超滤膜生产厂家

2024-08-08

超滤膜生产厂家(共10篇)

1.超滤膜生产厂家 篇一

超滤膜性能指标检测技术现状

摘要:本文简要介绍了超滤膜的起源及发展前景,分析了开展超滤膜性能指标检测方法研究的必要性,通过分析和总结调研结果,初步提出超滤膜性能评价指标,并简要阐述了各项指标检测方法的研究现状,最后对于改善超滤膜性能指标检测方法研究现状提出几点建议.作 者:张晓慧    罗嫣    隋军    庞永超  作者单位:国家海洋标准计量中心,天津,300112 期 刊:价值工程  ISTIC  Journal:VALUE ENGINEERING 年,卷(期):, 29(22) 分类号:X7 关键词:超滤膜    性能    指标    现状   

 

2.超滤膜生产厂家 篇二

关键词:丹参注射液,超滤,除热原

0 引言

中药注射剂的有效性和安全性一直都是药监部门、医疗机构和患者关注的焦点, 对于中药注射剂不良反应大多表现为皮疹和热原反应, 这与中药注射剂中未除去的热原、高分子杂质、蛋白、鞣质等有着直接或间接的关系。因此, 除去这些有害或是非有效成分是中药注射剂生产和质量控制的关键。

超滤技术是近年来药品生产尤其是中药注射剂生产中用到的新型技术和设备, 选择合适的超滤除能够有效地除去细菌内毒素、热原、高分子杂质、蛋白成分、树脂鞣质、多糖成分外, 还能够保护有效成分不被滤材截留[1,2,3,4]。

对超滤的相关参数, 如膜截留分子量、材质以及超滤条件等进行实验研究, 可进一步明确丹参注射液制剂工艺中超滤应用的合理性和有效性, 考察不同膜截留分子量、材质及超滤压力、流速和温度等因素对指标的影响, 优选合理的超滤工艺参数。本文就丹参注射液生产中使用超滤除热原进行考察和讨论。

1 超滤除热原试验

在超滤去除热原 (内毒素) 的工艺中, 膜截留分子量是最主要的影响因素[5]。因此, 采用不同截留分子量 (10 kDa、30 kDa、50 kDa) 的超滤膜滤过丹参滴注液, 以鲎试验动态浊度法对超滤前后药液内毒素的含量进行检测, 考察不同截留分子量超滤膜去除细菌内毒素的效果, 从而优选最合理的超滤膜截留分子量。

1.1 方法及步骤

取丹参注射液煮沸30 min (灭菌) , 放置室温, 取药液1 000 mL, 分别用10 kDa、30 kDa及50 kDa截留分子量的超滤膜超滤, 待超滤结束后, 分别取各药液原液和超滤液, 以动态浊度法定量检测其中细菌内毒素的含量, 计算内毒素的去除率Q。

式中C超———超滤液中细菌内毒素的含量, EU/mL;

C原———药液原液中细菌内毒素的含量, EU/mL。

1.2 内毒素检测方法 (鲎试验动态浊度法)

1.2.1 标准曲线的制作及其可靠性试验

用细菌内毒素检查用水将细菌内毒素工作标准品溶解并稀释, 配制成内毒素浓度分别为2 EU/mL、0.5 EU/mL、0.125 EU/mL、0.031 25 EU/mL的标准溶液系列, 各取0.1 mL分别加到预先加有0.1 mL鲎试剂溶液的反应管内, 混合均匀, 插入细菌内毒素定量检测仪内进行检测, 其中每一浓度重复3管, 并同时作阴性对照2管, 结果如表1所示。

以细菌内毒素浓度c为横坐标, 反应时间t的对数为纵坐标, 按最小二乘法进行统计分析, 得标准曲线为:LogT=3.047 9-0.287 2LogC, r=-0.987 8。

结果表明, 内毒素浓度在2~0.031 25 EU/mL时, 反应时间在972~3 352 s之间, 而阴性对照管反应时间大于标准曲线最低浓度的反应时间, 故标准曲线成立。

1.2.2 干扰实验及内毒素定量测定

分别将各样品药液用细菌内毒素检查用水稀释一定倍数, 以此稀释液作为供试液 (NPC) , 同时分别将此倍数稀释液配制成含内毒素标准品0.5 EU/mL的溶液, 作为阳性对照 (PPC) 。分别取上述溶液0.1 mL加到预先加有0.1 mL鲎试剂反应管内, 混匀, 插入细菌内毒素定量检测仪内进行检测, 其中每一浓度重复2管。按照下式计算回收率:

式中CPPC———样品阳性对照液中细菌内毒素的含量, EU/mL;

CNPC———样品液中细菌内毒素的含量, EU/mL;

λm———标准曲线中点或一个靠近中点的内毒素浓度, 即0.5 EU/mL。

当细菌内毒素的回收率在50%~200%之间, 则认为在此试验条件下供试品溶液不存在干扰作用。取平均回收率在50%~200%之间, 且更接近于100%的稀释倍数时所测的内毒素值作为样品中内毒素的含量。

1.3 不同截留分子量超滤膜去除内毒素试验结果

对丹参滴注液分别采用了10 kDa、30 kDa和50 kDa截留分子量超滤膜去除内毒素, 深入考察了不同截留分子量膜的实际去除效率, 30 kDa与50 kDa膜对高低2种浓度进行了试验, 10 kDa因高浓度内毒素一次过滤就能达到注射安全性要求, 未再试验稀浓度, 结果如表2所示。

结果显示, 10 kDa、30 kDa和50 kDa截留分子量超滤膜均可以去除内毒素, 但相比而言, 10 kDa截留分子量超滤膜的去除效率最高, 即使在药液严重污染 (内毒素含量>900 EU/mL) 时, 超滤后仍可有效地将丹参滴注液中内毒素含量控制在2 EU/mL内, 达到了非常安全的含量范围。而30 kDa、50 kDa截留分子量超滤膜在丹参滴注液轻度污染时 (内毒素含量<40 EU/mL) 也能将内毒素含量控制在安全范围内。相比而言, 膜截留分子量为10 kDa时, 制剂的安全性更具有保障。因此, 丹参滴注液超滤工艺中膜截留分子量选择10 kDa较为合理。

2 以有效成分透过率为指标的超滤工艺研究

在保证制剂安全性的前提下, 还以指标性成分的透过率为指标对超滤工艺进行了研究, 以最大限度地保证制剂的有效性。

基于1.3超滤除热原的研究结果, 选择膜截留分子量为10 kDa的超滤膜进行超滤研究, 并考察了超滤膜材质以及超滤压力、流速和温度对药液中有效成分透过率的影响, 优选合理的超滤工艺。

2.1 不同膜材质对指标性成分透过率的影响

聚醚砜和纤维素为超滤膜的常用材质, 以2种材质的10 kDa截留分子量超滤膜对丹参注射液进行了超滤实验, 考察了不同膜材质对丹参素及原儿茶醛指标性成分的影响, 结果如表3所示。

研究结果表明, 材质为聚醚砜的超滤膜超滤前后丹参素和原儿茶醛的透过率相对较高, 均优于纤维素超滤膜, 表明聚醚砜超滤膜更适宜于丹参滴注液的超滤工艺。

2.2 不同超滤条件对指标性成分透过率的影响

2.2.1方法及步骤

进一步以截留分子量为10 kDa的聚醚砜超滤膜, 考察了不同超滤压力、流速、温度条件下超滤对指标性成分透过率的影响:取丹参滴注液药液2 000 mL/份, 分别在不同压力、流速及温度条件下进行超滤实验 (表4) , 分别取各超滤前后药液, 通过HPLC检测, 考察指标性成分的透过率。

2.2.2 考察指标的选择

丹参滴注液中主要含有水溶性的酚酸类成分, 其中以丹参素及原儿茶醛含量最高, 在《丹参注射液》标准中也以丹参素及原儿茶醛为含量控制指标[6,7,8]。因而, 在本实验中选择具有代表性的丹参素及原儿茶醛的超滤透过率为考察指标。

计算公式:透过率 (%) =超滤后成分含量 (峰面积) /超滤前成分含量 (峰面积) ×100%

2.2.3 结果及分析

不同超滤条件下指标性成分的透过率结果如表5所示。

研究结果表明, 超滤压力、流速及温度的改变对丹参素和原儿茶醛的透过率并没有显著影响, 丹参素透过率良好, 原儿茶醛透过率稍低, 在90%左右。由于本实验仅取丹参滴注液原液2 000 mL, 板框超滤器中还存在一定量的死体积, 且超滤膜对原儿茶醛成分有少量的吸附, 因而原儿茶醛的透过率要比丹参素低。

3 结语

本实验主要针对制备工艺中超滤除热原的工艺参数进行了优化, 根据以上结果及分析, 同时考虑到GMP超滤车间的生产实际, 将超滤条件确定为:超滤膜材质为聚醚砜, 截留分子量为10kDa, 超滤压力1.0~2.0kg/cm2, 流速60~120 mL/ (m2·min) , 温度25~35℃。

由于本研究为实验室进行的小试初步结果, 因此还需结合企业生产实际进行深入研究。

参考文献

[1]李宏伟.超滤设备及技术在中药粉针生产中的应用[J].科技咨询导报, 2007 (20)

[2]姜翠莲, 郝素梅, 薄少英, 等.超滤技术在中药注射液制备中应用的体会[J].中国医药学报, 2000 (6)

[3]张天虹, 赵春顺, 林昀, 等.羟丙基-β-环糊精对桂利嗪稳定性的影响[J].沈阳药科大学学报, 2004 (4)

[4]李印秋, 马玉奎.超滤和活性炭在注射剂生产工艺中的应用比较[J].齐鲁药事, 2008 (11)

[5]余华, 朱才庆, 朱良辉, 等.血康口服液膜分离工艺的正交设计及药效学研究[J].时珍国医国药, 2005 (12)

[6]何国勇, 张翠萍, 童胜强, 等.丹参醇沉过程中多糖模型的建立和研究[J].亚太传统医药, 2009 (5)

[7]吴从平, 郭淼, 王宪泽.丹参可溶性多糖的超声波提取工艺研究[J].山东农业大学学报:自然科学版, 2007 (4)

3.关于化工生产中超滤技术的研讨 篇三

【关键词】超滤技术;化工工艺;应用

1.超滤技术

超滤膜是最早进行研究的高分子的分离膜之一。早在20世纪60年代,超滤装置就已经实现工业化了。超滤膜按膜材料不同,分为无机膜、有机膜。无机膜主要指陶瓷膜、金属膜;有机膜主要指高分子材料制成的膜。按膜形状不同,则分为平板膜、毛细管膜、管式膜、中空纤维膜。超滤膜膜材料主要有纤维素、其衍生物、聚氯乙烯、聚砜、聚酰胺、磺化聚砜等,在工业生产中使 用的一般是非对称膜。我们接下来就对其在化工工艺的过程中的应用及前景进行一定程度的分析。

2.超滤技术在化工生产过程中的应用

2.1超滤技术在制药业的应用

除热原。制剂中去除热原一般是利用活性炭反复吸附,该方法劳动强度大、损耗大、得率低。超滤去除热原的原理是使用小于热原分子量的超滤膜拦截热原,该方法已经得到美国食品与医药管理局认证,具有劳动强度小、产品得率高、产品质量好的优点。

小分子精制。对于抗生素类的小分子物质,其传统的生产过程,要经过过滤、萃取、浓缩、结晶等工艺,存在过程冗长、收率低、能耗大等缺点,而且在精制过程中有微量大分子杂质残留,如蛋白质、核酸、多糖等,这些杂质可能对人体产生副作用。利用超滤膜可以除去大分子杂质,简化操作工艺。

大分子精制。随着生物技术的发展,大分子类药物数量急剧增加,由于该类产品具有热不稳定性,超滤的低温快速过滤特性成为该类物质精制的重要方法。用超滤法把高分子多糖类化合物单独分离出来,制备具有特殊药理作用的药物,使中药不同分子量组分用于不同的治疗目的,达到 药物的综合利用,是膜分离的重要功能。

2.2超滤技术在废水处理中的应用

由于超滤技术具有压力低、无相变、能耗少、适用范围广、分离效率高等特点,近年来在废水处理领域中得到较快的发展,在石油废水、含重金属废水、 食品废水、造纸废水、纺织印染废水及其他工业废水的处理中得到广泛的应用。

2.2.1含油废水

含油废水的来源较为广泛,主要有钢铁厂冷轧乳化液废水、金属切削液、金属清洗液、油田采出水等。用超滤技术处理含油废水,其透过液对COD和油的去除率很高,并且其浓缩液可经进一步处理后回收油。

2.2.2油田含油污水

采用核桃壳过滤器-超滤装置组合工艺处理油田含油污水,超滤装置出水中SS的质量浓度由18.06mg/L降到0.56mg/L,油的质量浓度由10.98mg/L降到0.33mg/L,出水达到低渗透油层注水A1类标准的要求。采用美国某公司单孔管管式超滤膜组件处理大庆油田采油二厂的采出水,从超滤膜出水水质来看,渗透液中的油及SS的质量浓度都稳定保持在1.00mg/L以下,粒径中值和SRB均不能检出,出水水质完全满足回注水用水标准。用合金PVC中空纤维超滤膜处理吉林油田采出水,出水中SS的质量浓度为0.2mg/L,DO的质量浓度为0.69mg/L,总Fe的质量浓度为0.28mg/L,SRB菌数为0,铁细菌数为23个/mL,腐生菌数为0。在投加除氧剂和阻垢剂后的水质完全符合注A1级标准。

2.2.3乳化油废水

采用超滤处理乳化油废水,处理水量为100m3/d,原水中油的质量分数为1.0%,超滤产水水量98m3/d,透过液中油的质量分数<0.1005%,浓缩液中油的质量分数为40%,可直接用于燃烧。采用超滤法处理某厂的清洗乳化液废水,处理水量1m3/d,原水中CODCr的质量浓度为20000~50000mg/L,油的质量浓度为3000~7000mg/L,超滤处理出水中CODCr的质量浓度为3000~5700mg/L,油的质量浓度<10mg/L,处理出水中适当添加新清洗液后便可直接回用。BODAK和KONIECZNY考察了PAN和PAC2种超滤膜对3种乳化液废水的行为特征,研究结果表明乳化液废水的COD去除率可达到90%,油份的阻隔率达到95%。

2.2.4含重金属废水

处理重金属废水的传统方法通常都是一种污染转移,将废水中溶解的重金属转化成沉淀或是更加易于处理的形式。超滤技术可以实现重金属的回收,从而将其从环境中彻底除去。据报道,在电镀生产中产生的含Cu,Zn,Pb,Cd及Ni的废水,采用烧碱中和,再进行超滤处理,Cd,Cu,Zn的去除率在99%以上,Pb,Ni的去除率在90%以上。在表面活性剂存在的条件下,采用超滤法处理含5种单一重金属离子Cu,Zn,Pb,Cd,Ni和其混合物的工业废水,结果表明,当表面活性剂和金属离子的比率保持在一定水平时,重金属离子的去除率大于99.9%。利用超滤技术处理水中低浓度的重金属离子,研究表明:选择适当孔径的超滤膜,通过调节pH值,可使Cu2+,Ni2+,Cd2+,Pb2+,Zn2+等重金属离子的去除率均保持在在99%以上,处理后的水中重金属含量远远低于排放标准,并且还可从超滤浓缩液中分离重金属,达到回用的目的。

【参考文献】

[1]时钧,袁权,高从楷.膜技术手册[M].北京:化学工业出版社,2001.

[2]国家药品监督管理局.化学药品地方标准上升国家标准(第1册)[S].WS-10001-(HD-0016)-2002.注射用穿琥宁说明书.

4.超滤膜生产厂家 篇四

2超滤膜与反渗透膜在造纸中的应用研究

2.1UF膜处理黑液的应用研究

国内较早的研究案例可追溯到上个世纪90年代,北京工业大学曾利用国产PS(聚苯乙烯)膜和丹麦DDS公司生产的膜处理碱性亚钠麦草浆黑液,CODCr除去率达到80%左右,木素回收率50%以上。郭伟杰等人研究了有机高分子超滤膜处理国内某造纸企业草浆制浆黑液,对比超滤处理前后黑液CODCr的变化发现,单独使用超滤膜处理,可使酸析木素后制浆黑液的CODCr降为614mg/L;而先用混凝法预处理再用超滤膜处理,当膜的截留相对分子质量达到2000时,酸析木素后制浆黑液的CODCr降为61mg/L,可以达到GB3544-2008排放标准的要求。芬兰Rauma纸厂采用面积336m2的丹麦DDS膜纯化木素磺酸盐,年产木素磺酸盐2500t。挪威Borregard公司利用UF技术纯化分离木素磺酸盐,后续产生香草醛,可将废液中的固含量由8%~10%浓缩至22%,膜寿命可达1年以上(1MPa、pH3~4、30℃)。UF对制浆造纸黑液的处理效果主要体现在从黑液中提纯木素,生物质分离与应用研究的热烈氛围,使这种方法重新引起了科研人员的研究兴趣。但现在的研究成果还显不足,对于超滤技术的使用注意事项,例如:不同水样的预处理工艺探讨,膜的操作压力、温度、清洗间隔,膜的使用寿命延长等技术方面的问题还需进一步开发。

2.2膜在处理白水的应用

Sierka等人用超滤、微滤、纳滤以及低压反渗透膜对白水中各物质进行分离处理试验,得出结论:微滤适合处理白水中悬浮的颗粒和不溶有机物,对于TOC,COD及电导率的处理效果有限。用低压反渗透处理漂白废水电导的除去率达到了95.1%以上,COD的除去率也在88%~94.2%,对TOC的除去率最低,但是也达到了78%~96.7%。但是由于其价格昂贵有一定的局限性。纳滤膜的处理效果也非常不错,对TOC的除去率为78%~93.6%,对COD以及电导率也有较高的除去率;同时发现,不同的膜在处理相同水样时,处理效果差别较大,应用时需注意。

2.3UF处理脱墨浆废水

脱墨浆废水的传统处理方法多为气体浮选法,但是浮选法有一定的局限性,很难除去柔版油墨,而用超滤技术则可以达到一个较高的除去率。超滤技术处理柔版印刷水基油墨已经在印钞废水处理中得到了实际应用,废水回用率可达80%~90%。UptonBH,ChabotB等人研究了超滤技术在处理柔版印刷水基油墨废水的应用,得出结论为:膜通量最低可达53.5L/m2h;当油墨浓度高于0.4%时,通过率与油墨浓度呈对数关系,且膜污染程度较低;当油墨量较低时通过率与膜污染有关,与油墨的浓度无关。

2.4RO在处理造纸厂外排水中的研究

王森等人以二级生化处理后的.造纸废水为研究对象,先进行絮凝以及超滤处理后废水的各项指标为:TSD为380mg/L,电导率981μS/cm,浊度0.468NTU,CODCr53.1mg/L。后经过RO膜处理,废水的pH值为7.01,TDS除去率为90.1%,电导率除去率为90.5%,COD除去率为49.5%。pH、TDS、电导率、浊度、COD均达到了国家的GB3544-2008排放标准。谭绍早等以聚丙烯腈为基膜,壳聚糖为改性剂,采用紫外辐射法制备了一种新型纳滤膜,处理CTMP废水,对钠的截留率为40.1%,且浓缩液中的固形物含量、燃烧热比原液大大增加。叶丰等采用中试规模的连续微滤(CMF)和反渗透集成工艺,对经絮凝剂聚合氯化铝预处理以后的造纸厂污水处理系统二沉池出水进行了深度处理,CMF的预处理使得出水达到了RO的进水要求,经过了RO的处理以后COD平均值为3.2mg/L,浊度为0.07NTU,色度4.1PCU,电导率41.8μS/cm,脱盐率为99%,这些指标都可以达到造纸厂废水回收的要求。

2.5膜的工厂应用举例

瑞典Munkedal市的Arctic纸厂引入超滤系统处理循环白水。白水首先在一个沉降装置里面进行预处理,之后进入超滤装置进行过滤,净化后的水可以在某些环节替代清水。净化水的各项指标大约为:流量10m3/h,pH7.5,TSS约为20mg/L,COD约为100mg/L。Arctic纸厂的白水超滤系统的特征为:产水量为10t/h,膜表面积为270m2,操作温度为45℃,通量为40L/m2h,透膜压力为100~400kN/m2,横流速度3m/s,膜寿命为35~43月,浓缩液返回到白水系统,膜耗能1.5~2kWh/m3。这个白水超滤系统的悬浮固形物除去率超过了95%。这些超滤系统使纸厂的清水用量低于3m3/t纸。国内金东纸业计划建造一座日处理量为20000m3的反渗透工艺处理厂,一期项目于2008年完工。一期投资2510万元,运行成本为2.3元/吨水。一期工程可以减少该公司每年从长江取水255.5万m3,与此同时每年减少了255.5万吨的污水排放,减少了COD排放量140t,氨氦减排0.71t、总磷减排0.35t,回收了水中的热能。每年所产生的直接经济效益达到了400万元,对环境保护也做出了巨大贡献[14]。日照森博2013年投资几千万建成日处理40000m3/d的膜处理站,对生活污水处理后用作工厂除盐水和工艺水,工艺段以超滤和反渗透为主,包括浓水处理工段。项目解决了公司水资源不足问题,降低了生产成本,处理后吨水成本降低0.8元。

3超滤膜与反渗透膜使用存在的问题

3.1膜污染

膜污染是指处理水样中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积导致膜渗透流率下降的现象。包括膜的孔道被大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加;溶质在孔内壁吸附;膜面形成凝胶层增加传质阻力。造纸废水中所含的有机物含量高,处理流程长,容易滋生微生物,从而使膜表面被微生物所覆盖造成膜污染。膜污染问题已经成为膜分离技术领域的研究热点。近年来,已有大量关于膜污染的研究成果,人们通常通过采用料液的预处理、膜的表面改性来解决这一问题。随着材料科学的不断发展,新型的抗污染膜材料的研发成为了减少膜污染较为可行的方法,如何进一步研制出具有高选择性、高透过性的材料;探索出更加科学的成膜工艺,通过对膜制备环节的改进提高成膜性能这些问题将会成为今后研究的热点、重点与难点。

3.2膜价格高

以4040型号的中空纤维膜组件为例,国产的反渗透膜的价格在700~800支/元,进口反渗透膜以陶氏公司与海德能公司的最为畅销,相同规格的反渗透膜价格在1200~1400支/元,其使用寿命与处理效果优于国产的反渗透膜;如果进水水质较差则需要选用更为昂贵的抗污染膜甚至是海水淡化膜,其价格在3000~5000支/元。超滤膜的价格由于规格与工艺的不同价格相差较大,最常见的中空纤维超滤膜价格在300元左右,理论使用寿命为3年,其处理效果可以达到造纸废水处理的要求。可见由于技术以及原材料的不同使部分膜组件的价格过于昂贵,影响了膜技术在工业上的规模化应用,如果工厂不能合理高效地运用反渗透膜以及超滤膜,可能会导致入不敷出的情况发生。从根本上降低膜的成本还是要减少膜的污染以提高其使用寿命,这还需要日后在新型膜材料的研发、制膜工艺的改进,更加合理地操作使用流程这些方面下功夫。

3.3浓水的处理

5.超滤膜生产厂家 篇五

摘要:为解决持久性有机污染物对地下水造成的污染,以硝基苯为研究对象,考察了超滤膜对硝基苯的去除效果及影响因素.试验结果表明,当进水硝基苯浓度为85 μg/L,超滤膜可以连续工作68 h,出水小于17 μg/L.地下水中铁、锰离子对去除效果没有显著影响.进水硝基苯浓度对去除效果有显著影响.当进水硝基苯浓度由85 μg/L上升至340 μg/L时,超滤膜连续工作时间急剧下降,仅为14 h;对由硝基苯引起的膜污染,2% CH3CH2OH清洗效果最佳.作为一项应急处理技术,该工艺可以保障小城镇地区饮水安全.Abstract:In order to solve the pollution of groundwater caused by persistent organic contaminants,the removal efficiency and affecting factors of nitrobenzene removal from groundwater by using ultrafiltration technology was investigated.The experimental results indicate that the ultrafiltration system can work continuously for 68 hours when initial concentration is 85μg/L,and the nitrobenzene concentration of outflow is less than 17μg/L.Fe and Mn in groundwater have no significant impact on the removal efficiency,but the effect of initial nitrobenzene concentration of inflow is obvious.The continuous operation time decrease sharply from 68 to 14 hours when nitrobenzene concentration is 340 μg/L.2% CH3CH2OH has the best performance for cleaning the fouling caused by nitrobenzene.As an urgent treatment technology,ultrafiltration technology could guarantee the security of drinking water for people living in rural area.作 者:赵玉鑫    尹军    王晓玲    刘蕾    ZHAO Yu-xin    YIN Jun    WANG Xiao-ling    LIU Lei  作者单位:赵玉鑫,王晓玲,刘蕾,ZHAO Yu-xin,WANG Xiao-ling,LIU Lei(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090)

尹军,YIN Jun(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;吉林建筑工程学院环境工程系,吉林,长春,130021)

期 刊:中山大学学报(自然科学版)  ISTICPKU  Journal:ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI 年,卷(期):, 46(z1) 分类号:X523 关键词:地下水    持久性有机污染物    超滤    硝基苯   Keywords:groundwater    nitrobenzene    persistent organic contaminants    ultrafiltration   

6.超滤膜生产厂家 篇六

臭氧预氧化对城市二级处理水中残留有机物分子量分布的影响及超滤膜阻力变化分析

利用对城市二级处理水进行了臭氧预氧化,测定了水中残留有机物的分子量分布,并采用PVDF超滤膜对不同分子量分布的二级处理水进行了过滤.结果发现,水中有机物的分子量分布对膜的阻力构成影响很大,堵孔阻力和滤饼阻力对膜污染阻力起控制作用,有机物分子量分布与膜阻力之间有如下关系:1)2/15<d/φ<1/3(d为水中有机物分子直径,φ为膜孔直径)的有机物易在膜孔内表面产生吸附,而d/φ<2/15时,有机物则易透过膜孔;2)1/3<d/φ<1的有机物主要形成膜表面和膜孔内的.堵塞,1<d/φ<5/3的有机物主要形成膜表面的堵孔;3)d/φ>1特别是d/φ>5/3的有机物则是形成膜表面滤饼的主体.

作 者:王磊 王旭东 刘莹 段文松 WANG Lei WANG Xudong LIU Ying DUAN Wensong  作者单位:西安建筑科技大学,环境与市政工程学院,西安,710055 刊 名:膜科学与技术  ISTIC PKU英文刊名:MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期): 26(2) 分类号:X703.1 TQ028.8 关键词:膜阻力   膜污染   分子量分布   超滤膜   二级处理水  

7.超滤膜处理乳化液废水试验研究 篇七

乳化液废水主要来自机械加工和金属表面处理过程中防腐剂润滑剂以及冷却液循环使用后的排放的废水。由于乳化剂都是表面活性剂, 油分散在水中, 同时表面活性剂形成的双电层作用, 使油珠能够得以长期地稳定在水中, 成为难去除的白色乳化液。

试验研究针对以上水质情况, 引进超滤膜工艺, 处理高浓度乳化液废水。

2 试验材料与方法

2.1试验材料

美国科氏管式PVDF超滤膜2只

每只:直径25mm;长L=1.5m;膜面积:0.1m2

乳化液循环流速:3.5m/s

进水压力:0.3Mpa

运行方式:循环错流

水泵:流量:40~80L/min;

扬程:38.5m

循环水箱:1m3

2.3主要检测仪器及检测方法

石油类:分光光度法;

p Hs~25数显指针型p H计

哈希2010型多功能检测仪。

CODcr:重铬酸钾法;

SS:过滤烘干称重法

2.3试验目的

本试验是切削液污水为原水, 采用超滤膜技术处理工艺, 超滤膜采用循环错流过滤方式, 截留分子量分别为5000, 在运行压力为1bar左右, 通过本试验要达到以下目的:

1.检验超滤膜对乳化液破乳除油的是否可行;

2.检验最终处理后的污水的是否可生;

3. 检验该工艺对切削液污水中各种污染物的去除率以及不同温度下对产水率影响。

2.4废水性状及水质

废水呈乳白色, COD平均值为36000 mg/L, p H为1.96,

BOD平均值为8300mg/L, 含油量为15000mg/L浊度为3500 NTU。

2.5试验流程

2.6试验方法

对于所取3桶水样, 约100L左右, 采取循环处理方式, 每天处理一定时间, 同时定期为膜反清洗。产水量为10L/h。

测量进出水水质中的CODcr, BOD5, SS, 油。

3 试验结果与分析

3.1温度与理论产水量和实际产水量关系

由图可见理论产水量近乎一条直线, 温度与产水量成正比关系, 随着温度增加, 产水量不断增加;在25摄氏度时, 达到要求产水量, 可见超滤膜的最佳产水温度应该为25摄氏度;对于超滤膜处理乳化液废水而言, 随着温度增加产水量也随着增加, 但不是正比关系, 温度在20~30 摄氏度附近增加幅度比较大, 在25~30摄氏度附近可以达到理论值, 这是因为乳化液成分复杂, 粘度系数大造成的。

3.2污染物去除率

由图可以看出COD的去除率在70%左右, BOD的去除率在60%左右, 油去除率在98%, 浊度的去除率几乎是100%。

3.3可生化性

进水BOD/COD值为:8300/36000=0.23

污水在BOD/COD<0.3 下很难生化, 而经过超滤处理后的BOD/COD=0.31>0.3是可以生化的。

结论:由试验结果可以看出

(1) 超滤的产水量随温度的升高而增加, 最佳工作温度为25摄氏度。

(2) 该工艺对于COD的去除率在70%左右, BOD的去除率在60%左右, 油去除率在98%, 浊度的去除率几乎是100%达到了破乳除油的目的。

(3) 由进出水BOD、COD的比值可以看出, 进水是不可再生化的;经过该工艺处理后, 出水是完全可生化的。

摘要:采用超滤膜处理乳化液废水, 考查了不同温度对产水量影响以及各种污染指标的去除率。

关键词:超滤膜,乳化液,产水率

参考文献

[1]崔玉川, 李思敏, 李福勤.工业用水处理设施设计计算.北京:化学工业出版社, 2003.

[2]华东建筑设计研究院.给排水手册 (第四册) .工业给水处理.北京:中国建筑出版社, 2002.

[3][英]P.希利斯, 刘广立, 赵广英.膜技术在水和废水中的应用.北京:化学工业出版社, 2002.

8.我国纳滤膜研制及应用技术进展 篇八

关键词:纳滤膜 膜技术 水处理

0 引言

纳滤技术介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术, 其截留分子量在200~1000范围,孔径为几纳米,其分离对象的粒径为约1nm。纳滤膜有着很多显著的优点,例如操作压力低,通量高,对离子形式的盐和一些有机分子的高效去除能力,而设备投资和运行保养的费用却很低。正是因为这些优点,纳滤技术在世界范围内的各个领域被越来越多的应用。纳滤膜出现在上世纪八十年代,1993年,高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1],近年来,纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点,并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。

1 纳滤膜的研制

1.1 醋酸纤维素类纳滤膜 周金盛等人[2]应用相转化法制备了醋酸纤维素(CA)-三醋酸纤维素(CTA)不对称纳滤膜。针对CA/CTA比,混合溶剂比例,添加剂和制膜条件等因素对膜性能的影响进行了研究。所制得的膜在操作压力1MPa和进水温度5~25℃条件下,对1000mg/L的NaCl水溶液脱盐率达到了15~60%,而对1000mg/Na2SO4水溶液脱盐率为85~98%。刘玉荣等人[3]对醋酸纤维纳滤膜连续成膜工艺进行了研究,确定了连续制备醋酸纤维纳滤膜的工艺条件。在机制膜制备中,材料的毛疵点可能导致膜面的疵点和缺陷。而材料表面的微细的软毛,则有利于铸膜液与增强材料的结合,使膜不宜从增强材料上剥离。醋酸纤维类纳滤膜是早期在膜市场投入生产的产品,但使纳滤膜大量应用于生产实践当中并迅速发展的,是复合型纳滤膜的出现。

1.2 复合纳滤膜 1993年,高从堦在国内首先采用界面缩聚法制备芳香族聚酰胺复合纳滤膜(PA类纳滤膜)的是,并指出该膜对MgSO4的脱盐率优于NaCl,可用于水质的软化。岑美柱和章勤等人[4]采用高取代度氰乙基纤维素与二醋酸纤维素共混为膜材料,丙酮、二氧六环混合溶剂,以有机醇为主、加入适量其他添加剂为致孔剂,通过冰水凝胶浴干湿法纺丝,制得性能良好的中空纤维纳滤膜,该膜在给水质量浓度1800mg/L、操作压力为0.6MPa、水温25℃条件下,对二价盐CaCl2、一价盐NaCl的水溶液的脱盐率分别大于90%和小于60%,水通量均大于3.5mL/(cm2·h)。于品早[5]以聚偏氟乙酸(PVDF)为第二组分聚合物与三醋酸纤维素(CTA)共混,通过冻胶法纺丝工艺制备成中空纤维纳滤膜。研究了固含量,纺丝工艺和后处理条件对膜性能的影响,并测试了不同操作条件下的模性能,取得了满意的结果。

1.3 荷电纳滤膜

1.3.1 荷负电纳滤膜 鲁学仁[6]以丙烯酸-丙烯腈共聚物为荷电材料,以聚砜酰胺(PSA)为基膜研制了荷负电的纳滤膜。对共聚物的合成,荷电剂浓度,反应温度和反应时间等制膜条件进行了系统试验。同时还研究了荷电膜离子交换容量与膜性能的关系。制得的膜在0.6MPa下,对自来水脱盐率为40~50%,水通量为5~10mL/(cm2·h),IEC为6.0×10-4~8.0×10-4meq/cm2

苗晶等人[7]采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质-壳聚糖硫酸酯(SCS)。以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液,戊二醛为交联剂,聚砜超滤膜为基膜,采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS/PSF)复合纳滤膜,采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征,并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响。所制得的复合NF膜在13~15℃、0.30MPa下,对1000mg·L-1Na2SO4和NaCl溶液的截留率分别为91.2%、48.5%,通量分别为3.2、6.7kg·m-2·h-1。SCS/PSF系列复合膜对无机盐的截留顺序为:Na2SO4>NaCl>MgSO4>MgCl2。实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电,并由此决定其对无机盐的截留性能。

1.3.2 荷正电纳滤膜 杨艳红和方文骥[8]以聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,采用界面聚合法制备了一种荷正电纳滤膜。通过均匀实验设计,得出的优化条件为:PEI浓度为1.75%,十二烷基硫酸钠(SDS)浓度为0.1%,酸接受剂(Na2CO3:NaOH=2∶1)浓度为0.3%(均为质量浓度),界面聚合反应时间(IPT)为2min,膜对一价盐的截留率均在30%左右,对二价盐的截留率接近70%,对低分子有机染料的截留率达90%以上。

2 水处理当中的应用

2.1 自来水深度处理 崔崇威等人[9]依据大庆水源水质特点确定优质桶装水的生产工艺为:自来水—多介质过滤—臭氧化—生物活性碳过滤—精密过滤—纳滤—臭氧紫外双重消毒—自动化灌装。 纳滤浓水水质分析表明优于原水,提出将其回用于工艺中,结果表明:纳滤浓水的回用可以使桶装饮用水保留一部分人体所需的矿物质,同时提高水的硬度,达到优质桶装水的要求。组合工艺对有机污染物去除效率较高,出水高锰酸盐指数小于110mg/L,效果稳定。 纳滤膜操作压力低,可使原水部分脱盐,阴离子截留率按NO3-、Cl-、F-、SO42-顺序递增;尤其对该地区水中含量较高的F-有良好的去除效果;阳离子截留率按Na+、K+、Mg2+、Ca2+顺序递增,对高价离子的去除率大于其对一价离子的去除率,对水中无机和有机污染物都具有独特的分离特性。

朱安娜等人[10]针对磁场应用于自来水纳滤软化过程的初步研究表明:与同样条件下的对照实验相比,磁场的存在可以减缓纳滤膜通量衰减的速度。对膜面结垢的电镜分析发现,磁场引入纳滤膜过程可导致膜面结晶形态的改变。不加磁场的纳滤过程中,膜面上主要生成颗粒状的方解石;加磁场的纳滤过程中,膜面上针形文石的含量增高,且大多形成团簇结构。纳滤膜面上针形导磁极后在膜面上以S-N的结合次序形成链状结晶。

2.2 地表水处理 地表水的成分与其中的化学物质往往随着季节的变化或是雨后地表冲积物而变化,虽然在处理地表水的过程中我们主要去除的是有机物而不是硬度,纳滤膜仍然是很可靠的选择之一。李灵芝和王占生[11]以分别以太湖水和淮河水为水源的两地水厂出厂水为研究对象,研究纳滤膜组合工艺对饮用水中可同化有机碳和致突变物的去除效果。研究表明,纳滤膜对可同化有机碳的去除率为80%,能确保饮用水的生物稳定性,对致突变物的去除率大于90%,使Ames实验结果由阳性转为阴性,对两地不同原水均能生产出安全优质的饮用水。

2.3 废水处理 纳滤技术作为一种高效经济的处理手段,已经被应用于很多废水处理工艺当中。王昕彤和孙余凭[12]采用TFC-S型纳滤膜对含镍废水进行回收处理。在试验中研究了试验温度、操作压力、进料流率和溶液中Ni2+的质量浓度对Ni2+的质量截留率和透过流率的影响。料液中Ni2+的质量浓度由30mg/L,经过处理浓缩至17.7g/L,浓液达到直接回用于镀槽的要求,99%的透过液可以达到回用标准,并且回收了约99%的镍。采用NF膜处理含镍废水具有流程简单、投资小、操作费用低、物料分配合理等特点,适用于工业应用。

牟旭凤[13]对应用聚合物辅助无机膜处理模拟放射性废水进行了研究,比较了相对分子质量分别为8000、50000、和100000的三种聚丙烯酸和截流分子量为1000、3000、8000的无机膜对模拟放射性废水的处理效果。研究表明聚合物辅助超滤/纳滤技术可以有效地去除沸水中的Sr2+和Co2+,且当采用相对分子量为100000的聚丙烯酸辅助截留相对分子量为8000的无机膜超滤时,去除效果最好。

3 海水淡化

目前传统工艺中反渗透海水淡化的回收率小于40%。陈益棠等人[14]研究开发了死端超滤预处理技术和反渗透-纳滤联合脱盐相结合的膜集成海水淡化新工艺,与传统工艺比较,具有装置体积小,产水回收率高等优点。以沿岸海水为料液,操作压力1为5.1MP条件下,操作压力2为2.0MPa条件下,装置脱盐率99.21%,产水量397.3L/h产水回收率55%。海水淡化装置对海水中Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、Cl-、SO42-、TDS、总碱度、总硬度的去除率分别为99%,99.6%,99.21%,95%,99.35%,98.48,99.21%,95%,99.4%。与传统工艺产水成本进行了比较,结果表明:新工艺的总设备直接投资费分别毕回收率为20%和40%时的传统工艺下降20.06%和6.27%。其中,预处理设备投资费用分别下降43.41%和19%;操作费用中的能源费分别下降13.33%和7.14%。

王玉红等人[15]选择了ESNA1型纳滤膜对NaCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4等4种无机单盐水溶液体系进行分离实验;考察操作压力和料液浓度等的变化对纳滤膜分离性能的影响及纳滤膜脱盐的稳定性,得到一些纳滤膜脱盐的规律;并对ESNA1膜在人工海水和海水软化脱盐中的应用作了初步探索。无机盐体系脱盐实验结果显示:随操作压力升高和料液浓度增大,ESNA1膜对4种盐溶液中的离子的截留率分别增大和减小,操作压力和料液浓度的变化对一价盐溶液的截留率影响较大,对二价盐溶液的截留率影响较小。人工海水和海水软化脱盐试验结果显示:ESNA1纳滤膜在实验过程中稳定性好,在较低的操作压力下膜通量也较高,且ESNA1纳滤膜对Ca2+、Mg2+、SO42-离子的截留率均>90%,初步判断此种纳滤膜可用于海水软化预处理。

4 其他应用

4.1 药物浓缩 为探索膜分离技术在螺旋霉素(SPM)生产提取中的适用情况,韩少卿等人[16]采用超滤、纳滤对工业生产的螺旋霉素板框过滤液进行处理,实验结果表明,操作压力、操作时间及料液流速对超滤过程有很大影响,本实验所用膜件较好的去除了蛋白等大分子杂质,起到纳滤预处理作用;然后采用纳滤膜对超滤液进行浓缩纯化,操作条件如进料压力、料液pH、浓缩倍数及操作方式对纳滤过程均有很大影响。应用超滤、纳滤技术提取SPM,其收率可达76.3%,大大高于传统溶媒提取收率,产品质量也符合要求。

冉艳红和陈万群[17]对凉茶中草药水提取液进行了纳滤浓缩有效成分的研究,证明纳滤浓缩凉茶中草药提取液是可行的。纳滤技术提高了产品的收率和质量,大大降低了成本,减少了废水排放。纳滤浓缩前后风味没有变化。中草药提取液可溶性固形物从1.5%~2.0%增加到了15%,降低料液浓度、提高温度、提高压力可以提高膜通量。两种膜性能的比较结果表明,在操作条件为温度28℃,压力3.3MPa,浓度2.0%的条件下,474膜的浓缩效率较高。

4.2 食品工业 胡立新等人[18]利用膜分离技术对牛初乳的加工工艺进行改进,使用微滤膜进行除菌、纳滤膜进行浓缩,克服了传统工艺中杀菌时造成脂肪被氧化,产生异味的缺陷,产品的微生物指标符合国家标准;浓缩过程除去50%的水分,大大降低了冷冻干燥工序中的能耗,符合建设节约型社会的理念。由于采用膜技术进行“冷杀菌”,低温浓缩,降低了热敏性成分的分解,提高了产品的品质。

韩少卿等人[19]根据纳滤过程和渗透原理数学模型,采用一元线性方程推导出料液和渗滤液中葡萄糖、海藻糖浓度与累积渗透体积的指数曲线,并对糖浓度的实测值和预测值进行比较。经过渗滤处理,葡萄糖和海藻糖回收率分别达86.96%和83.64%,而其他低聚糖损失率小于3%,指数方程能较好预测渗滤过程浓度变化。

5 小结

在最近的十几年来中,纳滤膜技术已经在水处理、海水淡化、药物生产、食品加工等领域大量实际应用,为促进国民经济发展作出了很大贡献。在纳滤膜研制、纳滤膜分离特性和纳滤膜技术应用研究等方面做的大量的工作已取得了较显著进展,但与国际纳滤膜技术发展相比,我国纳滤膜技术尚有较大差距。首先高性能商品化纳滤膜的使用寿命仍然收到制备工艺的限制,在膜的改性领域还有大量的研究需要进行,其次,缺乏商品化大型纳滤膜成套设备的生产及实际应用经验。纳滤技术已被列入“21世纪水计划”,为了能尽可能地除去饮用水中全部有机物,而保留部分无机物,发展高效去除有机物的纳滤膜,是纳滤技术发展的重要方向。希望我国纳滤膜技术能够更快的发展,为国民经济发展作出更大的贡献。

参考文献:

[1]高从堦,全国膜技术报告讨论会论文集.1993;15-18.

[2]周金盛等膜科学与技术.1999;Vol.19.

[3]刘玉荣等.第三届全国膜和膜过程学术报告会论文集.1999;77-80.

[4]岑美柱等.高取代度氰乙基纤维素与二醋酸纤维素共混中空纤维纳滤膜的研制.膜科学与技术2006.26(6).45-47.

[5]于品早.CTA/PVDT共混中空纤维纳滤膜的研制.水处理技术2005.31(12).8-10.

[6]鲁学仁等.丙烯酸-丙烯腈共聚物盐荷电膜的制备和性能研究.水处理技术1997.23(1).1-6.

[7]苗晶等,.戊二醛交联的壳聚糖硫酸酯/聚砜复合纳滤膜的制备及截留特性.高校化学工程学报2007.21(2).227-232.

[8]杨艳红等.荷正电纳滤膜的制备研究.河南化工200.2410-12.

[9]崔崇威等.纳滤膜法生产桶装饮用水与提高水资源利用率.哈尔滨工业大学学报2007.39(2).258-261.

[10]朱安娜.磁场在自来水纳滤过程中的影响机理初探.膜科学与技术2004.24(4).

[11]李灵芝等.纳滤膜组合工艺去除饮用水中可同化有机碳和致突变物.重庆环境科学2003.317-19.

[12]王昕彤等.一种新型NF膜在含镍废水回用中的应用.电镀与环保2007.27(1).38-41.

[13]牟旭凤等.聚合物辅助超滤/纳滤技术处理模拟放射性废水.给水排水2006.32(174-177).

[14]陈益棠等.高回收率反渗透海水淡化工艺.水处理技术2005.31(6).38-42.

[15]王玉红等.纳滤膜脱盐性能及其在海水软化中应用的研究.工业水处理2006,.6(2).46-49.

[16]韩少卿等.超滤和纳滤膜分离技术提取螺旋霉素.中国抗生素杂志2005.30(1).52-55.

[17]冉艳红等.纳滤膜浓缩中草药提取液研究.广州化工2005.33(3).36-38.

[18]胡立新等.利用膜分离技术对牛初乳进行除菌浓缩的研究.食品科技2007(3).90-92.

9.超滤在制革废水处理中的应用 篇九

超滤在制革废水处理中的应用

摘要:超滤作为一种高新技术,具有分离效率高、设备简单、操作方便、无相变和节约能源等方面的.特点,使其在制革废水处理方面的应用具有很大的潜力.超滤独特的处理过程使制革废水中绝大部分物质可被回收和再利用.这将意味着在保护环境的同时,还可为生产单位节约成本,直接创造经济效益.着重介绍了超滤在单项制革废水和综合制革废水处理中的应用,并指出了在生产环节减少污染物、研究采用清洁生产工艺以及采用高新技术对制革废水进行处理是制革行业的发展方向.作 者:陈立军 陈丽琼 张欣宇 杨建 李荣先 CHEN Li-jun CHEN Li-qiong ZHANG Xin-yu YANG Jian LI Rong-xian 作者单位:深圳清华大学研究院,广东,深圳,518057期 刊:中国皮革 ISTICPKU Journal:CHINA LEATHER年,卷(期):,35(21)分类号:X7关键词:超滤 制革 废水 应用

10.超滤膜生产厂家 篇十

摘要:简述了超滤膜技术在冷轧厂含油及乳化液废水处理方面的典型应用.并详细论述了超滤膜工艺的`特点、超滤膜材质、超滤膜配置、去除机理、超滤膜工艺的典型操作模式、超滤膜法处理含油废水及乳化液废水的优缺北点、以及其处理效果等.实践证明:采用超滤法处理冷轧厂含油废水及乳化液废水,能达到污水净化的目标.作 者:刘万 胡伟 Liu Wan Hu Wei 作者单位:刘万,Liu Wan(邯钢集团公司热力厂,河北,邯郸,056015)

胡伟,Hu Wei(东振环保工程技术有限公司,上海,22)

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