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电化学阻抗谱技术在水处理分离膜研究中的应用进展
1
作者 来仁杰 辛俊伟 +2 位作者 王磊 王旭东 吕永涛 《材料导报》 北大核心 2025年第8期39-47,共9页
膜分离技术是一种无相变、低能耗、高效率的水处理技术,在海水淡化、饮用水处理、污水深度处理和工业分离等领域已有广泛的应用。电化学阻抗谱(EIS)技术具有原位、快速、无损、可重复性高等优点,通过对反馈信号进行电路拟合可探究离子... 膜分离技术是一种无相变、低能耗、高效率的水处理技术,在海水淡化、饮用水处理、污水深度处理和工业分离等领域已有广泛的应用。电化学阻抗谱(EIS)技术具有原位、快速、无损、可重复性高等优点,通过对反馈信号进行电路拟合可探究离子在膜表面及膜孔内部的分布状态和迁移行为,是深入研究水处理分离膜构效关系及运行状态的一种有力方法。本文简述了EIS技术应用于水处理分离膜研究中的基本原理,在此基础上综述了EIS技术在膜结构、膜性能及膜过程中产生的浓差极化、膜污染等问题研究中的应用进展。最后进行总结并对其发展作出了展望,以期为采用EIS技术对水处理分离膜进行更深入的研究提供参考。 展开更多
关键词 电化学阻抗谱 膜分离技术 膜结构 膜性能 浓差极化 膜污染
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焦化废水深度处理零排放技术的应用实例 被引量：3
2
作者 王幸伟 矫忠直 +2 位作者 张刚 耿天甲 张琪 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期139-142,146,共5页
以山东兖州某焦化厂焦化废水深度处理项目为实例,对焦化废水的水质特征、处理工艺、主要设计参数及运行状况进行详细分析。结果表明,采用(深度处理+膜浓缩+多效蒸发结晶)组合工艺,废水处理系统综合回收率高于94%,结晶混盐含水率<0.5%... 以山东兖州某焦化厂焦化废水深度处理项目为实例,对焦化废水的水质特征、处理工艺、主要设计参数及运行状况进行详细分析。结果表明,采用(深度处理+膜浓缩+多效蒸发结晶)组合工艺,废水处理系统综合回收率高于94%,结晶混盐含水率<0.5%,出水水质满足GB 50050-2017《工业循环冷却水处理设计规范》要求。另外,依据运行数据,分析了用电、氧气、循环水、蒸汽及药剂的成本,得出每吨水直接运行费用低于13.9元。 展开更多
关键词 焦化废水 深度处理 膜浓缩 管式微滤 多效蒸发
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压力驱动双膜离子浓差极化系统中带电粒子分离与富集数值模拟研究
3
作者 勾易行 孙国伟 +1 位作者 孙润泽 李子瑞 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1241-1250,共10页
微纳流体器件中的离子浓差极化现象可以高效富集低浓度粒子,但多种粒子的富集与分离仍然存在分离效果差的问题.文章提出了一种基于离子浓差极化现象的粒子分离与富集系统,该系统通过设置两个离子交换膜构建两个微纳界面调控带电粒子所... 微纳流体器件中的离子浓差极化现象可以高效富集低浓度粒子,但多种粒子的富集与分离仍然存在分离效果差的问题.文章提出了一种基于离子浓差极化现象的粒子分离与富集系统,该系统通过设置两个离子交换膜构建两个微纳界面调控带电粒子所受的电场环境,以DNA和牛血清白蛋白(BSA)为例,依据不同淌度粒子所受电场力和流体曳力的竞争机制使得DNA和BSA在不同膜前富集,进而实现二者的区位分离.数值模拟分析了外部压力和不同离子交换膜跨膜电压的影响,其中,入口压力控制通道内的流体流速以影响粒子所受的流体曳力,跨膜电压调节离子浓差极化现象以影响粒子所受的电场力.数值模拟分析表明,双膜系统的分离机制为不同耗尽区产生的高电场对两种粒子施加的电场力与其本身所受的流体曳力的竞争作用,即在第一个膜前BSA所受的电场力小于流体曳力,而DNA的受力则相反.同时,本文揭示了离子浓差极化形成下带电粒子在压力驱动双膜系统的富集机制.结果表明,当V_(cm1)=5V_(T),V_(cm2)=10 V_(T),P_(0)=400 Pa时,DNA和BSA可实现高效的区位分离且二者的富集倍数可分别达到1.2×10^(5)和6.0×10^(4),这将为多带电粒子的同时富集并分离及多级离子浓差极化级联系统设计提供新的思路和理论指导. 展开更多
关键词 微纳流控 离子浓差极化 双膜系统 粒子分离 粒子富集
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微滤和超滤过程中浓差极化和膜污染控制方法研究 被引量：38
4
作者 邢卫红 童金忠 +4 位作者 徐南平 时钧 王焕章 陈文艳 蔡旭新 《化工进展》 EI CAS CSCD 2000年第1期44-48,56,共6页
本文较全面的介绍了微滤和超滤过程中浓差极化和膜污染的各种控制方法，并比较了各种方法的优缺点。
关键词 微滤 超滤 浓差极化 膜污染 控制方法 过滤
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超、微滤过程中临界通量的研究进展 被引量：12
5
作者 姚金苗 王湛 +2 位作者 梁艳莉 崔彦杰 储金树 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期69-72,共4页
介绍了超滤、微滤膜过滤过程中临界通量的定义及其形成机理;总结了对临界通量的测定方法;分析了影响临界通量的因素;对临界通量的前景进行了展望.
关键词 超滤 微滤 膜过滤 浓差极化 临界通量
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界面聚合中空纤维正渗透膜的制备和表征 被引量：13
6
作者 李刚 王周为 +3 位作者 李春霞 李雪梅 何涛 高从堦 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期3082-3088,共7页
以聚砜为原料,通过浸没沉淀法制备中空纤维基膜,然后采用界面聚合法制备出中空纤维正渗透膜。考察了制膜参数、基膜结构和FO性能三者之间的关系。结果表明基膜的厚度为影响FO性能的主要因素之一。基膜的厚度越厚,FO过程中渗透效率越低... 以聚砜为原料,通过浸没沉淀法制备中空纤维基膜,然后采用界面聚合法制备出中空纤维正渗透膜。考察了制膜参数、基膜结构和FO性能三者之间的关系。结果表明基膜的厚度为影响FO性能的主要因素之一。基膜的厚度越厚,FO过程中渗透效率越低。制得PSF中空纤维正渗透膜的厚度为0.129 mm,断裂拉伸力为2.48 N,FO通量为10.3 L·m-2·h-1,逆向盐扩散性能为0.15 g·L-1。 展开更多
关键词 正渗透 反渗透 中空纤维膜 内浓差极化 外浓差极化
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膜分离技术在低分子量生物产品分离纯化中的应用 被引量：34
7
作者 姚红娟 王晓琳 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期146-152,共7页
介绍了膜分离技术在低分子量生物产品分离纯化中的应用。以压力差为推动力的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等 ,其分离性能通常由透过通量和截留率表征 ,而操作模式则分为浓缩和渗滤两种。本文将低分子量生物产品划分为氨基酸... 介绍了膜分离技术在低分子量生物产品分离纯化中的应用。以压力差为推动力的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等 ,其分离性能通常由透过通量和截留率表征 ,而操作模式则分为浓缩和渗滤两种。本文将低分子量生物产品划分为氨基酸和多肽、抗生素、乳酸及低聚糖等 ,综述了膜分离技术在上述产品的回收、分离。 展开更多
关键词 膜分离技术 低分子量 生物产品 分离 纯化 应用 微滤 超滤 纳滤 浓缩 渗滤
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减压膜蒸馏过程中膜污染及膜阻力分析研究 被引量：5
8
作者 马方伟 万家峰 +2 位作者 李红 郑文涛 杨景林 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期54-57,62,共5页
研究了减压膜蒸馏浓缩人参提取物水溶液过程中的膜污染,考察了料液温度、膜两侧蒸汽压差和料液流速对膜污染的影响,分析了膜污染产生的原因,测定了浓缩过程中的膜阻力。结果表明:料液温度、膜两侧蒸汽压差和料液流速直接影响膜污染的程... 研究了减压膜蒸馏浓缩人参提取物水溶液过程中的膜污染,考察了料液温度、膜两侧蒸汽压差和料液流速对膜污染的影响,分析了膜污染产生的原因,测定了浓缩过程中的膜阻力。结果表明:料液温度、膜两侧蒸汽压差和料液流速直接影响膜污染的程度,温度越高、蒸汽压差越大,膜污染越严重;当温度为338.15K时,运行5h后J/J0为0.3445,而温度为328.15K时J,/J0为0.835;当蒸汽压差为8.6kPa,运行5h后J/J0为0.3283,而当蒸汽压差为3.5kPa时J,/J0为0.8381。提高流速可以削弱浓差极化,更重要的是减轻膜污染现象的发生,当流速为60L.h-1时,运行5 h后J/J0为0.643 5,而流速为40L.h-1时J,/J0为0.3283。导致膜通量下降的主要原因是污染层阻力的增大,污染层阻力从所占总阻力8.02%增至23.92%;其次是浓差极化阻力,浓差极化阻力从所占总阻力9.25%增至12.2%,温差极化阻力影响较小。 展开更多
关键词 膜蒸馏 膜污染 温差极化 浓差极化 浓缩
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膜污染分析及防治 被引量：36
9
作者 环国兰 张宇峰 杜启云 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-4,共4页
本文综述了膜污染的分析技术、膜污染的影响因素、防止膜污染的措施、膜污染的清洗方法及常用的清洗剂。还介绍了膜污染的定义、膜污染的形式及其新进展。
关键词 膜污染 浓度极化 污染分析 污染防治 清洗 膜分离技术
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正渗透膜材料与驱动体系的研究 被引量：13
10
作者 李刚 李雪梅 +2 位作者 何涛 姜标 高从堦 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期104-106,共3页
报道课题组在正渗透膜材料及高效易回收驱动液方面的研究进展.在膜材料方面,我们研究了准双皮层的三乙酸纤维素正渗透膜,得到的膜性能优于商业化HTI正渗透膜.在驱动溶质方面,研究了以乙二胺四乙酸和树枝状聚合物以及具有响应性能的纳米... 报道课题组在正渗透膜材料及高效易回收驱动液方面的研究进展.在膜材料方面,我们研究了准双皮层的三乙酸纤维素正渗透膜,得到的膜性能优于商业化HTI正渗透膜.在驱动溶质方面,研究了以乙二胺四乙酸和树枝状聚合物以及具有响应性能的纳米材料为代表的大尺寸驱动体系,验证了大分子驱动溶质可以有效降低内浓差极化.研究结果表明,膜与驱动液在正渗透研究中都非常重要. 展开更多
关键词 正渗透 浓差极化 驱动溶液 膜材料
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超滤过程膜污染控制技术研究进展 被引量：41
11
作者 邱运仁 张启修 《现代化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期18-21,共4页
探讨了超滤过程中的浓差极化和膜污染形成的机理以及影响膜污染的因素 ,综述了预防和控制膜污染的各种技术 ,包括膜材及孔径的选择、膜组件的设计、原料的预处理、膜过程的强化及膜的清洗等技术。指出开发新型实用的耐污染膜和能耗少、... 探讨了超滤过程中的浓差极化和膜污染形成的机理以及影响膜污染的因素 ,综述了预防和控制膜污染的各种技术 ,包括膜材及孔径的选择、膜组件的设计、原料的预处理、膜过程的强化及膜的清洗等技术。指出开发新型实用的耐污染膜和能耗少、寿命长、抗污染的膜组件 ,对膜过程工艺进行优化控制 ,开发高效的在线清洗技术和经济便利的离线清洗技术等是尚待攻克的课题。 展开更多
关键词 超滤 浓差极化 膜污染 控制 清洗 研究进展 浓差极化
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分离膜材料的污染与清洗 被引量：8
12
作者 孙洪贵 夏海平 蓝伟光 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期26-28,32,共4页
分析了膜分离技术中存在的膜污染与影响膜污染的因素，介绍了膜的清洗及影响清洗的因素，清洗剂及使用范围。
关键词 分离膜 膜污染 清洗 膜分离
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正渗透膜分离技术及其在水处理中的应用与研究 被引量：18
13
作者 佘乾洪 迟莉娜 +1 位作者 周伟丽 张振家 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期117-122,共6页
渗透是一种仅依靠渗透压驱动的分离过程,基于渗透现象发展起来的正渗透膜分离技术,目前在国际上得到了广泛的研究。文章综述了正渗透膜分离过程的基本原理、影响因素以及国际上的应用研究现状,并展望了未来该领域的研究方向。
关键词 正渗透 反渗透 膜分离过程 海水淡化 水处理 浓差极化
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膜蒸馏过程传递机理研究进展 (1)直接接触式膜蒸馏 被引量：9
14
作者 马方伟 赵之平 +1 位作者 郭轶琼 孟文君 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期86-90,共5页
综述近10多年来国内外发表的有关文献,分析了膜蒸馏过程的特点,评述了直接接触式膜蒸馏过程传热传质机理的研究进展,包括模型的建立、温度极化、浓度极化、传热系数的确定、膜结构的影响、流体力学的影响;并分析了该过程传递机理的研究... 综述近10多年来国内外发表的有关文献,分析了膜蒸馏过程的特点,评述了直接接触式膜蒸馏过程传热传质机理的研究进展,包括模型的建立、温度极化、浓度极化、传热系数的确定、膜结构的影响、流体力学的影响;并分析了该过程传递机理的研究重点. 展开更多
关键词 膜蒸馏 传热机理 传质机理 温度极化 浓度极化
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研究浓差极化和膜污染过程的方法与策略 被引量：29
15
作者 刘忠洲 张国俊 纪树兰 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1-15,共15页
简要综述了浓差极化和膜污染的研究方法和策略．利用超滤法处理印钞擦版废液实验说明研究思路和各种分析方法的应用．通过膜阻力模型实验,分析出各污染途径产生的阻力大小,讨论了应注意的问题．采用EDX,ICP,TOC,SEM,FTIR和MC对膜污染物... 简要综述了浓差极化和膜污染的研究方法和策略．利用超滤法处理印钞擦版废液实验说明研究思路和各种分析方法的应用．通过膜阻力模型实验,分析出各污染途径产生的阻力大小,讨论了应注意的问题．采用EDX,ICP,TOC,SEM,FTIR和MC对膜污染物、酸洗和碱洗液、清洗前后膜表面形貌分析鉴定,发现主要无机污染物是钙离子,主要有机污染物是磺化蓖麻油．模拟实验结果与上述结果一致,并引导出四步清洗方法,可对污染膜进行有效清洗;并发现对于严重污染的膜,采用三个以上清洗周期才能使膜通量得到完全恢复．最后提出一个浓差极化和膜污染的研究方法和策略框架图． 展开更多
关键词 浓差极化 膜污染 方法和策略 印钞擦版废液
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弹状流对陶瓷膜超滤葡聚糖水溶液的影响 被引量：6
16
作者 张峰 景文珩 邢卫红 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2792-2797,共6页
为降低膜污染和浓差极化需维持较高膜面流速,能耗较高。将气升式外循环引入膜过程,可有效降低浓差极化和能耗。实验考察了曝气量对渗透通量的影响,当曝气量为400L.h-1时,与相同液速条件下单相流错流过滤相比较,膜通量提升87%;进一步增... 为降低膜污染和浓差极化需维持较高膜面流速,能耗较高。将气升式外循环引入膜过程,可有效降低浓差极化和能耗。实验考察了曝气量对渗透通量的影响,当曝气量为400L.h-1时,与相同液速条件下单相流错流过滤相比较,膜通量提升87%;进一步增大曝气量,膜通量增加趋势变缓。对气升式膜过滤过程的水力学特性进行了研究,在弹状流条件下,气液两相流可有效提高膜面剪切力,增强膜面传质。在较低流速下,曝气可有效降低膜污染阻力,提高膜通量。结合气液两相流理论和膜过滤阻力模型,分析了弹状流提升膜通量的机理。 展开更多
关键词 气升 超滤 陶瓷膜 浓差极化 葡聚糖
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液体分离膜过程中的浓差极化及其评价方法 被引量：7
17
作者 王大新 苏萌 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期64-68,79,共6页
膜的污染和劣化始终是制约膜技术发展的瓶颈之一.在液体分离膜过程中,浓差极化是产生膜污染的主要原因,因此减小浓差极化即可减轻膜污染.本文首先介绍了浓差极化现象和模型以及传质系数的求算,并且提出一种简单的实验方法测定膜过程的... 膜的污染和劣化始终是制约膜技术发展的瓶颈之一.在液体分离膜过程中,浓差极化是产生膜污染的主要原因,因此减小浓差极化即可减轻膜污染.本文首先介绍了浓差极化现象和模型以及传质系数的求算,并且提出一种简单的实验方法测定膜过程的浓差极化程度,然后针对不同分子量的溶质体系对影响浓差极化程度的操作条件进行定量分析,包括操作压力和原料液循环流量,最后对如何减轻液体分离膜过程由浓差极化导致的膜污染给出几点建议. 展开更多
关键词 浓差极化 膜分离 循环流量 膜污染
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膜法提取大豆分离蛋白的研究 被引量：16
18
作者 周伯川 杨帆 《膜科学与技术》 CAS CSCD 1998年第6期22-24,共3页
选用中空纤维聚砜膜提取大豆蛋白质．对膜分离过程的最优工艺条件进行了探讨，重点对膜污染规律进行了摸索．并通过对膜污染规律的动力学分析，获得了克服生产过程中的膜污染的方法，通过工业化生产试验，取得较好的工艺效果和产品．
关键词 大豆 分离 蛋白 膜污染 浓差极化 膜分离
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膜过滤法制备食品级浓缩磷脂 被引量：4
19
作者 刘方波 刘元法 +1 位作者 宗可宝 王兴国 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期51-53,共3页
以粗大豆浓缩磷脂为原料,采用无机膜过滤方式制取高质量浓缩磷脂。研究了膜孔径、溶料比、膜过滤温度、物料流速和水分含量对膜通量、丙酮不溶物含量和磷脂得率的影响。实验结果表明,水分含量0.1%,膜孔径0.20μm,溶料比6∶1,过滤温度50... 以粗大豆浓缩磷脂为原料,采用无机膜过滤方式制取高质量浓缩磷脂。研究了膜孔径、溶料比、膜过滤温度、物料流速和水分含量对膜通量、丙酮不溶物含量和磷脂得率的影响。实验结果表明,水分含量0.1%,膜孔径0.20μm,溶料比6∶1,过滤温度50℃,物料流速3 m/s为最佳工艺条件。在最佳条件下,产品中丙酮不溶物含量可达到60%以上,最高可达65%以上;且乙醚不溶物含量可以稳定地控制在0.05%以下。 展开更多
关键词 无机膜 浓缩磷脂 膜过滤 食品级磷脂
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膜蒸馏过程传质传热机理研究 被引量：10
20
作者 蒋维钧 余立新 刘茂林 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 1992年第4期230-234,共5页
膜蒸馏机理的研究,对于认识该过程的本质及其影响因素,强化优化过程和设计计算有着重要的指导意义。K.Schneider 和R.W.Schofield 等曾对直接接触膜蒸馏的机理进行了研究,A.S.Jonsson 和Shoji Kimura 等对气隙膜蒸馏的机理进行了研究。... 膜蒸馏机理的研究,对于认识该过程的本质及其影响因素,强化优化过程和设计计算有着重要的指导意义。K.Schneider 和R.W.Schofield 等曾对直接接触膜蒸馏的机理进行了研究,A.S.Jonsson 和Shoji Kimura 等对气隙膜蒸馏的机理进行了研究。他们的研究中有很多有价值的认识和结论,但都尚未建立起完善的模型,主要问题有:(1)在已建立的模型中均有大量的经验参数,需要通过膜蒸馏实验才能确定,模型缺乏预测性和通用性;(2)各模型均未考虑热侧水溶液的浓度极化对过程的影响。本文在上述学者工作的基础上,对直接接触膜蒸馏的过程机理进行了深入研究,建立了较为完善的数学模型。 展开更多
关键词 膜蒸馏 传质过程 温度 浓度 极化
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