原膜相当,说明此温度条件下处理对CM-D具有良好的再生效果.
其他文献
生物发酵液具有成分复杂、黏度大、不稳定等特点,膜分离技术应用于发酵液净化时普遍存在有机及生物污染问题,降低了膜的过滤通量,极大限制了膜技术在生物发酵产业的应用.针对发酵液净化工艺中的膜污染问题,提出以小孔径陶瓷超滤膜同时去除菌体、大分子物质和蛋白的方法,探究合适的超滤膜孔径以减小蛋白分子等物质的堵塞污染.研究选取牛血清白蛋白溶液作为基准体系,以增添D-果糖、大肠杆菌种子液配制不同溶液体系,考察了孔径分别为5、10、100 nm 3种陶瓷膜在不同物料体系下的临界运行通量,探究膜孔径与渗透分离性能的构效关系.
采用颗粒溶胶路线合成含有不同粒径的SiO2-ZrO2溶胶,将其涂覆于中空平板陶瓷微滤膜上制备SiO2-ZrO2纳滤膜并用于双氯芬酸钠的分离.在用粒径为42 nm的SiO2-ZrO2溶胶对载体修饰的过程中,得出最佳溶胶质量分数和涂覆次数分别为0.5%和4次.继而采用17 nm的小粒径SiO2-ZrO2溶胶进一步涂覆,形成了更小孔径的膜,其截留分子量为310.在25℃和0.6 MPa的操作压力下对50mg/L双氯芬酸钠水溶液进行纳滤测试,其通量为2.40 L/(m2·h),截留率为95.1%.当料液温度为70
以壳聚糖和海因为原料合成了壳聚糖-海因(CS-HDH),并通过氯化处理得到氯化壳聚糖-海因(CS-HDH-Cl),以合成的CS-HDH-Cl为添加剂制备具有亲水性、抗污染性能和抑菌性能的聚偏氟乙烯(PVDF)膜.结果 表明,添加CS-HDH-Cl可改善PVDF膜的亲水性能,随着添加剂质量分数增加至0.9%,渗透通量高达351.2 L/(m2·h);改性后的PVDF/CS-HDH-Cl膜通量恢复率可达90.9%;当氧化态氯含量达0.69 mmol/g,PVDF/CS-HDH-Cl超滤膜对大肠杆菌和金黄色葡萄
膜蒸馏(MD)是一种新兴的水/废水处理技术.蛋白质膜污染是MD过程中普遍存在的现象,其机理的解析有助于提高MD的处理效率.应用光学相干断层成像技术(OCT)分析MD过程中的蛋白质膜污染行为.在原位表征的基础上,通过数值算法,以不同方式解读OCT数据集.不但成功追踪到渗透通量下降诱发的分离膜位移,还通过对比面平均强度(SAI)剖面曲线,证实了蛋白质污染物在进料液-膜界面区域的沉积.此外,通过评估每个坐标面上的正异常点分率(FPAs),定量揭示了污染层的时空演化.有助于开发缓解蛋白质膜污染的MD工艺.
以羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)为水相单体,γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为添加剂,与均苯三甲酰氯(TMC)在聚砜(PSf)基膜上界面聚合,制备HP-β-CD-TMC/PSf复合纳滤膜.通过FTIR、SEM、AFM和Zeta电位等表征了膜表面的化学组分、形貌及荷电性,探究了不同KH-550含量对PSf复合膜分离性能的影响,并考察了复合膜的耐氯性能.结果 表明,水相中KH-550质量分数为0.15%时,制备的复合纳滤膜亲水性较好,对伊文思蓝(EB)、刚果红(CR)、木质素磺酸钠(SL)的截留率
通过借鉴静态混合器的原理,结合传统隔网的特性,提出了一种应用于卷式膜组件的新型静态混合隔网;利用计算流体力学(CFD)对静态混合型隔网膜组件分离葡聚糖溶液过程的流场结构进行了初步的模拟分析.同时,对静态混合型隔网膜组件分离葡聚糖溶液过程中的压降进行CFD模拟和实验测量,验证了模拟的有效性;此外,还对静态混合隔网膜组件的膜分离性能进行了研究分析.结果 表明,新型静态混合隔网使膜表面附近和流道中心的流体相互迁移混合,增加了传质性能,降低了浓差极化,提高了能量利用率.在同等传质系数情况下,其比传统隔网膜组件膜分
分别用聚醚胺(PEA)与双酚A(BPA)对氧化石墨烯(GO)进行改性,再与聚醚嵌段共聚酰胺(PEBA)共混制备获得混合基质膜PEA-GO-PEBA与BPA-GO-PEBA,用于水中低浓度苯酚的渗透汽化分离.红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)测试表明,PEA与BPA均成功接枝到GO表面;X射线衍射(XRD)测试表明,改性后的GO层间距有所增大,其中BPA-GO的层间距增大较为明显;苯酚吸附实验表明,改性后的PEA-GO与BPA-GO对苯酚的吸附性能都有提高,其中BPA-GO对苯酚的吸附容量达1
石墨炔是由sp杂化的二炔键将sp2杂化的苯环连接而形成的具有二维平面网络结构的新型全碳材料,自发现以来就迅速成为研究热点,在催化、电子、能源和膜分离领域均具有重要的研究价值,尤其是大面积石墨炔膜的合成,推进了石墨炔从理论研究迈向实验研究.与石墨烯不同(不透性),石墨炔具有独特大三角形孔道结构,可为气体分子和水分子的传输提供通道且对金属离子具有吸附和截留作用,因此,石墨炔是理想的二维分离膜材料之一,开展石墨炔作为分离膜的研究工作具有重要的理论和应用价值.本文在介绍石墨炔的合成与制备方法的基础上,评述近年来有
离子交换膜中离子的快速、选择性传递是发展高性能燃料电池和液流电池亟需解决的关键科学问题,离子传递过程与膜微观结构密切相关,如何通过聚合物分子结构设计在膜内部构筑高效的离子传导通道是解决这一问题的关键.从膜结构设计角度,总结了近几年针对该问题提出的离子交换膜结构设计策略,包括增加功能侧链旋转特性或引入次级相互作用诱导相分离、引入主客体相互作用构建热响应型离子通道、抑制分子链紧密堆叠构筑限域微孔通道等,并重点介绍了所制备离子交换膜的关键性质,以及这些离子交换膜在燃料电池或液流电池中的应用.
纯碱生产厂双膜法精制卤水的工艺中,纳滤系统的浓水富含MgSO4、MgCl2及NaCl.用耐压等级为8.5 MPa、不同MgCl2截留率的纳滤膜对常压纳滤系统的浓水进行浓缩实验,探究纳滤浓水资源化利用的可行性.结果 表明,前三段选择截留率为96.3%、后两段选择截留率为45.5%的纳滤膜的组合浓缩方案是较优工艺.大部分NaCl、MgCl2分别渗透到前三段、后两段产水中,MgSO4保留在浓水中,MgCl2、MgSO4的质量浓度分别可达48.61、205.64 g/L.NaCl、MgCl2及MgSO4的可回用率