柑桔汁陶瓷膜微滤澄清和污染阻力试验

为了探讨柑桔汁微滤澄清技术及微滤膜污染阻力,建立膜清洗方法,研究以0.2 mm陶瓷膜微滤柑桔汁时膜通量变化及处理效果,结果表明：当温度30℃、压差0.16 MPa及膜面流速4 m/s时,全循环模式下稳定膜通量为22.4 L/(m2·h),浓缩模式下体积浓缩因子为12时,膜通量为10.6 L/(m2·h),澄清汁得率达91.67%;澄清汁浊度仅为0.62 NTU,澄清度高达99.93%,且各主要营养成分变化不大。通过建立膜污染阻力模型,考察操作参数对各分解阻力的影响,进而研究膜污染动力学后发现：压差对不可逆极化层阻力影响最为明显;增大膜面流速显著降低各极化层阻力,但对不可逆污染阻力作用不大;升高温度使得各阻力下降;膜污染可用拟二级速率方程描述。研究污染膜清洗过程,结果表明采用去离子水、1% NaOH和0.5% NaClO混合液、0.2% HNO3溶液依次清洗膜,膜通量可迅速恢复。     

茶皂素的陶瓷膜纯化工艺优化及脱色研究

茶皂素是一种性能优良的天然非离子型表面活性剂,但目前使用的多为粗提物,纯度不高且含有大量色素,水溶液颜色较深,严重影响其应用范围。通过正交试验对茶皂素的纯化工艺进行了优化,结果表明,在0.05μm的膜孔径、0.1 MPa的操作压力和1%的料液质量分数下,样品纯度由原先的不到50%提高到83%,得率为69%。对油茶皂苷的脱色工艺进行了研究,确定了最佳工艺条件为:H2O2加入量9%,料液质量分数10%,pH值9,脱色温度70℃,脱色时间30 min,工艺简单易行,适宜工业化生产。     

旋转圆板型陶瓷膜过滤器平衡过滤油水乳浊液特性研究

采用旋转圆板型陶瓷膜过滤器对5%的O/W(油/水)乳浊液进行了精密平衡过滤。过滤压力为50,100,150kPa和圆板旋转速度为125,250,500r/min时,对过滤速度和过滤量的影响进行了对比分析。结果表明,转速为250r/min,压力为50kPa时,达到过滤平衡的时间最短且运行稳定,过滤速度较高过滤量较大,在此条件下过滤效果较为理想。     

农村生活污水陶瓷膜-生物反应器处理工艺强化脱氮除磷研究

传统膜生物反应器是农村生活污水处理的重要工艺之一,但其存在氮磷去除效果差等问题,本文旨在探究陶瓷膜生物反应器对农村生活污水的处理效果,并提高其脱氮除磷效果。陶瓷膜-生物反应器(C-MBR)是将好氧生物反应与无机陶瓷平板膜过滤技术相结合的工艺,具有占地面积小、维护简单、排泥量少等优点。本文利用陶瓷膜代替传统膜-生物反应器中的有机膜,对C-MBR进行强化脱氮除磷工艺研究,通过优化回流比、DO、HRT等进行强化脱氮,采用粉煤灰多孔填料吸附进行强化除磷。结果表明:在进水COD和TN、NH_3-N、TP浓度分别为360.00～661.00、33.90～57.60、16.80～32.30 mg·L~(-1)和4.78～5.70 mg·L~(-1),MLSS为3000 mg·L~(-1),膜孔径为50 nm条件下,C-MBR出水对应指标平均浓度分别为34.90、22.59、1.13 mg·L~(-1)和4.57 mg·L~(-1),平均去除率分别为93.68%、47.86%、95.00%和12.32%。优化回流比至200%、DO浓度为2.00 mg·L~(-1)、好氧池HRT为4 h时,TN平均去除率显著提高,最佳可达69.39%,出水平均浓度为12.52 mg·L~(-1),且此时出水稳定、能耗低;粉煤灰多孔填料在水力负荷0.33 m~3·m~(-3)·d~(-1)条件下,对TP去除率可达90.90%,出水平均浓度为0.42 mg·L~(-1),满足一级A标准。使用1000 mg·L~(-1)的次氯酸钠水溶液,以每片膜500mL·30 min~(-1)速度对膜进行在线清洗时,跨膜压差恢复速率最快,膜污染去除效果恢复最佳。优化回流比、DO、好氧池HRT能有效强化C-MBR脱氮效果,填料吸附磷能有效强化除磷效果。本研究为农村生活污水就地处理、提高C-MBR脱氮除磷效果提供了有益参考。     

鲜榨苹果汁陶瓷膜超滤澄清与除菌的中试试验研究

该研究应用膜孔径为100 nm的陶瓷膜错流超滤中试系统(MEMBRALOX^?,Pall)对果胶酶酶解后的鲜榨苹果原汁进行了过滤澄清与除菌效果研究。结果表明,100 nm陶瓷膜错流超滤的最佳操作条件为：跨膜压力为0.85×10⁵ Pa,温度为50℃,膜面流速为5 m/s;以0.5%次氯酸钠和4% NaOH溶液作为清洗剂,膜通量的恢复率可以达到98%。过滤后果汁中的悬浮颗粒和引起浊度升高的大分子胶体物质大部分被滤除,而果汁的各项质量指标如pH值、总酸、糖度等却未发生     

酪蛋白胶束粉的陶瓷膜分离生产工艺

为尽快建立酪蛋白胶束粉(micellar casein concentrate, MCC)的中试生产线,实现MCC在国内的工业化生产,该研究通过测定牛乳蛋白粒径,选取孔径40和100 nm的中空纤维陶瓷膜进行膜分离效果的对比,并选用膜分离效果较佳的陶瓷膜进行最佳操作参数的确定及稀释过滤工艺的研究,最后将自制MCC和进口MCC进行品质特性对比并分析其工业化生产的可能性.结果表明:孔径40 nm中空纤维陶瓷膜与孔径100 nm中空纤维陶瓷膜相比,渗透液中不含酪蛋白,能够减少酪蛋白损失,更适合于酪蛋白和乳清蛋白的分离,孔径40nm中空纤维陶瓷膜的最佳操作参数为操作压力2×105 Pa,料液温度50℃;采用四段式的连续稀释过滤工艺,可使料液中酪蛋白占真蛋白的比例从69.39%提升至93.34%,真蛋白占干物质的比例从38.45%提升至88.15%;稀释过滤完毕后膜的纯水通量衰减了39.98%,经生物酶清洗液清洗后膜的纯水通量恢复至初始的98.02%;自制MCC在成分组成上与加拿大Proteinco公司生产的MCC相比差异不显著(p<0.05),但在溶解度和粉粒的微观形态上优于Proteinco MCC;生产1 kg MCC需要原料乳46.24 L,成本为244.58元,可实现其国内工业化生产.研究结果为实现MCC在国内工业化生产及其应用性研究提供参考.     

膜技术在现代牛奶生产中的应用

研究了陶瓷膜在工厂实际生产膜过滤牛奶中的应用.采用降膜浓缩设备浓缩后的牛奶蛋白大于3.5%,经脱脂(脂肪≤0.1%)、离心除菌、陶瓷膜微滤除菌,再与高温杀菌的稀奶油混合,72℃15 s巴氏杀菌后制得.该产品经检验后表明,产品营养全面,糠氨酸和微生物指标都得到很好的控制,货架期大大延长.该技术能广泛的适用于现代乳品的生产和加工.     

茶皂素膜滤分离纯化放大实验

茶皂素是从茶饼粕提取的一种五环三萜类混合物,其成分复杂,纯化方法较多,但都存在着成本较高,收率较低,纯度不高的现象。在原有的研究基础上采用陶瓷膜超滤结合有机膜纳滤浓缩技术对茶皂素进行分离纯化,并在工业上进行小试试验,结果表明,经过0.02μm的超滤陶瓷膜和截留分子量在200～1000Da的有机纳滤膜浓缩后,经喷雾干燥,产品的纯度从51%提高到88.2%,得率为68.2%。     

陶瓷膜用于有机硅废水除油纯化研究

采用陶瓷膜对有机硅废水进行除油纯化研究,分析膜通量随运行时间的衰减变化趋势,考察跨膜压差、膜面流速、浓缩倍数对膜通量的影响,确定恢复膜通量的方法,并比较两种陶瓷膜管的不同分离效果。结果表明,50 nm陶瓷膜能有效截留有机硅废水中的油类,过滤有机硅废水时平均通量达到340L/(m2·h),油去除率99%以上,满足后续生化处理需求。