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面向盐湖提锂的聚酰胺纳滤膜设计策略
1
作者 鲁丹 向昕辰 +6 位作者 耿艺方 王曼曼 姚之侃 高卓凡 方传杰 朱利平 张林 《盐湖研究》 2025年第1期100-112,共13页
实现盐湖中锂资源的高效开发是满足锂工业市场对碳酸锂需求日益增长的重要保障。面对盐湖提锂中镁锂分离难、效率低的技术挑战,亟须开发高选择性镁锂分离技术。纳滤技术具备离子选择性分离能力与低能耗优势,在盐湖提锂中展现出巨大的应... 实现盐湖中锂资源的高效开发是满足锂工业市场对碳酸锂需求日益增长的重要保障。面对盐湖提锂中镁锂分离难、效率低的技术挑战,亟须开发高选择性镁锂分离技术。纳滤技术具备离子选择性分离能力与低能耗优势,在盐湖提锂中展现出巨大的应用潜力,但其用于镁锂分离仍面临许多挑战。文章综述了近年来国内外纳滤膜用于镁锂分离的发展概况和高性能纳滤膜研究进展。首先介绍了纳滤膜离子分离机理及以纳滤为核心的盐湖提锂工艺。其次,基于界面聚合过程“反应—扩散原理”,重点探讨了面向盐湖提锂的窄孔径分布聚酰胺纳滤膜的设计策略。最后,总结了提高聚酰胺纳滤膜抗结垢性能的方法。文章为面向盐湖提锂高性能锂离子选择性纳滤膜的设计与应用提供了参考。 展开更多
关键词 盐湖提锂 纳滤 聚酰胺膜 分离机理 孔径窄分布
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聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜的制备条件优化及耐氯性能研究
2
作者 刘恩华 刘杉 魏飞 《现代化工》 北大核心 2025年第2期176-181,187,共7页
为了获得具有优异脱盐性和高耐氯性的管式纳滤复合膜,以PET无纺布和HOP(PP+PE)无纺布为支撑层的聚醚砜超滤膜为基膜,通过界面聚合技术制备聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜(PES/PSA);研究了水相和有机相各组分浓度对于PES/PSA复合膜脱盐... 为了获得具有优异脱盐性和高耐氯性的管式纳滤复合膜,以PET无纺布和HOP(PP+PE)无纺布为支撑层的聚醚砜超滤膜为基膜,通过界面聚合技术制备聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜(PES/PSA);研究了水相和有机相各组分浓度对于PES/PSA复合膜脱盐性能的影响以及在不同次氯酸钠(NaClO)浓度和时间下PES/PSA复合膜的耐氯性能。通过FT-IR、SEM对PES/PSA复合膜的物理、化学结构进行了表征,结果表明,当水相中哌嗪(PIP)质量分数为0.8%、4-二甲氨基吡啶(DMAP)质量分数为0.015%、十二烷基硫酸钠(SDS)质量分数为0.01%及有机相中均苯三磺酰氯(TSC)质量分数为0.05%、丙酮质量分数为3%时,制备的PES/PSA复合膜具有长期稳定的高脱盐性能;PES/PSA复合膜在pH=5.0、1000 mg/L活性氯处理24 h以及pH=5.0、不同质量浓度活性氯处理2 h的条件下,脱盐性能依然保持稳定,具有优异的耐氯性。 展开更多
关键词 聚醚砜 聚磺酰胺 管式纳滤 耐氯性 脱盐
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基于纤维素纳米晶体界面聚合制备抗有机污染的高通量复合纳滤膜
3
作者 丰桂珍 张火梅 +2 位作者 陈俊 莫凯琳 崔志成 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期20-29,39,共11页
为改善传统聚酰胺纳滤膜的渗透分离和抗污染性能,将亲水性纤维素纳米晶体(CNCs)通过界面聚合反应引入纳滤膜聚酰胺层,制备了抗污染的纤维素纳米晶体复合纳滤膜(TFN-25膜).利用扫描电镜、Zeta电位等手段对TFN-25膜进行表征,并研究CNCs对... 为改善传统聚酰胺纳滤膜的渗透分离和抗污染性能,将亲水性纤维素纳米晶体(CNCs)通过界面聚合反应引入纳滤膜聚酰胺层,制备了抗污染的纤维素纳米晶体复合纳滤膜(TFN-25膜).利用扫描电镜、Zeta电位等手段对TFN-25膜进行表征,并研究CNCs对纳滤膜表面形貌、结构、渗透分离和抗污染性能的影响.结果表明,TFN-25膜表面形成了球状结构,粗糙度增大,亲水性和电负性增强;在0.4 MPa的操作压力下,TFN-25膜的纯水通量为37.73 L/(m^(2)·h),Na_(2)SO_(4)截留率为96.67%;在21 h脱盐实验中保持良好的稳定性;TFN-25膜对腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠的通量恢复率分别为97.80%、85.05%和91.45%,抗污染性能有所提升. 展开更多
关键词 纤维素纳米晶体 界面聚合 复合纳滤膜 抗污染
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聚酰胺/聚醚醚酮复合膜的制备及其有机溶剂纳滤性能
4
作者 闫鹏程 高卓凡 +7 位作者 周志辉 吴红丹 陈霞 周显 范泽宇 邓闪闪 鲁麒 向媛 《化工进展》 北大核心 2025年第2期1147-1156,共10页
有机溶剂纳滤(OSN)作为一种新兴的膜分离技术在医药化工等领域得到广泛应用。然而常见的纳滤膜不具备良好的耐溶剂性能,因此选择适合的膜材料是有机溶剂纳滤工业应用的关键。以哌嗪(PIP)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体,通过界... 有机溶剂纳滤(OSN)作为一种新兴的膜分离技术在医药化工等领域得到广泛应用。然而常见的纳滤膜不具备良好的耐溶剂性能,因此选择适合的膜材料是有机溶剂纳滤工业应用的关键。以哌嗪(PIP)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体,通过界面聚合法在聚醚醚酮(PEEK)多孔膜上负载了聚酰胺(PA)功能层,制备了良好耐溶剂性能的PA/PEEK复合纳滤膜,并对其微观结构、亲水性能等进行了研究。探究了PIP浓度对复合膜渗透分离性能的影响,并对性能最优异的膜进行了多种有机溶剂的通量测试以及低价盐离子和小分子有机物截留性能测试。结果表明,0.3%(质量分数)PIP浓度制备的膜具有最优渗透分离性能,其水通量达到(4.81±0.04)L/(h·m^(2)·bar)(1bar=10~5Pa),Na_(2)SO_(4)截留率为98.23%;复合膜对甲醇溶剂通量达到(2.77±0.22)L/(h·m^(2)·bar),在乙醇溶剂中的截留分子量约为519g/mol。此外,复合膜表现出稳定的长期有机溶剂纳滤性能。 展开更多
关键词 聚醚醚酮 聚酰胺 有机溶剂纳滤 复合材料 膜 渗透
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基于高贯通网络多孔支撑层调控制备薄层复合纳滤膜
5
作者 李煜 潘国元 +3 位作者 张杨 赵国珂 钟天 刘轶群 《石油化工》 北大核心 2025年第2期203-212,共10页
利用雾化辅助非溶剂诱导相分离(AA-NIPS)方法制备多孔支撑层,再在支撑层上通过界面聚合得到系列高性能薄层复合纳滤(TFC NF)膜,利用SEM、ATR-FTIR、接触角测试等方法研究了支撑层结构对TFC NF膜结构与性能的影响。实验结果表明,通过调... 利用雾化辅助非溶剂诱导相分离(AA-NIPS)方法制备多孔支撑层,再在支撑层上通过界面聚合得到系列高性能薄层复合纳滤(TFC NF)膜,利用SEM、ATR-FTIR、接触角测试等方法研究了支撑层结构对TFC NF膜结构与性能的影响。实验结果表明,通过调节雾化工艺,在不依赖致孔剂的前提下,可实现支撑层膜孔地精准调控。优化的孔道结构显著增强了流体的过滤通道,促进支撑层纯水通量和整体膜通量的提升。支撑层的理想膜孔结构缓解了诱发渗透剂横向扩散的孔限制效应,使膜分离层的结构得到优化。其中,NF-AA/20膜上形成更多的聚酰胺突起结构,增大了流体的有效渗透面积,渗透与分离性能长期稳定,在保持较高MgSO4截留率的前提下,通量比原始膜提高近50%。AA-NIPS法具有简便高效、易于连续化和结构可控性强的特点,为理想结构支撑层的制备和改性提供了新思路。 展开更多
关键词 雾化辅助非溶剂诱导相分离 纳滤膜 支撑层 高贯通网络孔 聚丙烯腈
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基于纳滤技术的印染废水中碳酸钠和硫酸钠高效分离及回用染布研究
6
作者 李忠华 常娜 +3 位作者 陈董根 谢厚鹏 刘鹏 王海涛 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期129-136,145,共9页
印染废水中高盐分的存在要求对其水及无机盐资源实行循环利用.其中,主要含盐组成为碳酸钠与硫酸钠.在常规废水处理流程中,硫酸钠的回收备受重视,而经济价值较高的碳酸钠回收却被忽略.本研究基于纳滤技术,针对混盐溶液与实际印染废水实... 印染废水中高盐分的存在要求对其水及无机盐资源实行循环利用.其中,主要含盐组成为碳酸钠与硫酸钠.在常规废水处理流程中,硫酸钠的回收备受重视,而经济价值较高的碳酸钠回收却被忽略.本研究基于纳滤技术,针对混盐溶液与实际印染废水实施碳酸钠与硫酸钠的分离实验.通过pH值调节实现CO_(3)^(2)和HCO_(3)^(-)的转化,纳滤工艺实现HCO_(3)^(-)与SO_(4)^(2-)分离,进而蒸发得到的固体盐回用于染布工序.实验表明,当溶液pH为8.1时,CO_(3)^(2-)转化为HCO_(3)^(-)的转化率最大,有利于纳滤分盐;进水压力小更有利于HCO_(3)^(-)的分离回收,混盐溶液中试试验分离盐效果明显,SO_(4)^(2-)被高效截留,HCO_(3)^(-)呈现负截留状态.印染废水分盐试验中,纳滤装置对SO_(4)^(2-)截留率可达97.58%,HCO_(3)^(-)截留率为-57.07%,分离度可达220,分盐效果显著.得到的固体碳酸钠和硫酸钠盐回用染布,染布色差均小于1.纳滤膜技术在处理印染废水及盐分资源回收方面展现出可行性,但后续仍需对工艺运行参数进一步优化与深入探究. 展开更多
关键词 纳滤 分盐 碳酸钠 硫酸钠 回用染布
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氧化石墨烯纳滤膜插层改性研究进展
7
作者 李泾贤 郝嘉劲 +1 位作者 王磊 王旭东 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期156-171,共16页
近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道... 近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道性能.但根据插层材料种类和性质的不同,其对GO纳滤膜的综合性能会产生一定影响.因此,本文从GO纳滤膜的层间通道调控出发,强调了插层技术的独特优势.并根据插层材料的属性将其分为刚性纳米材料和柔性纳米材料两大类,详细分析了各类材料在对GO纳滤膜进行插层时结构和性能上的影响.同时,也提出了插层法在制备GO纳滤膜时目前所面临的一些困难和挑战,并对未来的研究方向做出了展望,旨在为设计具有出色稳定性和高分离性能的GO纳滤膜提供参考和借鉴. 展开更多
关键词 纳滤 纳米材料 膜 氧化石墨烯 插层法
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耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜改性的研究进展
8
作者 高阳 高卓凡 +5 位作者 周志辉 吴红丹 彭子凌 向媛 范泽宇 李家正 《广州化学》 2025年第1期9-14,I0001,共7页
简单介绍了耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜的优势及应用。详细综述了耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜的改性方法,其中耐溶剂性主要通过交联反应进行强化,纳滤膜对不同溶剂的渗透率与溶剂的(δ_(ps)MV_(s)^(-1)η_(s)^(-1))系数呈正相关;通过增强选择层与聚... 简单介绍了耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜的优势及应用。详细综述了耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜的改性方法,其中耐溶剂性主要通过交联反应进行强化,纳滤膜对不同溶剂的渗透率与溶剂的(δ_(ps)MV_(s)^(-1)η_(s)^(-1))系数呈正相关;通过增强选择层与聚酰亚胺基材之间的界面结合强度或设计新型选择层,可以有效地提高膜的纳滤性能;通过引入纳米材料可以打破“跷跷板”效应,在保证选择性能的同时大幅度提升膜的渗透性能。最后展望了耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜的未来发展方向。 展开更多
关键词 有机溶剂 纳滤膜 聚酰亚胺 纳米材料 改性
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用于饮用水处理的高脱盐率商品纳滤膜性能试验
9
作者 章中 段冬 +1 位作者 刘彦伶 夏圣骥 《净水技术》 2025年第1期55-64,73,共11页
【目的】在我国北方部分城市,市政饮用水水源由南水北调水和本地水源组成,两者水质存在显著差异,市政供水面临“同城不同质”的问题。【方法】该试验针对此问题研究了6种用于北方部分地区原水处理的高脱盐率商品纳滤膜的性能。试验对6... 【目的】在我国北方部分城市,市政饮用水水源由南水北调水和本地水源组成,两者水质存在显著差异,市政供水面临“同城不同质”的问题。【方法】该试验针对此问题研究了6种用于北方部分地区原水处理的高脱盐率商品纳滤膜的性能。试验对6种纳滤膜的各种理化性质,包括表面形貌、官能团、元素组成、粗糙度、亲疏水性、表面电性一一进行了详细的表征与研究;同时还通过膜过滤试验探究了6种纳滤膜的过滤性能,具体包括膜的纯水渗透性能、对有机物和无机盐的截留性能以及模拟原水过滤条件下的性能表现。【结果】结果表明:6种纳滤膜的纯水渗透系数在12~16 L/(m^(2)·h·bar)(1 bar=0.1 MPa)渗透性能主要受到膜表面粗糙度、亲水性、孔径分布等的影响;全芳香族聚酰胺纳滤膜对于各种无机盐的截留率都在90%以上,半芳香族聚酰胺纳滤膜对氯化钠有约40%的截留率,对其他无机盐的截留率也在90%以上。所选6种纳滤膜对于有机物截留率均在70%以上,对于硬度截留率均在90%以上,但由于膜孔径、膜表面电荷等的差别,对硫酸盐和氯化物的截留率表现出差异,更致密的活性层和较高的膜负电荷能使膜对氯化物的截留率达到要求。【结论】较高的粗糙度、较低的交联度、较强的亲水性有利于提升全芳香族聚酰胺纳滤膜的透水性;较小且分布集中的膜孔径有利于纳滤膜对硬度和硫酸盐的去除。 展开更多
关键词 市政供水 纳滤 高硬度水 无机盐 截留率
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β-环糊精修饰哌嗪基聚酰胺制备耐氯复合纳滤膜
10
作者 张明铎 嵇华忠 +4 位作者 郑俊芝 周学良 孙孟超 刘大朋 洪耀良 《塑料工业》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
为提高聚酰胺纳滤膜的耐氯性能,本研究以哌嗪基聚酰胺分离层作为基础层,利用膜表面残余的酰氯基团,再次进行界面反应,将β-环糊精(β-CD)修饰到膜表面制备改性复合纳滤膜,对改性复合膜的表面形貌、化学组成和特性进行了表征,阐述了复合... 为提高聚酰胺纳滤膜的耐氯性能,本研究以哌嗪基聚酰胺分离层作为基础层,利用膜表面残余的酰氯基团,再次进行界面反应,将β-环糊精(β-CD)修饰到膜表面制备改性复合纳滤膜,对改性复合膜的表面形貌、化学组成和特性进行了表征,阐述了复合膜结构和性能之间的关系。通过对比实验得出β-CD最佳反应质量分数为0.2%,反应时间为2 min,经优化的改性膜纯水通量达到126.40 L/(m^(2)·h·MPa),对硫酸钠(Na2SO_(4))、硫酸镁(MgSO_(4))、无水氯化镁(MgCl_(2))、氯化钠(NaCl)的截留率分别为95.90%、91.76%、36.43%和31.76%。改性膜在不同pH值的次氯酸钠溶液中浸泡后,表现出稳定的高通量和盐截留性能,具备优异的耐氯特性,在72 h的长期运行实验中,改性膜性能未发生较大变化,具备长期运行的要求。本研究结合了β-环糊精的纳米空腔结构与酯基的耐氯特性,为高渗透选择性耐氯纳滤膜的制备提供了一种新策略。 展开更多
关键词 纳滤膜 改性 Β-环糊精 耐氯
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贻贝仿生改性聚偏氟乙烯复合纳滤膜的制备及性能研究
11
作者 刘鹏 刘晓婷 +2 位作者 陈绍崴 李振春 毕媛媛 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期130-136,共7页
改善聚偏氟乙烯膜分离性能,开发出适用于分离染料的高通量疏松型复合纳滤膜。用PVDF与PEEK-WC制备底膜,采用贻贝仿生改性法,将单宁酸与多巴胺共混后,再与聚乙烯亚胺进行层层组装,开发出新型TA/PDA-PEI疏松型复合纳滤膜;继而考察其综合... 改善聚偏氟乙烯膜分离性能,开发出适用于分离染料的高通量疏松型复合纳滤膜。用PVDF与PEEK-WC制备底膜,采用贻贝仿生改性法,将单宁酸与多巴胺共混后,再与聚乙烯亚胺进行层层组装,开发出新型TA/PDA-PEI疏松型复合纳滤膜;继而考察其综合性能。PVDF与PEEK-WC的质量比为8∶2时,所制备的底膜性能表现最优;当TA与PDA的质量比为5∶5时,复合纳滤膜的综合性能最佳;TA/PDA与PEI溶液质量浓度分别为1.0 g/L与2.0 g/L,且组装层数为3层时,所制得的复合纳滤膜整体性能最佳。新型单宁酸-多巴胺-聚乙烯亚胺复合纳滤膜对模拟染料废水具有很好的分离效果及优异的抗污染性。 展开更多
关键词 纳滤膜 单宁酸 多巴胺 多层组装
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花生壳复合纳滤膜的制备及性能研究
12
作者 王丁 钱德猛 +5 位作者 曹明雪 李郑玲 王晓燕 李玉想 崔国旗 周阿洋 《安徽化工》 2025年第1期63-66,共4页
花生壳作为一种广泛存在的农业废弃物,目前以焚烧作为主要处理形式。近年来耐溶剂复合纳滤膜因其能够在有机溶剂中不易溶解,常被用于催化剂中的氮氮二甲基甲酰胺溶液的回收,寻找合适的耐溶剂膜材料也成为研究热点。利用花生壳单元结构... 花生壳作为一种广泛存在的农业废弃物,目前以焚烧作为主要处理形式。近年来耐溶剂复合纳滤膜因其能够在有机溶剂中不易溶解,常被用于催化剂中的氮氮二甲基甲酰胺溶液的回收,寻找合适的耐溶剂膜材料也成为研究热点。利用花生壳单元结构中富含多酚的特点,采用处理后的花生壳液化产物作为水相单体与均苯三甲酰氯(TMC)通过界面聚合反应,制备了一种有机溶剂纳滤膜。制备时为了加强膜的交联程度,在界面聚合过程中加入乙二胺,并考查了乙二胺用量对膜性能的影响,制备的膜NF-1EDA在分离氮氮二甲基甲酰胺(DMF)的孟加拉红溶液中表现出稳定的分离性能,截留率达到98%。本研究不仅为花生壳的高效回收提供了一条良好的途径,而且为聚芳酯耐溶剂膜的制备提供了一种新的材料。 展开更多
关键词 花生壳 界面聚合 纳滤膜 耐溶剂
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纳滤膜在盐湖提锂领域的研究进展
13
作者 李海柯 张环 +1 位作者 王晓磊 王会才 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1404-1413,共10页
中国锂(Li)资源消耗量占全球消耗量的40%,然而其产能仅满足工业需求的20%,80%的Li需要进口,研究新一代提Li技术迫在眉睫。纳滤(NF)膜具有选择性离子分离能力,在Mg^(2+)、Li^(+)的选择性分离中表现出突出的潜力。商用NF膜多荷负电,受Don... 中国锂(Li)资源消耗量占全球消耗量的40%,然而其产能仅满足工业需求的20%,80%的Li需要进口,研究新一代提Li技术迫在眉睫。纳滤(NF)膜具有选择性离子分离能力,在Mg^(2+)、Li^(+)的选择性分离中表现出突出的潜力。商用NF膜多荷负电,受Donnan效应和静电引力影响,其对正离子的分离能力有限。近年来的研究发现,荷正电NF膜可以有效分离具有相似水合物离子半径的Mg^(2+)和Li^(+)。该文介绍了NF膜中离子传输理论和选择性筛分机理,综述了商用NF膜在盐湖提Li领域的研究现状及不足,分析了荷正电NF膜的制备方式(包括胺单体的选取、纳米材料掺杂、引入中间层及表面接枝等)对提升Mg^(2+)、Li^(+)的选择性分离性能的影响规律。最后,总结了荷正电NF膜在实际工程应用中的挑战和前景。 展开更多
关键词 盐湖提锂 筛分机理 商用纳滤膜 膜改性 荷正电纳滤膜
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基于深度学习模型的中试纳滤系统膜污染预测研究 被引量：2
14
作者 陈艳 牛亚林 +3 位作者 彭兴 郑文静 徐小虎 徐鹏成 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第5期103-112,共10页
膜污染的预测或模拟对于阐明膜污染机理和制定有效的污染控制措施具有重要意义。建立了一种门控循环单元(GRU)模型,用于预测中试纳滤系统的过滤性能,并探究膜的污染机理。采用跨膜压差(TMP)作为输出变量,考察以TMP自身为输入变量的单输... 膜污染的预测或模拟对于阐明膜污染机理和制定有效的污染控制措施具有重要意义。建立了一种门控循环单元(GRU)模型,用于预测中试纳滤系统的过滤性能,并探究膜的污染机理。采用跨膜压差(TMP)作为输出变量,考察以TMP自身为输入变量的单输入时间序列模型的预测效果,并探讨了9种水质参数:pH、水温、电导率、总溶解性固体(TDS)、总硬度(TH)、浊度、高锰酸盐指数(CODMn)、溶解性有机碳(DOC)以及UV254的独立和耦合效应对膜污染及预测结果的影响,筛选出最优模型与膜污染预测中常用的机器学习算法——随机森林(RF)和时间序列预测中广泛使用的长短时记忆网络(LSTM)进行比较。结果表明:以TMP自身数据作为输入的LSTM以及GRU单输入时间序列预测模型的R^(2)分别达到了0.9613和0.9861;水质参数对TMP的相关性顺序依次为:温度>电导率>TDS>总硬度>高锰酸盐指数>DOC>浊度>UV254>pH;以温度和电导率为输入的多变量GRU模型预测效果最佳(R^(2)=0.8344),预测精度优于相同时间步长的单输入GRU模型(R^(2)=0.4555)以及相同输入参数的多变量LSTM(R^(2)=0.6428)和RF模型(R^(2)=-4.1894),在此基础上增加或减少水质参数作为模型输入,模型的预测精度均有所下降。时间序列模型在膜污染预测方面展现出了较高的可靠性,GRU模型预测精度更高,在膜污染预测中具备更高的应用潜力。输入变量的特征选择对高效预测膜污染具有重要意义,对输入水质数据进行特征选择,可以显著提升模型的预测性能。此外,预测结果反向验证了水温和无机离子耦合是造成冬季纳滤膜污染的主要原因,冬季纳滤运行过程中要注意温度和无机离子污染对纳滤膜运行稳定性的影响。 展开更多
关键词 膜污染预测 深度学习 GRU 纳滤 中试
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颗粒活性炭-纳滤处理二级出水中有机物膜污染机制研究 被引量：1
15
作者 孙丽华 邓斯 +1 位作者 梅筱禹 王春芳 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3749-3758,共10页
采用颗粒活性炭(Granular Activated Carbon,GAC)、生物活性炭(Biological Activated Carbon,BAC)两种过滤单元分别与纳滤(Nanofiltration,NF)组合对污水厂二级出水进行深度处理,分析二级出水直接NF、GAC-NF以及BAC-NF三种不同处理工艺... 采用颗粒活性炭(Granular Activated Carbon,GAC)、生物活性炭(Biological Activated Carbon,BAC)两种过滤单元分别与纳滤(Nanofiltration,NF)组合对污水厂二级出水进行深度处理,分析二级出水直接NF、GAC-NF以及BAC-NF三种不同处理工艺对有机物的去除效果以及膜污染机制.研究发现,BAC-NF组合工艺对溶解性有机碳(DOC)、微生物代谢副产物类和腐殖酸类有机物的去除效果更好,去除率分别为85.2%、76.2%和82.0%;BAC-NF组合工艺的膜比通量(J/J0)最高,每个周期末的J/J0分别为0.69、0.65和0.63,膜污染总阻力最低,仅为5.97×10^(10)m^(-1);膜污染特征曲线表明二级出水直接NF为滤饼层污染,GAC-NF和BAC-NF先发生中间堵塞之后形成滤饼层污染;其中,BAC-NF以膜孔中间堵塞污染为主,膜污染程度最轻;通过扩展的德亚盖因-兰多-弗韦-奥弗比克(Extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek,xDLVO)理论分析发现BAC-NF组合工艺污染后膜表面的疏水性最弱,膜表面Zeta电位值最大;BAC-NF组合工艺在过滤初期,水中有机物不容易到达膜表面,膜污染程度最轻.在过滤中后期,水中有机物与膜表面有机物之间很难产生粘附,形成的滤饼层最疏松.综上,BAC-NF组合工艺能有效缓解膜污染,可为再生水深度回用提供一种可靠的技术. 展开更多
关键词 二级出水 纳滤 颗粒活性炭 膜污染 xDLVO理论
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基于两性离子的纳滤膜抗污染改性方法研究进展 被引量：1
16
作者 尹萌萌 王禹翰 +3 位作者 张坤 王冠 徐维国 王波 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期37-44,共8页
纳滤膜对水中污染物的分离截留性能优异,膜污染控制和抗污染强化是该技术发展的研究热点。纳滤膜改性是强化纳滤膜抗污染性能的方法之一,基于两性离子材料的改性纳滤膜凭借两性离子材料静电作用与水分子结合的特性,在渗透性和抗污性方... 纳滤膜对水中污染物的分离截留性能优异,膜污染控制和抗污染强化是该技术发展的研究热点。纳滤膜改性是强化纳滤膜抗污染性能的方法之一,基于两性离子材料的改性纳滤膜凭借两性离子材料静电作用与水分子结合的特性,在渗透性和抗污性方面表现优秀。系统综述了强化抗污染的两性离子纳滤膜的改性方法,包括涂覆法、接枝法、界面聚合法、自组装和共混掺杂法等,并阐释了各方法所制备纳滤膜的抗污效能和适用条件,最后对各改性方法做出了展望,以期为两性离子材料在纳滤膜改性和实际应用中的研究提供参考。 展开更多
关键词 纳滤膜 改性 两性离子 膜污染
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生化-超滤-纳滤组合工艺在餐厨垃圾废水处理中的应用 被引量：1
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作者 杨伟球 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期153-156,共4页
采用除渣预处理+厌氧反应器+二级AO+外置式超滤+NF(双膜法)组合工艺进行餐厨垃圾废水处理,研究结果表明,当进水COD为72315~78562 mg/L时,NF系统产水COD为264~347 mg/L,对有机物的去除率达到99.5%~99.7%,研究了NF系统压力、温度、pH和运... 采用除渣预处理+厌氧反应器+二级AO+外置式超滤+NF(双膜法)组合工艺进行餐厨垃圾废水处理,研究结果表明,当进水COD为72315~78562 mg/L时,NF系统产水COD为264~347 mg/L,对有机物的去除率达到99.5%~99.7%,研究了NF系统压力、温度、pH和运行时间对膜分离性能的影响。NF出水可以达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)标准B等级指标,NF系统浓水用于静脉产业园垃圾焚烧炉飞灰固化。最后,对工程投资、运行费用和经济效益进行了分析和讨论。 展开更多
关键词 餐厨垃圾废水 厌氧反应器 外置式超滤 纳滤 双膜法
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颗粒活性炭-纳滤对二级出水中条件致病菌和有机物的去除效能 被引量：1
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作者 孙丽华 张凯权 +2 位作者 梅筱禹 李瑞瑛 张妍 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第9期1-7,14,共8页
再生水回用是解决水资源短缺的重要途经,被广泛应用于工业生产、城市绿化方面,但其中含有大量的条件致病菌,对环境及人体健康具有潜在威胁。研究拟对污水厂二级出水采用颗粒活性炭(Granular Activated Carbon,GAC)、生物活性炭(Biologic... 再生水回用是解决水资源短缺的重要途经,被广泛应用于工业生产、城市绿化方面,但其中含有大量的条件致病菌,对环境及人体健康具有潜在威胁。研究拟对污水厂二级出水采用颗粒活性炭(Granular Activated Carbon,GAC)、生物活性炭(Biological Activated Carbon,BAC)两种过滤单元与纳滤(nanofiltration,NF)组合工艺,来达到水中三种条件致病菌(军团菌、铜绿假单胞菌和鸟分枝杆菌)、大肠杆菌和有机物的去除的目的,采用直接NF、GAC-NF和BAC-NF三种处理工艺对去除效果进行分析。结果表明:在GAC过滤的滤速为5 cm/h,NF的过滤压力为0.4 MPa条件下,直接NF及其组合工艺均可实现二级出水中条件致病菌的完全去除,相较于直接NF和GAC-NF,BAC-NF工艺对水中DOC、UV254、微生物代谢副产物类和腐殖酸类有机物的去除率最高,分别为85.2%、74.5%、76.2%和82.0%;水中条件致病菌与大肠杆菌、DOC之间均有显著相关性,可以通过强化水中大肠杆菌和有机物的去除,达到提高不同组合工艺对条件致病菌削减的目的;BAC表面生物膜细菌中的假单胞菌、气单胞菌、硝化螺旋菌和不动杆菌占比最高,上述细菌对条件致病菌的生长繁殖起抑制作用;生物膜真核微生物中的线虫和轮虫占比最高,这两种微生物能通过捕捉的方式实现对水中条件致病菌的削减。 展开更多
关键词 条件致病菌 纳滤 颗粒活性炭 二级出水 有机物.
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具有界面复合活性层的高效纳滤膜构筑与性能
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作者 邱杰 孙哲建 +3 位作者 钱杰 帖金鑫 詹晓力 张庆华 《化学反应工程与工艺》 CAS 2024年第2期116-125,共10页
纳滤膜技术已广泛应用于水处理过程,但在长期运行过程中仍面临渗透通量下降和污染结垢等问题。 本研究在多孔基材上将氨基功能化类沸石咪唑酯骨架-8(AZIF-8)与海藻酸钠(SA)水凝胶网络结合,构筑有机-无机纳米复合活性层高效凝胶网络,制... 纳滤膜技术已广泛应用于水处理过程,但在长期运行过程中仍面临渗透通量下降和污染结垢等问题。 本研究在多孔基材上将氨基功能化类沸石咪唑酯骨架-8(AZIF-8)与海藻酸钠(SA)水凝胶网络结合,构筑有机-无机纳米复合活性层高效凝胶网络,制备渗透性强、抗污染性能优异的复合纳滤膜(SAZM)。AZIF-8与SA水凝胶结合可以很好地克服纳米材料的团聚与相容性问题。杂化纳米凝胶网络赋予纳滤膜强的亲水性和抗污染性,为水分子的传输提供便捷路径。研究表明,SAZM对二价盐Na_(2)SO_(4)表现出稳定的截留性能,渗透通量从4.1×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa)增加到16.3×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa),提升297.6%。在牛血清白蛋白污染性实验中, SAZM表现出优异的抗污染性能,通量恢复率达95.1%。 展开更多
关键词 纳滤膜 纳米复合 水凝胶 抗污染 脱盐
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壳聚糖/纤维素复合纳滤膜除锰性能研究
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作者 胡孝勇 黄双 +3 位作者 邓冬梅 黄挺 宋文彦 左华江 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期164-170,176,共8页
将壳聚糖(CS)与纤维素(CEL)共混,以1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)为溶剂,二甲基亚砜(DMSO)为助溶剂,通过浸没沉淀相转换法制备了CS/CEL复合纳滤膜,用于去除水中的Mn^(2+)。采用X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换... 将壳聚糖(CS)与纤维素(CEL)共混,以1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)为溶剂,二甲基亚砜(DMSO)为助溶剂,通过浸没沉淀相转换法制备了CS/CEL复合纳滤膜,用于去除水中的Mn^(2+)。采用X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪对材料元素价态、微观形貌及热稳定性进行分析和表征,探究了聚合物总含量、CS和DMSO含量对复合纳滤膜纯水通量的影响,以及实验条件对复合纳滤膜去除Mn^(2+)效果的影响。结果表明:在m(DMSO)∶m(EMIMAc)=1∶1、m(CS)∶m(CEL)=1∶1条件下,当聚合物质量分数为8%、CS质量分数为50%、DMSO质量分数为50%时,最佳纯水通量为80L/(m^(2)·h)。上述条件下,当DMSO质量分数调整为40%时,复合纳滤膜对Mn^(2+)的截留效果最佳,Mn^(2+)去除率达71.2%。利用复合纳滤膜吸附去除Mn^(2+)时,最佳吸附条件为膜质量0.4g、Mn^(2+)初始质量浓度20mg/L、振荡频率80r/min、吸附温度30℃、吸附时间60min。 展开更多
关键词 壳聚糖 纤维素 复合纳滤膜 重金属 接触角
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