膜污染和膜材料的最新研究进展
新型气体分离膜材料的研究进展
新型气体分离膜材料的研究进展近年来，随着环境污染和能源危机的不断加剧，人们对于高效能源利用和环境保护的需求越来越迫切。
在这个背景下，新型气体分离膜材料的研究成为了一个备受关注的领域。
本文将从材料研究的角度，探讨新型气体分离膜材料的研究进展。
一、研究背景气体分离膜技术是一种基于膜的分离技术，通过选择性透过或阻挡不同气体分子的方法，实现对混合气体的分离。
传统的气体分离膜材料主要包括聚合物和无机材料，但这些材料在分离效率、选择性和稳定性方面仍然存在一定的局限性。
二、新型材料的研究进展1. 金属有机框架材料（MOFs）金属有机框架材料是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键连接而成的晶体材料。
MOFs具有高度可调性和多样性，能够根据不同的应用需求进行设计和合成。
在气体分离领域，MOFs因其高度选择性和高渗透性而备受关注。
例如，一些MOFs能够选择性地分离二氧化碳和甲烷，有望应用于天然气净化和二氧化碳捕获领域。
2. 二维纳米材料二维纳米材料是一种具有单层或几层结构的材料，具有独特的电子、光学和机械性质。
近年来，石墨烯等二维纳米材料在气体分离领域的应用逐渐受到关注。
石墨烯具有高度的选择性和渗透性，能够有效地分离小分子气体。
此外，其他二维纳米材料如过渡金属硫化物和氮化硼等也显示出潜在的气体分离性能。
3. 多孔有机聚合物（POPs）多孔有机聚合物是一类由有机单体通过化学键连接而成的高度孔隙化合物。
POPs具有高度可调性和多样性，能够通过调整单体结构和聚合反应条件来控制其孔隙结构和性能。
在气体分离领域，POPs因其高度选择性和高渗透性而备受关注。
一些POPs能够选择性地分离二氧化碳和氮气，有望应用于碳捕获和气体分离等领域。
三、挑战与展望虽然新型气体分离膜材料在理论和实验研究中取得了一些突破，但仍然面临着一些挑战。
首先，材料的稳定性和耐用性需要进一步提高，以满足实际应用的需求。
其次，材料的制备方法和工艺需要进一步优化，以提高材料的性能和可扩展性。
膜分离技术的研究进展及应用展望
膜分离技术的研究进展及应用展望膜分离技术的研究进展及应用展望引言：膜分离技术是一种基于物理或化学的分离方法，利用膜的特殊结构和性质，在不同组分之间实现传质、分离和浓缩。
膜分离技术在过去几十年中得到了广泛的研究和应用，已经成为化工、环保、食品加工和生物医药等领域中不可或缺的重要分离技术之一。
本文将重点讨论膜分离技术的研究进展，并展望其在未来的应用前景。
一、膜材料的发展膜分离技术最重要的组成部分就是膜材料。
随着科技的不断进步，膜材料也在不断发展。
膜材料的关键指标包括选择性、通量、稳定性等。
传统的膜材料包括有机膜和无机膜。
有机膜的选择性较差，对一些高分子的渗透有限。
而无机膜通常具有较好的选择性，但通量较低。
因此，近年来，新型膜材料开始得到关注，如纳米膜、多孔膜、复合膜等。
这些膜材料具有高通量和良好的选择性，对分离、纯化等领域具有广泛的应用前景。
二、膜结构的改进膜结构是决定膜分离性能的关键因素之一。
在过去的研究中，通过改变膜的孔径、孔隙率、孔结构等，可以调控膜的分离性能。
然而，传统的膜结构改进方法往往限制了膜的通量和选择性。
因此，新型的膜结构设计思路被提出，如层状膜、纤维束膜、铺砌膜等。
这些新型膜结构具有更大的表面积和更高的通量，具有更好的应用前景。
三、膜分离过程的模拟与优化在膜分离过程中，通过建立数学模型，可以模拟膜分离过程，为工艺的优化提供指导。
传统的膜分离模型通常是基于扩散机理，而忽略了流体流动和膜表面阻力对分离的影响。
近年来，随着计算机模拟技术的发展，可以建立更精确的模型，考虑流体流动、膜表面阻力等因素对分离的影响。
通过优化模型参数和工艺条件，可以实现膜分离过程的最佳化。
这将提高膜分离过程的效率和经济性，并为膜分离技术的应用提供更好的支持。
四、膜分离技术的应用展望膜分离技术在水处理、气体分离、药物纯化等领域已经得到了广泛的应用。
随着人们对环境保护和资源利用的重视，膜分离技术在未来的应用前景更加广阔。
膜分离技术在再生水中的应用及膜污染研究进展
膜分离技术在再生水中的应用及膜污染研究进展膜分离技术是一种利用膜对物质进行筛选和分离的技术方法。
其基本原理是通过不同孔径的膜对溶质进行筛选和截留，从而实现液体、气体或固体溶质的分离和纯化。
膜分离技术在水处理领域有着广泛的应用，特别是在再生水处理中起到了重要的作用。
本文将介绍膜分离技术在再生水处理中的应用以及膜污染研究的最新进展。
膜分离技术在再生水处理中的应用主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等膜分离工艺。
其中微滤是一种通过孔径为0.1-10μm的膜对悬浮固体进行分离的技术。
在再生水处理中，微滤技术主要用于去除水中的悬浮固体、胶体颗粒和微生物。
超滤是一种孔径为0.01-0.1μm的膜分离技术，可用于去除水中的胶体、大分子有机物和病毒等。
纳滤则是一种孔径为1-100纳米的膜分离技术，可以有效去除水中的溶解性有机物、重金属离子和微生物等。
反渗透是一种利用半透膜对水中的溶质进行截留的技术，可以去除水中几乎所有的溶解性物质，包括矿物盐、有机物和微生物等。
膜分离技术在再生水处理中的应用具有多个优点。
首先，与传统的物理化学处理工艺相比，膜分离技术具有处理效率高、占地面积小、工艺简单等特点。
其次，膜分离技术可以实现对水质的精细控制，能够根据需要选择不同孔径的膜进行处理，以保证水质的安全和稳定。
最后，膜分离技术可以实现对水中有害物质的去除，达到水资源的可再利用，对保护环境和实现可持续发展具有重要意义。
然而，膜分离技术在再生水处理中也面临着膜污染的挑战。
膜污染是指膜表面或孔道被污染物堵塞或吸附，导致膜通量下降和分离效果降低的现象。
常见的膜污染方式包括凝胶层阻塞、颗粒物淤积、有机物吸附和微生物附着等。
目前，针对膜污染问题，研究人员提出了多种解决方案。
例如，通过改变膜材料的化学性能和物理性能来减少膜污染的发生；采取逆洗、化学清洗和超声清洗等方法对膜进行维护和清洗；利用电场、超声波和氧化还原等方法来清除膜表面的污染物。
此外，还有一些研究致力于开发新型的抗污染膜材料和抗污染膜模块，以提高膜的稳定性和抗污染能力。
环境污染控制中的新型材料和技术研究
环境污染控制中的新型材料和技术研究1. 引言随着工业化和城市化进程的加速发展，环境污染问题已经成为全球范围内的严重挑战。
为了保护环境和人类健康，科学家们不断努力寻找新型材料和技术来解决环境污染问题。
本文将重点介绍环境污染控制中的新型材料和技术的研究进展。
2. 新型材料在环境污染控制中的应用2.1 吸附材料吸附材料是一种可以吸附污染物的材料，常用的吸附材料包括活性炭、分子筛、生物吸附剂等。
这些材料具有高吸附能力和选择性，可以有效地去除废水和废气中的有害物质。
此外，研究人员还通过改变吸附材料的表面性质和结构，提高其吸附能力和循环使用性能。
2.2 光催化材料光催化材料利用光能将污染物分解为无害物质，常用的光催化材料包括二氧化钛纳米颗粒、半导体光催化剂等。
通过光催化反应，可以实现废水和废气的高效净化。
研究人员还致力于提高光催化材料的光催化活性、稳定性和利用率。
2.3 纳米材料纳米材料具有特殊的物理和化学性质，在环境污染控制中有潜在的应用价值。
例如，纳米颗粒可以用作催化剂和传感器，通过催化反应和检测技术，去除废水和废气中的污染物。
此外，纳米材料还可以用于制备高效过滤材料、光催化剂和吸附剂。
3. 新型技术在环境污染控制中的应用3.1 生物技术生物技术利用微生物和生物过程来降解和转化污染物，具有高效、环境友好的特点。
例如，生物滤池是一种利用微生物降解有机废水的技术，通过微生物的代谢作用将有机物转化为无害物质。
此外，基因工程技术和生物传感器技术也为环境污染控制提供了新的解决方案。
3.2 膜技术膜技术是一种利用半透膜对污染物进行分离和浓缩的技术。
常见的膜技术包括超滤、反渗透、气体分离等。
通过研究和开发新型膜材料，提高膜技术的分离效率和稳定性，可以实现废水和废气的有效治理。
3.3 热分解技术热分解技术利用高温将有机废物分解为无害的气体和灰渣。
常见的热分解技术包括焚烧和热解。
这些技术可以有效处理有机废物，并通过能源回收减少环境负荷。
《2024年膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》范文
《膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展，工业废水处理成为环境保护和可持续发展的关键问题。
传统的废水处理方法在处理复杂、高浓度的工业废水时，往往存在效率低、效果差等问题。
近年来，膜技术作为一种新型的分离技术，在工业废水处理领域得到了广泛应用。
本文旨在研究膜技术在工业废水处理中的应用及其进展。
二、膜技术概述膜技术是一种基于物理、化学或机械手段，利用半透膜实现物质分离的技术。
膜技术的核心是利用膜的选透性，通过不同孔径的膜对废水中的物质进行选择性分离和去除。
常见的膜技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
三、膜技术在工业废水处理中的应用1. 微滤在工业废水处理中的应用：微滤主要去除废水中的悬浮物、胶体等大分子物质，如重金属、悬浮颗粒等。
其孔径一般在微米级别，可有效去除废水中的杂质，为后续处理提供便利。
2. 超滤在工业废水处理中的应用：超滤的孔径介于微滤和纳滤之间，可有效去除废水中的有机物、病毒、细菌等。
在染料、制药等行业的废水处理中，超滤技术得到了广泛应用。
3. 纳滤和反渗透在工业废水处理中的应用：纳滤和反渗透的孔径较小，主要用于去除离子态物质、溶解性有机物等。
在电镀、化工等行业的废水处理中，纳滤和反渗透技术发挥着重要作用。
四、膜技术在工业废水处理中的研究进展1. 膜材料的研究：为了提高膜的性能，研究者们开发了各种新型膜材料，如无机膜材料、复合膜材料等。
这些新材料具有更高的抗污染性能、更长的使用寿命和更好的分离效果。
2. 膜工艺的优化：针对不同行业、不同特性的废水，研究者们不断优化膜工艺，如复合膜的组合方式、运行参数等。
这些优化措施提高了处理效率，降低了运行成本。
3. 膜技术的应用研究：随着对膜技术研究的深入，其在工业废水处理中的应用范围不断扩大。
例如，将膜技术与生物反应器结合，形成膜生物反应器（MBR），在污水处理中取得了良好的效果。
五、结论膜技术在工业废水处理中发挥着越来越重要的作用。
膜生物反应器工艺中膜污染因素及控制研究
膜生物反应器工艺中膜污染因素及控制研究膜生物反应器工艺中膜污染因素及控制研究摘要：膜生物反应器是一种将生物反应器与膜分离技术相结合的新型工艺，广泛应用于水处理、废水处理和废气治理等领域。
然而，在膜生物反应器运行过程中，膜污染问题一直是制约其应用的主要因素之一。
本文将从生物膜污染和膜表面污染两个方面，对膜生物反应器工艺中的膜污染因素进行探讨，并对膜污染控制方法进行分析和总结。
一、引言随着环境污染问题的加剧和水资源的日益紧张，传统的水处理技术已经不能满足对水质的要求。
膜分离技术作为一种高效、节能的处理技术，受到了广泛关注。
膜生物反应器是将膜分离技术与生物反应器相结合的新型工艺，具有处理效率高、能耗低等优点。
然而，膜生物反应器的应用受到膜污染问题的制约，限制了其进一步发展和应用。
二、膜生物反应器的膜污染因素（一）生物膜污染膜生物反应器中的微生物会附着于膜表面，形成生物膜。
随着反应器运行时间的延长，生物膜会越来越厚，从而导致膜通量的降低。
生物膜污染是导致膜生物反应器膜污染的主要因素之一。
（二）膜表面污染膜表面污染主要包括物理性污染和化学性污染。
物理性污染是指微粒物质附着于膜表面，形成污染层，阻碍溶质的传递。
化学性污染是指水中的有机物、无机盐和金属离子等物质通过吸附、化学反应等方式附着于膜表面。
三、膜污染的控制方法（一）生物膜污染的控制方法1. 水力剪切：通过调整进水速度和膜反应器的几何结构，增加水力剪切力，破坏生物膜的生长。
2. 清洗操作：定期进行化学清洗和生物清洗，去除已形成的生物膜，恢复膜的通量。
3. 生物膜抑制剂：添加适量的生物膜抑制剂，抑制生物膜的形成和生长。
（二）膜表面污染的控制方法1. 物理清洗：使用高压水、超声波等物理清洗方法，破坏物理性污染层。
2. 化学清洗：使用酸碱、氧化剂等化学清洗剂，去除化学性污染层。
3. 膜封闭：在膜表面形成一层保护膜，减少物质的吸附和附着。
四、膜污染控制技术的研究进展（一）生物膜污染控制技术的研究进展1. 生物膜抑制剂的研究：研究不同种类和浓度的生物膜抑制剂对生物膜形成和生长的抑制效果。
《2024年生物膜法在污水处理中的研究进展》范文
《生物膜法在污水处理中的研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理成为环境保护领域的重要课题。
生物膜法作为一种高效的污水处理技术，因其处理效果好、操作简便、成本低廉等优点，在污水处理领域得到了广泛的应用和深入的研究。
本文旨在探讨生物膜法在污水处理中的研究进展，分析其技术原理、应用现状及未来发展趋势。
二、生物膜法技术原理生物膜法是一种基于生物膜技术的污水处理方法，利用生物膜上附着的大量微生物来吸附、降解水中的有机污染物。
生物膜主要由附着在载体上的微生物组成，具有巨大的表面积和复杂的生物群落，可以有效地吸附和降解水中的有机物、氮、磷等污染物。
三、生物膜法在污水处理中的应用1. 生活污水处理：生物膜法在生活污水处理中应用广泛，能够有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，提高出水水质。
同时，生物膜法对环境条件要求较低，适应性强，因此在家庭、社区等小型污水处理系统中得到广泛应用。
2. 工业废水处理：针对含有重金属、有毒有害物质的工业废水，生物膜法通过特定的生物膜材料和工艺条件，能够有效地去除这些污染物，降低废水对环境的危害。
3. 农村污水处理：在农村地区，由于缺乏集中的污水处理设施，生物膜法因其操作简便、成本低廉等优点，成为农村污水处理的重要选择。
通过建设小型生物膜反应器，可以有效地处理农村生活污水和养殖废水。
四、生物膜法的研究进展1. 生物膜材料研究：随着材料科学的发展，越来越多的新型生物膜材料被应用于污水处理中。
这些材料具有较高的比表面积、良好的生物相容性和稳定性，能够为微生物提供更好的生长环境和吸附性能。
2. 工艺优化研究：针对不同的污水处理需求，研究人员不断优化生物膜法的工艺条件，如调整载体类型、改变水流速度、控制温度等，以提高生物膜的吸附和降解效率。
3. 复合生物膜技术研究：为了提高生物膜法的处理效果和适应性，研究人员将不同种类的微生物、生物膜材料和其他技术进行复合，形成复合生物膜技术。
《2024年膜分离技术在水处理中的研究热点与进展》范文
《膜分离技术在水处理中的研究热点与进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展和人口的不断增长，水资源的供需矛盾日益突出，水污染问题也日益严重。
膜分离技术作为一种新型的水处理技术，具有操作简便、效率高、成本低等优点，得到了广泛的应用和深入的研究。
本文旨在探讨膜分离技术在水处理中的研究热点与进展。
二、膜分离技术概述膜分离技术是一种利用特殊膜材料对溶液进行分离、提纯的技术。
其原理是利用膜的选择透过性，使溶液中的溶质或溶剂在压力、电场、浓度差等驱动力的作用下，通过膜的孔隙或表面特性进行分离、提纯、浓缩等操作。
膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等多种形式。
三、膜分离技术在水处理中的应用1. 微滤和超滤在水处理中的应用：微滤和超滤主要用于去除水中的悬浮物、胶体等大分子物质，提高水的浊度、色度等感官指标。
同时，它们还可以用于回收废水中的有用物质，降低废水处理成本。
2. 纳滤和反渗透在水处理中的应用：纳滤和反渗透主要用于去除水中的离子、有机物等小分子物质，提高水的纯度和安全性。
它们在海水淡化、苦咸水淡化、废水回用等领域具有广泛的应用。
四、膜分离技术的研究热点1. 膜材料的研究与开发：目前，膜材料的研究与开发是膜分离技术的研究热点之一。
新型的膜材料具有更高的通量、更好的抗污染性能和更长的使用寿命，能够提高膜分离技术的效率和稳定性。
2. 膜组件与系统的优化：膜组件与系统的优化是提高膜分离技术性能的关键。
通过优化膜组件的结构、提高系统的自动化程度和智能化水平，可以降低能耗、提高产水率和降低运行成本。
3. 复合膜的研究与应用：复合膜具有多种功能层，可以同时实现多种分离过程，具有较高的应用价值。
目前，复合膜的研究与应用已成为膜分离技术的重要研究方向。
五、膜分离技术的进展近年来，膜分离技术在水处理领域取得了显著的进展。
一方面，新型的膜材料和制备技术的研发，提高了膜的通量、抗污染性能和使用寿命；另一方面，膜组件与系统的优化和智能化水平的提升，使得膜分离技术的能耗降低、产水率提高、运行成本降低。
《2024年膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》范文
《膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展，工业废水排放量日益增加，其中含有大量有毒有害物质，对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，寻找一种高效、环保的废水处理方法成为了当务之急。
膜技术因其高效、节能、环保等优点，在工业废水处理中得到了广泛应用。
本文将就膜技术在工业废水处理中的应用研究进展进行详细阐述。
二、膜技术概述膜技术是一种利用特殊材料制成的薄膜对溶液进行分离、纯化、浓缩的技术。
根据不同的分离机制，膜技术主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
这些技术通过物理筛分、化学吸附等方式，实现对废水中各种污染物的有效去除。
三、膜技术在工业废水处理中的应用1. 微滤和超滤在工业废水处理中的应用微滤和超滤技术主要应用于对废水中悬浮物、胶体物质等进行去除。
通过使用不同孔径的微滤和超滤膜，可以有效截留废水中的颗粒物、细菌、病毒等，从而达到净化废水的目的。
此外，微滤和超滤技术还可以与其他工艺相结合，如与生物反应器联用，提高废水处理的效率。
2. 纳滤和反渗透在工业废水处理中的应用纳滤和反渗透技术主要应用于对废水中溶解性物质进行去除。
纳滤膜的孔径介于微滤和超滤之间，可以有效截留离子、小分子有机物等。
反渗透技术则是一种高效、低能耗的分离技术，可以实现对废水中盐类、重金属等污染物的去除。
这两种技术广泛应用于电镀、化工、造纸等行业的废水处理。
四、膜技术应用研究进展1. 膜材料的研究与改进为了提高膜技术的性能和寿命，研究者们不断对膜材料进行研究和改进。
新型的膜材料具有更高的通量、更低的能耗、更好的抗污染性能和更长的使用寿命，为膜技术在工业废水处理中的应用提供了更好的支持。
2. 组合工艺的研究与应用为了进一步提高废水处理的效率，研究者们不断探索将膜技术与其他工艺进行组合。
如将膜技术与生物反应器、活性炭吸附、光催化等技术进行联用，形成组合工艺，实现对废水的深度处理和资源化利用。
3. 自动化和智能化控制随着工业自动化和智能化技术的不断发展，膜技术在工业废水处理中的应用也逐渐实现了自动化和智能化控制。
反渗透膜生物污染的影响因素及控制方法的研究进展
反渗透膜生物污染的影响因素及控制方法的研究进展I. 研究背景随着现代水处理技术的不断发展，反渗透膜在水资源处理领域得到了广泛应用。
然而反渗透膜在使用过程中可能会受到生物污染的影响，这不仅会导致水质恶化，还可能影响到反渗透膜的使用寿命和处理效果。
因此研究反渗透膜生物污染的影响因素及控制方法具有重要的理论和实际意义。
近年来国内外学者对反渗透膜生物污染的研究取得了显著的进展。
他们通过实验研究、理论分析等多种手段，揭示了反渗透膜生物污染的形成机制、影响因素以及控制方法。
这些研究成果为提高反渗透膜的处理效果和使用寿命提供了有力的理论支持和技术保障。
首先研究者们发现，微生物是导致反渗透膜生物污染的主要原因之一。
不同类型的微生物在不同的水质条件下会产生不同的污染效应，如细菌、病毒、真菌等。
此外水温、pH值、溶解氧等因素也会影响微生物的生长和繁殖，从而加剧反渗透膜的生物污染问题。
其次研究人员还发现，水中有机物的存在也是导致反渗透膜生物污染的重要因素。
有机污染物可以为微生物提供营养物质和生长环境，促进其在反渗透膜上的附着和繁殖。
此外水中的无机盐类、胶体颗粒等也可能与微生物共存，共同影响反渗透膜的性能。
随着反渗透膜在水处理领域的广泛应用，研究其生物污染的影响因素及控制方法具有重要的理论和实际意义。
未来随着科学技术的不断进步，相信我们能够找到更加有效的方法来解决这一问题，为保护水资源和实现可持续发展做出更大的贡献。
反渗透膜在水处理中的应用随着水资源的日益紧张和水环境污染问题的严重性，反渗透膜作为一种高效、节能、环保的技术手段，在水处理领域得到了广泛的应用。
反渗透膜是一种具有高度选择性的膜分离技术，它能够有效地去除水中的溶解性固体、有机物、胶体物质以及微生物等污染物，从而实现对水质的净化。
目前反渗透膜在饮用水、工业用水、污水处理等领域都有着广泛的应用。
在饮用水处理方面，反渗透膜技术已经成为了一种主流的净水方法。
通过反渗透膜的过滤作用，可以有效地去除水中的硬度离子、色度、异味等污染物，提高水质的透明度和口感。
超滤膜污染控制技术研究进展_1
超滤膜污染控制技术研究进展发布时间：2023-01-15T07:15:08.786Z 来源：《中国教工》2022年16期作者：刘永倩司秀荣[导读] 随着社会的发展和科技的进步，超滤膜被广泛应用于工业环境中刘永倩司秀荣北华航天工业学院建筑工程学院，河北省廊坊市，065000摘要：随着社会的发展和科技的进步，超滤膜被广泛应用于工业环境中，如过滤工业污水、分离饮用水、部分产品的分离与浓缩等，过滤主要依靠物理作用，并且它的效率和质量得到显著提高，是绿色发展理念下比较有优势的产品。
然而，最令商家和制造商困扰的是超滤膜污染问题的解决。
因此，为了了解目前已有的超滤膜控污技术，以及各种技术的优缺点，本篇综述将重点论述超滤膜污染控制技术的研究进展以及每种技术的应用前景。
关键词：超滤膜污染；控污技术；研究现状；发展前景一、引言超滤膜作为一种安全、便捷、高效的分离工具，在水体净化和污染物处理方面得到了长足发展和广泛应用[1,2]。
虽然得到长足发展和广泛应用，但是其在使用过程中易发生很多问题，如不可逆污堵、断丝、膜组件的更换等问题，本篇综述将针对受重视的不可逆污堵问题的控污技术进行论述。
二、超滤膜技术及其污染机理（一）超滤膜技术超滤膜是一种用于超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜[3]。
超滤（ultrafiltration，UF）技术是介于微滤和纳滤之间的一种膜分离技术，平均孔径为3~100 nm，具有净化、分离、浓缩溶液等功能[4]。
其截留机理主要包括膜的筛分作用和静电作用，过滤介质为超滤膜，在两侧压力差的驱动下，只有低分子量溶质和水能够通过超滤膜，从而达到净化、分离、浓缩的目的[4]。
（二）污染机理通俗地理解，超滤膜污染就是膜的孔被堵住了，导致其它即将被过滤的液体等被处理的物质很难通过膜孔，甚至过不去，以致效率下降。
进一步查阅资料并分析可知污染的具体原因，可能是溶质及粒子与膜之间的吸附作用、与膜孔大小相近的颗粒直接堵塞孔口、在膜的外面形成一个阻碍层（滤饼或凝胶），也可能是多种可能原因共同的作用。
《2024年放射性废水的膜处理技术研究进展》范文
《放射性废水的膜处理技术研究进展》篇一一、引言随着科技的不断进步和工业化的迅猛发展，放射性废水的问题逐渐成为环境保护领域中重要的议题。
由于核工业、医疗以及军事等领域活动，产生的放射性废水具有极强的危害性，需采用高效的废水处理方法。
膜处理技术以其高效、易操作、对环境友好等优点，在放射性废水处理领域受到广泛关注。
本文旨在全面分析放射性废水的膜处理技术研究进展，以期为该领域的进一步发展提供参考。
二、放射性废水概述放射性废水主要来源于核工业、核医学、核武器试验和核设施退役等过程。
这些废水中含有多种放射性核素，如铀、钚、钴等，具有较高的辐射性和毒性。
若不进行妥善处理，将对环境和人类健康造成严重危害。
因此，有效的放射性废水处理技术对于环境保护具有重要意义。
三、膜处理技术在放射性废水中的应用膜处理技术主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透和电渗析等技术。
这些技术利用不同孔径的膜材料对废水中的物质进行分离和净化。
在放射性废水处理中，膜处理技术可有效去除废水中的放射性核素和其他有害物质，达到净化水质的目的。
四、膜处理技术研究进展1. 材料研发与优化随着科学技术的进步，越来越多的新型膜材料被研发出来，如陶瓷膜、纳米碳管膜等。
这些材料在高温、高辐射和化学稳定等恶劣环境下表现出较好的性能，对提高膜处理技术的效果具有重要作用。
2. 膜工艺的改进与优化针对不同的放射性废水特性，研究人员不断改进和优化膜工艺，如采用复合膜技术、组合膜技术等，以提高膜的分离性能和抗污染能力。
此外，针对膜污染问题，研究人员还开发了清洗和再生技术，延长了膜的使用寿命。
3. 集成化与智能化发展随着技术的发展，膜处理技术逐渐与其他技术如生物技术、纳米技术等相结合，形成集成化处理系统。
同时，随着人工智能技术的发展，膜处理技术也逐渐实现智能化控制，提高了处理效率和效果。
五、未来展望未来，随着科技的进步和环保要求的提高，放射性废水的膜处理技术将进一步发展。
首先，新型膜材料的研发将更加注重环保和可持续性，以满足日益严格的环保要求。
膜污染机理的研究和防治措施
力的方法， 该方法包括了各种膜-有机物的相互作用形式(如静电作用、酸碱作用 等)，只需知道膜和有机污染物的特性，便可进行计算。该方法可用于描述各种 条件下发生的污染(各种膜、 各种污染物、 各种溶液条件等)， 避免耗费大量时间、 财力和资源进行试验来获得膜污染潜力。
1.2.2 污染层的成分和结构
膜污染层的结构同样也是近年来的研究热点之一， 解析污染物的化学组成和空间 结构对污染物的去除有指导意义。Wang 等在恒流死端过滤装置中分析了 MBR 上 清液中 SMP 对膜污染的影响峥 o。膜污染速度快时，SMP 截留率高，且出水污染 物浓度不断下降，表明 SMP 在膜表面形成凝胶层；而污染速度慢时，SMP 仅在初 始阶段由于吸附被截留。在 SMP 的组分中，多糖物质的截留率高达 75％，是形 成凝胶层骨架的主要成分，蛋白类物质(截留率约 50％)和腐殖酸(几乎不被截留) 很少参与骨架搭建。加人 EDTA 后膜污染大大减轻，说明二价离子与多糖类物质 之间的架桥作用对形成凝胶层具有重要作用。进一步利用滴定试验分析了 MBR 膜表面积累的 SMP 官能团， 发现氨基和羧基是与二价离子配位的主要官能团。计 算结果也表明，被膜截留的氨基和羧基量与 Ca、Mg 和 Fe 的量相当。Zhang 等利 [7] 用共聚焦激光扫描显微镜和荧光显色方法对 MBR 中的污染膜进行分析 ，针对不 同成分采用不同颜色的荧光染料， 发现被污染膜丝上不同深度生物膜的成分有较 大差异。该分析方法为解析 MBR 膜丝上生物膜污染层的结构提供了新的途径。 Brink 等对 MBR 中膜表面凝胶层进行 TOC、扫描电镜和 x 射线能谱(EDX)的分析。 当通量恒定为 76 L／(m2·h)时，膜阻力在前 6 h 内没有明显上升，之后呈指数 形式增加，同时膜表面的 TOC 含量由 3．3μg／cm2 上升至 6．59 μ g／cm2。扫描 电镜结果表明凝胶层厚度为 30 μ m，EDX 结果表明凝胶层表面含硅。以上研究表 明，MBR 膜丝污染层的结构相当复杂，呈现出有机大分子、无机金属离子、无机 非金属元素和微生物细胞相互交联的网状结构。
《2024年膜分离技术的研究进展及应用展望》范文
《膜分离技术的研究进展及应用展望》篇一一、引言膜分离技术是一种基于膜的物理分离过程，具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于水处理、生物医药、食品工业、能源等多个领域。
近年来，随着科学技术的发展和人们对于节能环保要求的提高，膜分离技术得到了快速发展，不仅在理论上进行了大量的研究，同时在实践中也得到了广泛的应用。
本文将主要就膜分离技术的研究进展及其应用前景进行综述和展望。
二、膜分离技术研究进展（一）技术分类与特性根据不同原理和用途，膜分离技术主要分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）等。
微滤主要用于去除大颗粒物质；超滤则能去除病毒和部分大分子物质；纳滤则介于超滤和反渗透之间，具有较高的截留分子量；反渗透则能实现高盐分和低盐分的分离。
这些技术各自具有独特的特性和应用领域。
（二）技术原理及研究进展膜分离技术的原理主要是利用膜的选择透过性进行物质分离。
在技术上，研究主要集中在新型膜材料的开发、膜制备工艺的优化以及膜的抗污染性等方面。
随着材料科学的发展，越来越多的新型膜材料如纳米复合膜、有机-无机复合膜等被开发出来，这些材料具有更高的通量、更好的截留性能和更长的使用寿命。
此外，膜的制备工艺也在不断优化，如热致相分离法、界面聚合法等，这些方法提高了膜的制备效率和性能。
三、应用领域及案例分析（一）水处理领域在水处理领域，膜分离技术被广泛应用于海水淡化、饮用水处理、污水处理等方面。
例如，在海水淡化中，反渗透技术能有效去除海水中的盐分和杂质，实现海水淡化的目标。
在饮用水处理中，超滤和纳滤技术能有效去除水中的细菌、病毒和部分大分子有机物，提高饮用水的安全性。
（二）生物医药领域在生物医药领域，膜分离技术被用于药物提纯、生物大分子分离等方面。
例如，利用纳滤技术可以有效地从中药提取液中提取出有效成分；利用超滤技术可以有效地去除生物制品中的杂质和病毒等污染物。
（三）食品工业领域在食品工业领域，膜分离技术被用于果汁澄清、乳品加工等方面。
《2024年膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展》范文
《膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展》篇一一、引言油田开发过程中产生的含油污水是环境污染的重要来源之一，如何有效地处理和利用含油污水已成为当今研究的热点。
膜分离技术作为一种高效、环保的分离技术，近年来在油田含油污水处理中得到了广泛应用。
本文旨在探讨膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展，以期为相关研究提供参考。
二、膜分离技术概述膜分离技术是一种以压力差、电位差等为驱动力，利用特殊性质的膜对混合物进行分离、提纯和浓缩的技术。
该技术具有高效、节能、环保等优点，在污水处理、食品加工、制药、生物工程等领域均有广泛应用。
三、膜分离技术在油田含油污水处理中的应用1. 微滤（MF）微滤技术用于去除油田含油污水中的大颗粒杂质和悬浮物，其孔径一般为0.1-10μm。
通过微滤技术，可以有效降低含油污水的浊度，为后续处理提供条件。
2. 超滤（UF）超滤技术是一种能够截留大分子溶质及悬浮颗粒的膜法分离技术，主要用于去除含油污水中的有机物、微生物等。
超滤技术在油田含油污水处理中具有良好的应用效果，能够有效提高出水的质量。
3. 纳滤（NF）和反渗透（RO）纳滤和反渗透技术主要应用于处理高浓度含盐废水，如油田回注水等。
这两种技术可以有效去除水中的盐分、有机物等杂质，提高水质。
4. 膜生物反应器（MBR）膜生物反应器结合了生物处理技术和膜分离技术，具有高效、节能、环保等优点。
在油田含油污水处理中，MBR可以用于去除有机物、降低浊度等，同时能够提高处理效率，降低处理成本。
四、研究进展近年来，国内外学者针对膜分离技术在油田含油污水处理中的应用进行了大量研究。
通过改进膜材料、优化操作条件等方法，提高了膜的通量、抗污染能力和使用寿命。
同时，针对不同地区、不同来源的含油污水，研究人员还开展了大量的现场试验和实际应用研究，为膜分离技术在油田含油污水处理中的应用提供了有力支持。
五、未来展望未来，随着油田开发规模的扩大和环保要求的提高，膜分离技术在油田含油污水处理中的应用将更加广泛。
《2024年放射性废水的膜处理技术研究进展》范文
《放射性废水的膜处理技术研究进展》篇一一、引言随着核能、核医学等领域的快速发展，放射性废水处理问题日益凸显。
放射性废水含有多种放射性核素，如未加控制的排放，将对环境和人类健康构成严重威胁。
因此，开发高效、安全的放射性废水处理方法显得尤为重要。
膜处理技术因其操作简便、处理效率高、环境友好等优点，在放射性废水处理领域得到了广泛关注。
本文将就放射性废水的膜处理技术研究进展进行综述。
二、放射性废水膜处理技术概述膜处理技术是一种利用特定膜材料对废水中的物质进行选择性分离的技术。
在放射性废水处理中，膜技术主要应用于去除或浓缩废水中的放射性核素。
常见的膜处理技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
这些技术通过不同孔径的膜材料，实现对废水中不同粒径物质的分离。
三、放射性废水膜处理技术研究进展1. 材料研究：膜材料的选择直接关系到膜处理技术的性能和稳定性。
针对放射性废水的特殊性质，研究者们开发了一系列耐辐射、耐腐蚀的膜材料，如高分子材料、陶瓷材料等。
这些新材料具有更高的分离效率和更长的使用寿命。
2. 技术创新：在传统膜技术的基础上，研究者们开发了多种新型膜处理技术，如复合膜技术、膜生物反应器技术等。
这些技术通过优化膜结构、提高膜通量、降低能耗等方式，提高了放射性废水的处理效果。
3. 工艺优化：针对不同类型和浓度的放射性废水，研究者们开发了多种组合工艺，如“微滤+反渗透”、“纳滤+离子交换”等。
这些组合工艺能够更有效地去除废水中的放射性核素，同时降低处理成本。
4. 回收利用：在放射性废水处理过程中，部分具有较高经济价值的元素（如重金属）可以通过膜技术进行回收利用，实现资源化利用。
这不仅可以降低废水处理成本，还可以为相关行业提供原材料。
四、存在的问题与挑战尽管放射性废水的膜处理技术取得了显著进展，但仍存在一些问题和挑战。
首先，膜材料的耐辐射性能和抗污染性能仍需进一步提高。
其次，膜处理技术的运行成本和投资成本仍较高，限制了其在实际工程中的应用。
膜分离技术的应用现状及研究进展
3、生物技术领域
3、生物技术领域
膜分离技术在生物技术领域的应用主要包括生物发酵、生物医药、生物环保 等。其中，生物发酵是膜分离技术最重要的应用之一，通过膜分离技术可以有效 地分离和纯化发酵液中的细胞和细胞代谢产物。在生物医药领域，膜分离技术可 以用于药物提取、药物合成、医学检验等，提高药物的纯度和疗效，以及检测疾 病的灵敏度和准确性。在生物环保领域，膜分离技术可以用于污水处理、废气处 理等，实现废物的减量化和资源化利用。
结论
未来，随着政策支持、市场需求和发展方向的改变，膜分离技术将迎来更多 的发展机遇和挑战。因此，在未来的研究中，需要更加重视膜分离技术的创新和 应用拓展，加强过程优化和智能化控制等方面的研究，推动膜分离技术的可持续 发展。
参考内容
内容摘要
关键词：membranes, separation, purification, filtration, desalination, water treatment, energy production, biotechnology, medicine, environmental protection
膜分离技术的离技术是指利用具有选择性的薄膜，将混合物中的不同组分进行分离、 纯化或富集。膜材料通常为高分子聚合物或无机材料，通过特殊的制造工艺制成 具有不同孔径、厚度、材质和亲疏水性的分离膜。膜分离过程包括物理吸附、化 学反应和物理化学作用等，常见的膜分离方式有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电 渗析等。
4、医药领域
4、医药领域
膜分离技术在医药领域的应用主要包括药物分离、药物纯化、血液透析等。 其中，药物分离和药物纯化是膜分离技术最重要的应用之一，通过膜分离技术可 以有效地分离和纯化药物中的有效成分和杂质，提高药物的质量和疗效。在血液 透析中，膜分离技术可以用于治疗肾功能衰竭等疾病，通过清除血液中的有害物 质和过多的水分，达到治疗疾病的目的。
新型膜分离材料的制备和应用研究
新型膜分离材料的制备和应用研究Introduction:膜技术是一种通过选择适当的、高性能的材料，制成一种过滤和分离介质——膜的工艺技术。
近年来，膜技术因其高效、节能、环保等特点，被广泛应用于水处理、生物工程、食品工业、药物制造等领域。
然而，传统膜材料存在着不足之处，如机械耐用性差、易被水化等问题，这些不足导致了膜使用寿命短、运行成本高的情况。
为此，近年来，新型膜分离材料的制备和应用研究备受关注，下面将从几个方面分析这种材料的制备与应用。
Body:1. 新型膜分离材料的材料选择膜分离材料要求操作稳定、不易泄漏、屏蔽性好等特点，因此常用的材料有聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酰胺、聚四氟乙烯等。
此外，随着人们对生态环保的要求越来越高，可降解、可生物降解的材料也开始逐渐被应用于制备膜分离材料中。
2. 制备方法的创新在制备新型膜分离材料过程中，制备方法也非常关键。
传统的制备方法中，常采用的是湿法、干法的方法，但这两种方法存在产物纯度较低、过程复杂等问题。
而近年来，在制备方法创新方面，仿生学、纳米技术、奇异凝聚物等技术不断地被运用于制备新型膜分离材料中，这些新技术的应用大大提高了膜的性能和过程的效率。
3. 新型膜分离材料在水处理中的应用膜技术一直是水处理领域的利器，但是传统膜分离材料存在使用寿命短、易被侵蚀等问题。
新型膜分离材料的出现将大大提高膜的使用寿命和过滤效率，在水处理中将更加广泛地应用于中水回用、终端净水、海水淡化等领域。
4. 新型膜分离材料在生物医药领域的应用新型膜分离材料具有高效、可控、低剂量等特点，成为生物医药领域的研究重点。
其中，生物医药领域中的基因治疗、疫苗提纯等领域将更加需要高效的膜分离技术。
Conclusion:新型膜分离材料的研究和应用，将会为我们提供更好的环保产品、药物和饮用水等，大大地促进我们社会的可持续发展。
在未来的发展过程中，膜分离技术有望实现更高效、高性能等目标，成为环境、生物及医疗领域中不可或缺的技术。
聚合物膜材料的研究现状及其应用
聚合物膜材料的研究现状及其应用随着现代科学技术的不断发展，人类对于材料的需求也越来越高，不同的应用场景也需要不同的材料来满足需求。
聚合物膜材料作为一种新兴的材料，在各个领域中得到了广泛的应用。
本文将从聚合物膜材料的基本概念、研究现状和应用三个方面来进行分析。
一、聚合物膜材料的基本概念聚合物膜材料其实就是由聚合物构成的膜状材料，其中聚合物是由单体分子通过聚合反应而形成的高分子化合物。
在膜材料中，聚合物的架桥点形成了一种网络结构，通过这种结构的交织，形成了一种具有重要特性的材料。
聚合物膜材料具有很多优越的性质，例如强度高、稳定性好、耐磨、耐腐蚀、防水、防氧化等，这些优点使其在生命科学、环境保护、材料科学等领域得到广泛应用。
二、聚合物膜材料的研究现状目前，聚合物膜材料的研究仍处于不断发展的阶段，其中主要有以下几个方面的研究：1. 膜材料的功能化随着人们对材料需求的不断提高，单一的物理和机械性质已经无法满足人们的需求了。
因此，研究者开始探索聚合物膜材料的多样化功能，例如驱动分子的转移、分离等。
通过引入各种功能材料，如金属、半导体、生物材料等，使聚合物膜材料的应用更加广泛。
2. 膜材料的制备技术膜材料的制备技术是聚合物膜材料研究中关键的一环，目前常用的制备技术包括浸涂法、气相扩散法和自组装法等。
其中浸涂法是最常用的一种制备技术，主要是利用溶液将聚合物涂在基材上，经过干燥后制得膜层。
在制备技术方面的研究将为聚合物膜材料的应用提供更好的技术基础。
3. 膜材料的结构和性能研究聚合物膜材料的性能在很大程度上决定了其应用的范围和效果。
因此，研究人员在研究聚合物膜材料的同时也关注了其结构和性能的研究。
例如，研究者可以通过调节聚合物的聚合比例、交联密度等因素，改变聚合物膜的物理和化学性质，使其在不同领域中得到广泛应用。
三、聚合物膜材料的应用聚合物膜材料由于具有优异的性质和灵活的制备方法，应用领域也越来越广泛。
以下是一些典型的应用领域：1. 生物医学领域在生物医学领域，聚合物膜材料通常用于药物传输、伤口修复、组织工程等方面。
211237920_陶瓷膜的膜污染机制与控制技术研究进展
第43卷第 5 期2023年5月Vol.43 No.5May，2023 工业水处理Industrial Water TreatmentDOI：10.19965/ki.iwt.2022-0207陶瓷膜的膜污染机制与控制技术研究进展杨洁1，李旋坤1，李光辉1，饶品华1，郭健2（1.上海工程技术大学化学化工学院，上海松江 201620；2.山东赛利科膜科技有限公司，山东潍坊 262500）[ 摘要]无机陶瓷膜具有通量高、耐化学腐蚀性强、使用寿命长等特点，目前在工业废水处理领域正得到越来越多的应用。
然而，膜污染问题是影响陶瓷膜运行效率的重要因素之一，是限制其在实际工程中应用的关键。
因此，研究陶瓷膜的膜污染机制，并开发针对陶瓷膜膜污染的控制技术可有效解决其工程应用中出现的问题。
总结归纳了陶瓷膜膜污染的形成机制，重点梳理了近年来与膜污染控制技术相关的研究进展，可为解决陶瓷膜工程应用中出现的问题提供新思路。
［关键词］陶瓷膜；膜污染；功能化［中图分类号］X703 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-829X（2023）05-0009-07Research progress of ceramic membrane foulingmechanism and control technologyYANG Jie1，LI Xuankun1，LI Guanghui1，RAO Pinhua1，GUO Jian2（1.School of Chemistry and Chemical Engineering，Shanghai University of Engineering Science，Songjiang201620，China；2.Shandong Silicon Membrane Technology Co.，L td.，W eifang 262500，China）Abstract：In recent years，application of inorganic ceramic membrane in the field of industrial wastewater treatment is growing rapidly due to its high flux，strong chemical corrosion resistance and long service life. However，the foul⁃ing of ceramic membrane is the main factors affecting the operation efficiency，which is the key restriction of mem⁃brane technology in actual project. Therefore，the exploration of membrane fouling mechanism and development of the corresponding fouling control strategies is necessary to for the engineering application of ceramic membrane. The general membrane fouling formation mechanism was summarized. Besides，recent research progresses of fouling control for ceramic membrane were also concluded. It is hoped to provide a new idea for solving the problems in the application of ceramic membrane engineeringKey words：ceramic membrane；membrane fouling；functionalization膜分离技术可高效实现物质分子水平的分离，是目前水处理技术的重要发展方向〔1〕。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多糖物质去除, 再进行死端过滤试验 , 以考察不同的 多糖类物质组分对膜阻力的贡献; 所采用的四种抗 体为伴刀豆球蛋白 A ( C onA )、 扁豆凝集素 ( LCA ) 、 蓖麻凝集素 ( RCA )、 麦胚凝集素 (WGA )。与未经分 离的 MBR 上清液相比 , 经层析柱分离后的液体均能 使膜阻力减小, 但 WGA 柱分离液减小的幅度最小 , RCA 柱分离液减小的幅度最大。 WGA 的抗原为乙 酰氨基葡萄糖 (一种细胞壁成分 ), 说明细胞残存成 分对膜污染的贡献很小 ; RCA 的抗原为 半乳糖 , 说明含大量 半乳糖的多糖是膜污染的主要成分 , 结果预示将来的研究可对这类多糖物质的结构、 官 能团以及来源进行分析 , 为控制膜污染提供更准确 的依据。 Gray 等考察了不同天然有机物 之间的作用对 M F 膜污染的影响
State of the Art ofM embrane Fouling and M embrane M aterials
SH EN Yue x iao, W ANG L i zheng, MO Y ing hu,i HUANG X ia, W EN X iang hua
(D epartm ent of Environm ental Science and Eng in eering, T singhua University, B eijing 100084 , China) Abstract : T he state o f the art in the fie ld of m em brane fou ling and m em brane m aterials in th e lat est tw o years is in troduced . Recen tly, researchers endeavor to overcom e m e m brane fou ling by m eans o f deeper study o f fouling m echanism, fo undation of novelm ethods fo r fouling characterizat ion and control as w e ll as m od ificatio n of m e m brane m aterials. K ey w ords: m em brane fouling ; m echan ism; 膜技术进一步推广的主要瓶颈是膜污染 , 膜污 染不仅关系到膜组件的使用寿命和运行成本 , 还影 响到水处理工艺的运行效果。近年来, 随着材料科 学、 生物科学、 化工、 计算机等相关领域的发展和进 步 , 膜污染的过程和机理得到进一步揭示 , 有助于开 发更有效的污染控制技术。 1 膜污染机理 尽管膜污染的相关研究已经开展了很长时间 , 但依然是本领域学者热衷的研究主题之一。目前膜 污染的研究主要集中在污染物与膜之间的作用力、 凝胶层污染、 新型的表征方法等 , 这些研究结果从不 同角度进一步揭示了膜污染过程与机理。 1 1 优势污染物 膜污染物通常来源于过滤料液 , 过去的研究认 fou ling con tro;l m embrane m ateria l
[ 11]
浓度之间的关系可知 , 静电排斥是 NF 膜截留电解 质的主要机理。另外还发现在试验条件下, 通过扩 散迁移的无机盐量大于通过对流迁移的量。传统的 NF 模型 (如固定电荷模型、 空间电荷模型等 ) 有助 于理解 NF 的过程 , 但是对于实际混合体系的 NF 过 程则很难精确描述 , Tu 等利用半经验模型对 NF 过 [ 15 ] 程中电解质的截留进行模拟 。对于溶解在水中 的 n 种阳离子和 m 种阴离子组成的电解质混合物, 总电解质迁移率是单个电解质迁移率的加和函数, 与单个电解质中每种离子浓度成正比 , 而且还需要 乘上与该电解质相关的分配系数 , 半经验模型能很 好地与试验结果吻合 , 对于实际 NF 过程的模拟很 方便。 V erlie fde 等发现 , 利用空间位阻模型不能很 好地预测与 NF /RO 膜有相互作用的中性溶质的截 留率 , 对于与膜有亲和力的溶质 , 模型结果偏高, 反 之则偏低
料, 发现被污染膜丝上不同深度生物膜的成分有较 大差异。该分析方法为解析 M BR 膜丝上生物膜污 染层的结构提供了新的途径。 Brink 等对 M BR 中膜 表面 凝 胶 层进 行 TOC、 扫描电镜和 X 射线能谱 ( EDX )的 分析 。当 通量 恒定 为 76 L / ( m h) 时, 膜阻力在前 6 h 内没有明显上升, 之后呈指数形 式增加, 同时膜表面的 TOC 含量由 3 . 3 升至 6. 59
[ 3]
清液中 S M P对膜污染的影响
。膜污染速度快时,
S M P截留率高 , 且出水污染物浓 度不断下降 , 表明 S M P 在膜表面形 成凝胶层; 而污染速度慢 时, SMP 仅在初始阶段由于吸附被截留。在 S M P的组分中, 多糖物质的截留率高达 75 % , 是形成凝胶层骨架的 主要成分 , 蛋白类物质 ( 截 留率约 50 % ) 和腐 殖酸 ( 几乎不被 截留 ) 很少参 与骨架搭 建。加入 EDTA 后膜污染大大减轻 , 说明二价离子与多糖类物质之 间的架桥作用对形成凝胶层具有重要作用。进一步 利用滴定试验分析了 MBR 膜表面积累的 SMP 官能 团, 发现氨基和羧基是与二价离子配位的主要官能 团。计算结果也表明 , 被膜截留的氨基和羧基量与 Ca 、 M g 和 Fe 的量相当。 Zhang 等利用共聚 焦激光 扫描显微镜和荧光显色方法对 M BR 中的污染膜进 行分析
[ 10]
第 26 卷
第 14 期
中国给水排水
www. wa tergasheat . com
和力较低时 , 在所有的胶体粒径范围内, 膜污染程度 均较低。若胶体和膜亲和力较强, 当胶体粒径与膜 孔尺寸的数量级相当时, 将发生膜孔堵塞 , 造成严重 的膜污染; 而胶体粒径小于该范围时 , 颗粒吸附在膜 孔内壁后使膜孔缩小 , 大于该范围时则形成滤饼层 , 这两者造成的污染均小于膜孔堵塞污染。在此基础 上 , H uang 等提出了两种减轻膜污染的办法 , 一是增 大胶体颗粒尺寸与膜孔的比例 , 使滤饼层成为主要 的污染形式 ; 二是减小胶体与膜的亲和力。 L iu 等建立了一种用表面相互的作用自由能来 预测有机膜污染潜力的方法
摘 要: 介绍了近两年来国际上膜污染和膜材料领域的最新研究进展 。目前, 研究学者对膜
污染机理进行了深入研究 , 建立了新的膜污染表征和控制方法 , 并通过膜材料的改性来逐步解决膜 污染问题。 关键词 : 膜污染 ; 机理; 污染控制; 膜材料 文章编号 : 1000- 4602( 2010) 14- 0016- 07 中图分类号 : X703 文献标识码 : B
[ 16]
, 该方法包括了各种
膜 - 有机物的相互作 用形式 ( 如静电作用、 酸碱作 用等 ), 只需知道膜和有机污染物的特性, 便可进行 计算。该方法可用于 描述各种条件 下发生的污染 ( 各种膜、 各种污染物、 各种溶液条件等 ), 避免耗费 大量时间、 财力和资源进行试验来获得膜污染潜力。 1 4 膜过滤机理与模型 对于 NF /RO 膜, 静电作用在截留机理中起着关 键的作用, NF /RO 膜表面的物理化学性质与过滤机 理有很大的关系。 Xu 等利用电化学阻抗谱 测定 NF 膜表面的带 电行为 , 结果用频率和阻 同成分 采用 不同 颜色 的荧光 染
独存在时, 以及和钙离子 /牛血清蛋白共存时的膜污 染情况和可逆性。虽然多糖物质能引起疏水膜严重 的膜污染, 且经过反冲洗后通量难以恢复 , 但对于研 究中用的亲水性膜, 反冲洗却能够轻易地去除膜表 面的多糖物质。然而, 多糖物质和钙离子或者牛血 清蛋白 , 或者三者共存时, 膜污染则难以通过反冲洗 来消除。 Contreras等分别阐述了牛血清蛋白 ( BSA )、 葡 聚糖、 海藻酸钠和腐殖酸与二氧化硅胶体共存时对 [ 4] NF 膜污染的协同效应 。其中 , BSA /二 氧化硅胶 体、 海藻酸钠 /二 氧化硅胶体和腐殖酸 /二氧化硅胶 体体系的污染层阻力均大于有机物和二氧化硅胶体 单独存在时的阻力之和。原因可能有: 混合污染 层结构发生改变 ; ! 两种物质阻碍对方反向扩散; ∀ 有机物在胶体表面发生吸附。 BSA 能在胶体表面发 生吸附 , 因此协同效应最强。 Ogaw a 等比较了中试 [ 5] M BR /NF 和 MBR /RO 对生 活污 水的 处理 效果 。 结果表明, 两个系统的出水水质基本相同 , 但 NF 膜 的膜污染状况比 RO 膜严重。无机污染是两者膜污 染程度不同的主要原因, NF 膜表面沉积的硅含量比 RO 膜多。全反射傅里叶 红外光谱结果也 表明, 在 与 NF 膜表面紧密结合的污染层中, 硅是主要组分。 1 2 污染层的成分和结构 膜污染层的结构同样也是近年来的研究热点之 一 , 解析污染物的化学组成和空间结构对污染物的 去除有指导意义。 W ang 等在恒流死端过滤装置中分析了 MBR 上 17
2 [ 8] 2
g / cm 上
2
g / cm 。扫描电镜结果表明凝胶层厚度
为 30 m, EDX 结果表明凝胶层表面含硅。以上研 究表明, MBR 膜丝污染层的结构相当复杂 , 呈现出 有机大分子、 无机金属离子、 无机非金属元素和微生 物细胞相互交联的网状结构。 1 3 膜与污染物的作用力 污染物与膜之间的作用力揭 示了膜污染的本 质, 不同学者采用不同手段进行研究, 通常包括测定 物质间的作用力、 利用表面自由能预测等。 [ 9] Juang 等 认为膜 污染 会引 起膜 通量 下降 和 TMP 增大 , 进而对膜的过滤性能产生不良影响。无 机物和有机物均可引起膜污染, 这些污染物来源于 各种化学和生 物过程。污染 物和膜之间的 相互作 用, 以及污染物之间的相互作用决定了膜污染层形 成的速度和厚度。该研究通过总结一些与上述相互 作用力的定量测量相关的文献结果和试验数据, 揭 示了物质之间的相互作用力对膜污染的重要影响。 H uang 等从胶体的粒径大小及与膜之间作用力的大 小等方面揭示了膜污染的本质 。结合模型模拟 和模型污染物试验结果 , 指出当胶体和 M F /UF膜亲