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Comparative studies on fouling of homogeneous anion exchange membranes by different structured organics in electrodialysis
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作者 Zhijuan Zhao Shaoyuan Shi +2 位作者 Hongbin Cao Yujiao Li Bart Van der Bruggen 《环境科学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第3期218-228,共11页
Five negatively charged organic compounds with different structures, sodium methane sulfonate(MS), sodium benzene sulfonate(BS), sodium 6-hydroxynaphthalene-2-sulfonate(NSS), sodium dodecyl sulfate(SDS), and sodium do... Five negatively charged organic compounds with different structures, sodium methane sulfonate(MS), sodium benzene sulfonate(BS), sodium 6-hydroxynaphthalene-2-sulfonate(NSS), sodium dodecyl sulfate(SDS), and sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS), were used to examine the fouling of an anion exchange membrane(AEM) in electrodialysis(ED),to explore the effect of molecular characteristics on the fouling behavior on the AEM and changes in the surface and electrochemical properties of the AEM. Results indicated that the fouling degree of the AEM by the different organics followed the order:SDBS > SDS > NSS > BS > MS. SDBS and SDS formed a dense fouling layer on the surface of the AEM, which was the main factor in the much more severe membrane fouling, and completely restricted the transmembrane ion migration. The other three organics caused fouling of the AEM by adsorption on the surface and/or accumulation in the interlayer of the AEM, and exhibited almost no influence on the transmembrane ion migration. It was also concluded that the organics with benzene rings caused more severe fouling of the AEM due to the stronger affinity interaction and steric effect between the organics and the AEM compared with organics with aliphatic chains. 展开更多
关键词 ANION exchange MEMBRANE Different structural ORGANICS MEMBRANE FOULING Property characterization FOULING mechanism analyses
超滤技术在水处理中的膜污染及控制 预览
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作者 王旭亮 李宗雨 +1 位作者 董泽亮 赵静红 《当代化工》 CAS 2019年第9期2151-2153,2157共4页
膜污染是超滤技术应用在水处理中的最主要限制因素,超滤膜污染和控制是近年来的研究热点。通过阐述超滤膜污染过程,分类膜污染形式,识别典型的膜污染物,深入了解超滤膜污染。通过混凝、吸附、氧化和生物处理等控制技术,可以在不同程度... 膜污染是超滤技术应用在水处理中的最主要限制因素,超滤膜污染和控制是近年来的研究热点。通过阐述超滤膜污染过程,分类膜污染形式,识别典型的膜污染物,深入了解超滤膜污染。通过混凝、吸附、氧化和生物处理等控制技术,可以在不同程度上减轻膜污染,未来实施集成预处理方法,追求最优化的膜污染控制手段,从而加速超滤技术的収展。 展开更多
关键词 超滤技术 膜污染 膜污染控制 水处理
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膜间距对中空纤维膜生物反应器传质特性的影响 预览
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作者 王奇 盛樱子 +3 位作者 马春燕 刘振鸿 李子真 曹浩然 《广东化工》 CAS 2019年第9期14-17,5共5页
以聚四氟乙烯制中空纤维膜生物反应器(MBR)为研究对象,将膜组件中的九根膜丝以3×3方阵排列,考察了改变膜间距对不同位置膜丝污染的影响。结果表明,在相同的跨膜压差和曝气强度下,1mm膜间距下的膜污染程度比5mm膜间距的严重,膜表面... 以聚四氟乙烯制中空纤维膜生物反应器(MBR)为研究对象,将膜组件中的九根膜丝以3×3方阵排列,考察了改变膜间距对不同位置膜丝污染的影响。结果表明,在相同的跨膜压差和曝气强度下,1mm膜间距下的膜污染程度比5mm膜间距的严重,膜表面颗粒物浓度较大。在1mm膜间距下,中心位置膜丝存在最大的“渗透竞争”,而同时又由于“束阻力”的存在,角膜丝和边膜丝的膜表面能受到较好的水力冲刷,造成中心膜丝污染程度远大于角膜丝和边膜丝。在相同的膜间距下,跨膜压差的改变相对于曝气强度的改变对膜污染的影响较小。因此通过优化膜间距和曝气强度是改善膜传质特性的关键因素。 展开更多
关键词 膜生物反应器 膜污染 曝气强度 跨膜压差
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膜蒸馏用静电纺纳米纤维膜的制备及应用进展 预览
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作者 李红宾 石文英 +1 位作者 杜启云 訾兴晨 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期786-799,共14页
热驱动的膜蒸馏技术以其极高截留率和较温和操作条件成为膜分离领域的一个重要分支。相较于传统相转化分离膜,静电纺纳米纤维膜由纳米纤维网络组成,比表面积及孔隙率更高且为互相贯通的开孔结构,能显著减小蒸汽传质阻力,提高水通量,有... 热驱动的膜蒸馏技术以其极高截留率和较温和操作条件成为膜分离领域的一个重要分支。相较于传统相转化分离膜,静电纺纳米纤维膜由纳米纤维网络组成,比表面积及孔隙率更高且为互相贯通的开孔结构,能显著减小蒸汽传质阻力,提高水通量,有效突破膜蒸馏技术通量低的限制。但特殊的静电纺丝工艺使得高通透的纳米纤维膜面临着更严重的机械稳定性恶化及膜污染问题。从静电纺纳米纤维膜材料、膜制备、膜结构、改性技术、膜污染及膜蒸馏应用等6方面对近些年膜蒸馏用静电纺纳米纤维膜进行综述,并对其在膜蒸馏应用中亟需深入研究的内容及前景进行展望。 展开更多
关键词 膜蒸馏 纳米纤维膜 静电纺 疏水化 膜污染
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膜蒸馏用于气田采出水的深度处理 预览
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作者 魏玉梅 张新妙 栾金义 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期510-515,共6页
采用自制聚丙烯中空纤维疏水膜,开展了内压式真空膜蒸馏处理某气田采出水的实验研究,考察了膜通量、脱盐率、产水电导率及产水水质等随运行时间的变化,针对实验后期出现的膜污染情况对膜蒸馏浓水除硬后进行二段膜蒸馏,再对出水进一步做... 采用自制聚丙烯中空纤维疏水膜,开展了内压式真空膜蒸馏处理某气田采出水的实验研究,考察了膜通量、脱盐率、产水电导率及产水水质等随运行时间的变化,针对实验后期出现的膜污染情况对膜蒸馏浓水除硬后进行二段膜蒸馏,再对出水进一步做催化臭氧氧化处理。实验结果表明:105h后,废水中各离子浓度随着废水的浓缩而急剧升高,同时废水的高硬度造成膜堵塞,产生膜污染;除硬后去除了膜结垢污染,改善了膜疏水性能,膜通量恢复到初始膜通量的73%;膜蒸馏出水经催化臭氧氧化处理后,出水COD、TOC和ρ(NH4+-N)分别为49mg/L、6.5mg/L和11.0mg/L,满足回用要求。 展开更多
关键词 膜蒸馏 疏水膜 气田采出水 深度处理 膜污染
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十二烷基硫酸钠对膜蒸馏过程影响 预览
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作者 袁子怡 樊华 +2 位作者 侯得印 王凯 王军 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1455-1463,共9页
膜蒸馏具有较低的操作压力、操作温度以及运行成本等优点,因此在水处理方面有广泛的应用前景。但是膜蒸馏过程中的膜润湿和膜污染现象仍然是阻碍其工业化应用的主要问题。表面活性剂作为一种能显著降低溶液表面张力、改变进料液性质的物... 膜蒸馏具有较低的操作压力、操作温度以及运行成本等优点,因此在水处理方面有广泛的应用前景。但是膜蒸馏过程中的膜润湿和膜污染现象仍然是阻碍其工业化应用的主要问题。表面活性剂作为一种能显著降低溶液表面张力、改变进料液性质的物质,对膜蒸馏造成的影响值得被研究。基于此,研究了在直接接触式膜蒸馏(DCMD)过程中表面活性剂对不同商业微孔疏水膜造成的影响,选用了一种常见的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)进行实验。结果表明,进料液中SDS浓度的上升会引起更为严重的膜润湿现象,并且所使用的三种商业膜中,双疏膜抗润湿性最强,而PVDF膜最弱。而当Ca2+大量存在于进料液中时,Ca2+与SDS的聚集降低了膜润湿的程度但其在膜表面的沉积造成了严重的膜污染。界面相互作用自由能的计算结果表明Ca2+/SDS与PVDF膜之间的吸引力最大、PTFE膜其次、双疏膜最小,这一结果与膜蒸馏过程中通量变化情况相符。 展开更多
关键词 蒸馏 表面活性剂 膜润湿 膜污染
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净水处理中膜技术限制性因素研究进展 预览
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作者 江立文 杨银 +2 位作者 童祯恭 徐璠璠 丰桂珍 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期418-423,共6页
基于近年来膜技术在净水处理中的应用研究成果,从膜污染机理尚不明确、处理工艺不够成熟和抗污染膜材料有待开发三方面,分析了膜污染类型研究中的难点,总结了预处理工艺和清洗技术中的限制性因素,介绍了全新及改性膜材料开发中所面临的... 基于近年来膜技术在净水处理中的应用研究成果,从膜污染机理尚不明确、处理工艺不够成熟和抗污染膜材料有待开发三方面,分析了膜污染类型研究中的难点,总结了预处理工艺和清洗技术中的限制性因素,介绍了全新及改性膜材料开发中所面临的问题,以期为后续深入研究提供参考,从而提升膜技术在净水处理中的应用价值。对膜技术的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 膜技术 净水处理 膜污染 处理工艺 抗污染膜材料
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阴离子交换膜改性及抗污染性能研究进展
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作者 曹仁强 冯占立 +2 位作者 李玉娇 赵志娟 石绍渊 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期473-482,共10页
电渗析技术应用于工业废水脱盐时,废水中有机物及其它杂质组分等会造成膜污染,进而影响脱盐性能。电渗析膜污染防治对促进电渗析在工业废水处理中的应用有重要意义。相比于阳离子交换膜,阴离子交换膜更易形成有机污染,且更严重。阴离子... 电渗析技术应用于工业废水脱盐时,废水中有机物及其它杂质组分等会造成膜污染,进而影响脱盐性能。电渗析膜污染防治对促进电渗析在工业废水处理中的应用有重要意义。相比于阳离子交换膜,阴离子交换膜更易形成有机污染,且更严重。阴离子交换膜污染主要由腐殖酸、牛血清蛋白、阴离子表面活性剂等有机物造成,污染过程主要受静电作用、亲和作用和几何因素的影响。膜改性提高阴离子交换膜的抗污染性能是电渗析膜污染防治的有效方法,目前已有许多有关膜改性提高阴离子交换膜抗污染性能的报道。膜改性方法主要有化学改性法、等离子体改性法、表面涂覆改性法、电沉积改性法、自聚合改性法及改进基膜结构法等。本工作对阴离子交换膜改性及抗污染性能的研究进展进行了综述,对不同改性方法的优缺点进行了分析和评价。这些改性方法能提高阴膜表面的负电荷密度和亲水性、降低膜表面粗糙度和基膜含水率等,因此可以改善阴离子交换膜的抗污染性能。然而,目前研究获得的改性阴离子交换膜仍存在修饰层不稳定、抗污染性能不理想和性能测试不系统等缺点,需进一步优化改性方法、改性工艺、组分修饰及性能测试等,以获得抗污染性能稳定且效果良好的改性阴离子交换膜。 展开更多
关键词 阴离子交换膜 膜污染 膜改性 抗污染性能
基于中药“非药效共性高分子物质”分子结构解析的膜材料设计与膜过程优化机制及方法探索
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作者 宋宏臣 王建明 郭立玮 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第18期4060-4066,共7页
中药药效物质一般为相对分子质量1 000以下的小分子,而'非药效共性高分子物质'(普遍存在于中药水提液中的淀粉、果胶等高分子)通常无生理活性,既影响膜技术集群筛选小分子药效物质整体优势的发挥,又是主要膜污染物质。面向获取... 中药药效物质一般为相对分子质量1 000以下的小分子,而'非药效共性高分子物质'(普遍存在于中药水提液中的淀粉、果胶等高分子)通常无生理活性,既影响膜技术集群筛选小分子药效物质整体优势的发挥,又是主要膜污染物质。面向获取整体中药药效物质的重大需求,引进先进的高分子结构解析理念,针对中药膜过程中非药效共性高分子结构与膜材料及其微结构的相关性的关键科学问题,借鉴材料学理论与分子模拟手段,探索'非药效共性高分子物质'的分子空间结构-溶液环境-膜对抗作用的相关性,融合多学科手段:优化设计膜表面空间,提升膜抗污染性能;精确控制膜孔结构及尺寸分布,创新中药专用膜制备工艺;基于分子结构解析的溶液环境调控,构建基于'溶液环境'优化机理的中药物料预处理技术。突破膜法获取中药小分子药效物质组的技术瓶颈,创制基于'多元、整体'观的中药制药工程理论和技术。 展开更多
关键词 非药效共性高分子物质 膜制备 膜污染 膜过程
燃煤净烟气中共存杂质对膜法捕集CO2影响现状 预览
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作者 杨林军 张琳 孙莹 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1996-2002,共7页
膜法捕集CO2是现役燃煤电厂碳减排的重要手段之一,在实际应用中膜法捕集系统通常适合安装在湿法脱硫系统下游,鉴于脱硫净烟气中的颗粒物及气态污染物难以完全脱除,同时水汽接近饱和状态,气相中的共存杂质以及吸收液组分与膜及膜材料相... 膜法捕集CO2是现役燃煤电厂碳减排的重要手段之一,在实际应用中膜法捕集系统通常适合安装在湿法脱硫系统下游,鉴于脱硫净烟气中的颗粒物及气态污染物难以完全脱除,同时水汽接近饱和状态,气相中的共存杂质以及吸收液组分与膜及膜材料相互作用,会对膜法捕集CO2性能造成严重影响。本文综述了烟气中共存气态、颗粒物组分及液相吸收剂对膜分离、膜吸收宏观性能、膜微结构及材质的影响,以及燃煤脱硫净烟气环境下膜法捕集CO2长期运行性能及变化规律的研究现状,指出了抑制膜失效的技术方法,以期为突破膜法捕集CO2技术发展的瓶颈,实现膜的稳定高效运行提供参考。 展开更多
关键词 二氧化碳 膜分离 膜吸收 共存杂质 膜污染
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诺氟沙星对MBR除污效果的影响及其作用机制
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作者 唐利 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期24-29,共6页
为了考察诺氟沙星对MBR工艺运行的影响,采用聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)两种不同膜材质的反应器,对比分析了诺氟沙星对去除有机物和氨氮、活性污泥中微生物、膜污染的影响,并分析其作用途径和机制。结果表明,诺氟沙星导致MBR对... 为了考察诺氟沙星对MBR工艺运行的影响,采用聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)两种不同膜材质的反应器,对比分析了诺氟沙星对去除有机物和氨氮、活性污泥中微生物、膜污染的影响,并分析其作用途径和机制。结果表明,诺氟沙星导致MBR对有机物和氨氮的去除效果下降,两种膜生物反应器对氨氮的平均去除率均下降了17%左右,而对COD的平均去除率降幅则分别为7.7%(PTFE-MBR)和2.4%(PVDF-MBR)。其中,对氨氮的去除影响与膜材质的相关性不大,诺氟沙星对MBR的影响体现在对活性污泥微生物的作用。根据微生物活性、种群及数量分析,发现诺氟沙星仅对少部分微生物菌群产生作用,其中对一种鞘脂杆菌的完全杀灭导致了脱氮效果的下降。诺氟沙星对膜污染的作用主要通过其对活性污泥的作用而间接导致的,两种膜对比条件下,PVDF膜在诺氟沙星污水中具有更好的抗污染能力。 展开更多
关键词 膜生物反应器 诺氟沙星 膜材质 膜污染
原子力显微镜在膜污染及清洗研究中的应用
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作者 唐春燕 任文杰 +4 位作者 蒋芳婷 秦吉 胡昊楠 马志敏 王莹 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期7-11,35共6页
介绍了原子力显微镜(AFM)的基本原理、工作模式,叙述了AFM在无机、有机及生物膜污染和不同清洗环境下的机理研究中的应用。AFM因其具有高分辨率成像及工作环境多样等优点,在膜科学领域已经得到广泛应用。AFM与其他分析技术相结合,可深... 介绍了原子力显微镜(AFM)的基本原理、工作模式,叙述了AFM在无机、有机及生物膜污染和不同清洗环境下的机理研究中的应用。AFM因其具有高分辨率成像及工作环境多样等优点,在膜科学领域已经得到广泛应用。AFM与其他分析技术相结合,可深层阐释膜污染及清洗机理,从而实现优化膜清洗方案,提高膜清洗效率。在未来的研究中,AFM的强大分析测量功能,将使其在开发改变膜表面特性的膜材料,尤其是提高抗污性的新膜材料领域发挥巨大作用,从而有力地推动膜科学迅速发展。 展开更多
关键词 原子力显微镜 膜技术 膜污染 膜清洗
磺酸甜菜碱-硅氧烷型两性离子化学和涂层改性PVDF微孔膜对腐殖酸和蛋白质污染的分析 预览
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作者 汪孟良 宋健峰 +1 位作者 黄涛 何涛 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期29-35,共7页
由于聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜疏水,易形成表面及孔污染,本文采用一步涂层(涂层膜)或者羟基化-接枝交联法(化学交联膜),在膜孔表面引入磺酸甜菜碱-硅氧烷型两性离子, 3-(三甲氧基硅烷)丙氨基-丙烷-1-磺酸,提高PVDF微滤膜耐污染性.接枝两... 由于聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜疏水,易形成表面及孔污染,本文采用一步涂层(涂层膜)或者羟基化-接枝交联法(化学交联膜),在膜孔表面引入磺酸甜菜碱-硅氧烷型两性离子, 3-(三甲氧基硅烷)丙氨基-丙烷-1-磺酸,提高PVDF微滤膜耐污染性.接枝两性离子后膜的接触角下降为零,而涂层膜接触角仅略降低.但是交联膜及涂层膜的纯水通量均提升为原膜2倍左右.在处理腐殖酸(HA)溶液时,交联膜和涂层膜的稳定通量提高了70%~90%.而过滤牛血清蛋白(BSA)溶液时,两种膜的稳定通量与原膜接近.采用阻力模型和Hermia模型分析了污染机理.结果表明,两性离子改性后较好地耐腐殖酸污染,但是对蛋白质耐污染较差.表面电位分析表明,腐殖酸高负电性被改性膜表面排斥是膜耐污染重要原因;而蛋白质弱负电性和与膜表面其他相互作用,以及蛋白质之间优先作用,导致易于吸附,覆盖膜表面,两性离子改性优势无法表现出来.本文科学分析了两性离子耐污染的优势和劣势,为表面改性膜的实际应用提供了数据和方法. 展开更多
关键词 微滤 两性离子 膜污染 污染模型
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超滤膜界面Zeta电位的膜污染特性研究 预览
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作者 赵慧 贾辉 +4 位作者 郝胜男 李娟 温海涛 张宏伟 王捷 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期49-57,共9页
为了进一步解析复杂有机物在超滤膜界面上的不可逆污染变化特征,本研究以3种典型的有机污染物海藻酸钠(SA)、腐植酸(HA)及牛血清蛋白(BSA)为研究对象,分析它们在使用超滤膜过滤过程中膜界面Zeta电位变化特征,通过引入"差异时段过... 为了进一步解析复杂有机物在超滤膜界面上的不可逆污染变化特征,本研究以3种典型的有机污染物海藻酸钠(SA)、腐植酸(HA)及牛血清蛋白(BSA)为研究对象,分析它们在使用超滤膜过滤过程中膜界面Zeta电位变化特征,通过引入"差异时段过滤膜污染累积"的分析方法,建立并研究界面Zeta电位与膜不可逆污染间的内在联系.结果表明,膜不可逆污染阻力与各过滤阶段初始Zeta电位变化之间呈现很好的负相关性,即过滤清洗后膜面Zeta电位可以有效反映过滤过程中膜不可逆污染的累积程度;在整个过滤过程中膜面Zeta电位随污染物的累积逐渐由膜本征电位向污染物本征电位靠近,过滤最终污染膜面的实时Zeta电位受污染物电性影响更为显著;在各典型有机污染物中,SA造成的不可逆污染累积最为严重. 展开更多
关键词 超滤 膜污染 ZETA电位 不可逆污染
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Application of a hybrid gravity-driven membrane filtration and dissolved ozone flotation(MDOF)process for wastewater reclamation and membrane fouling mitigation
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作者 Xin Jin Wei Wang +5 位作者 Shuai Wang Pengkang Jin Xiaochang C.Wang Wushou Zhang Weijun An Yong Wang 《环境科学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第7期17-27,共11页
This study proposed a novel membrane filtration and dissolved ozone flotation integrated(MDOF) process and tested it at pilot scale. Membrane filtration in the MDOF process was operated in gravity-driven mode, and req... This study proposed a novel membrane filtration and dissolved ozone flotation integrated(MDOF) process and tested it at pilot scale. Membrane filtration in the MDOF process was operated in gravity-driven mode, and required no backwashing, flushing, or chemical cleaning. Because ozone was added in the MDOF process, ozonation, coagulation, and membrane filtration could occur in a single reactor. Moreover, in situ ozonation occurred in the MDOF process, which differs from the conventional pre-ozonation membrane filtration process. Significant enhancement of turbidity removal was further achieved through the addition of membrane filtration. Membrane fouling was mitigated in the MDOF process compared to the MDAF process. In situ ozonation in the MDOF process decreased the fluorescence intensity and transformed the high MW dissolved organics into small MW compounds. For the fouling layer, the extracellular polymeric substance(EPS) contents and cake layer morphology were analyzed. The results indicated that the contents of EPS decreased. Furthermore, a thinner and more loosely structured cake layer formed in the MDOF process. Because coagulation and ozonation occurred simultaneously in a single reactor, the generation of hydroxyl radicals was enhanced through the catalytic effect of Al-based coagulants on ozone decomposition, which further alleviated membrane fouling in the MDOF process. 展开更多
关键词 Dissolved OZONE FLOTATION Gravity-driven MEMBRANE filtration MEMBRANE fouling In situ ozonation
Influence of pore size and membrane surface properties on arsenic removal by nanofiltration membranes
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作者 Nathalie Tanne Rui Xu +3 位作者 Mingyue Zhou Pan Zhang Xiaomao Wang Xianghua Wen 《中国环境科学与工程前沿:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期55-62,共8页
Nanofiltration(NF)has a great potential in removing arsenate from contaminated water.The performance including arsenate rejection,water permeability and resistance to fouling could however differ substantially among N... Nanofiltration(NF)has a great potential in removing arsenate from contaminated water.The performance including arsenate rejection,water permeability and resistance to fouling could however differ substantially among NF membranes.This study was conducted to investigate the influence of membrane pore size and surface properties on these aspects of membrane performance.Four fullyaromatic NF membranes with different physicochemical properties were adopted for this study.The results showed that surface charge,hydrophobicity,roughness and pore size could affect water permeability and/or arsenate rejection considerably.A more negative surface charge was desirable to enhance arsenate rejection rates.NF90 and a non-commercialized membrane(M#1)demonstrated the best performance in terms of arsenate rejection and water permeability.The M#1 membrane showed less membrane fouling than NF90 when used for filtration of real arsenic-containing groundwater.This was mainly due to its distinct chemical composition and surface properties.A severe membrane fouling could lead to a substantial reduction of arsenic rejection.The M#1 membrane showed the best performance,which indicated that membrane modification could indeed enhance the overall membrane performance for water treatment. 展开更多
关键词 ARSENATE NANOFILTRATION DRINKING water MEMBRANE PROPERTY MEMBRANE FOULING
石墨烯类材料在膜分离领域中的应用与研究 预览
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作者 吴梦瑶 夏晨芸 +4 位作者 吴佳琳 王瑜佳 周卿伟 邬迪华 傅力 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期73-82,共10页
二维材料石墨烯具有超薄片层结构,其片层间隙尺寸可实现对特定物质的截留;同时,石墨烯具有极好的化学稳定性,能够作为表面防氧化保护层。近年来,利用石墨烯类材料改性分离膜的性能已成为该领域的研究热点。为探索石墨烯类材料在膜分离... 二维材料石墨烯具有超薄片层结构,其片层间隙尺寸可实现对特定物质的截留;同时,石墨烯具有极好的化学稳定性,能够作为表面防氧化保护层。近年来,利用石墨烯类材料改性分离膜的性能已成为该领域的研究热点。为探索石墨烯类材料在膜分离领域中的应用,对石墨烯的分类及其制备方法进行简要的概述,重点讨论了石墨烯改性在提高分离膜的通量、选择性、机械性能、热稳定性、耐氯性和抗污染性方面的机理。石墨烯类材料主要通过掺杂或表面沉积对分离膜进行改性,石墨烯类材料改性膜在脱盐、油水分离、染料脱色、有机物脱水、水溶液中脱除微量挥发性有机物、有机物-有机物分离和气体分离等领域均表现出优异的分离特性。石墨烯类材料片层内部及片层之间的空间可以为目标分离物提供传输通道,其表面基团和带电特性又增强了石墨烯改性膜与目标分离物之间的亲和作用,从而可以同时提高通量和选择性。调控石墨烯类材料自身的结构,改善其在高分子材料内的相容性,提高石墨改性膜的稳定性,是石墨烯类材料在膜分离领域未来的研究重点。 展开更多
关键词 石墨烯 膜分离 膜改性 通量 选择性 稳定性 抗污染
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基于群体感应猝灭理论的MBR膜污染控制技术研究进展 预览
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作者 倪凌峰 王亚宜 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期191-200,共10页
膜生物污染是由细菌附着在膜材料表面形成生物膜,造成膜孔阻塞、膜通量下降的现象,膜生物污染问题大幅增加了膜生物反应器(MBR)在运行和维护过程的额外能源消耗和运行成本,是限制膜生物反应器高效及稳定运行的主要瓶颈.近年来提出的基... 膜生物污染是由细菌附着在膜材料表面形成生物膜,造成膜孔阻塞、膜通量下降的现象,膜生物污染问题大幅增加了膜生物反应器(MBR)在运行和维护过程的额外能源消耗和运行成本,是限制膜生物反应器高效及稳定运行的主要瓶颈.近年来提出的基于群体感应(quorum sensing,QS)理论的群体猝灭(quorum quenching,QQ)技术是一种新兴且有效的生物膜抑制技术,在膜污染控制领域备受关注.QQ技术可通过干扰细菌的群体感应系统来阻止其所依赖的信号分子的基因表达,从而有效抑制细菌胞外聚合物(EPS)的分泌,并最终减少膜材料表面生物膜的形成.本文首先介绍了QS理论和QQ技术的原理、QS理论在生物膜形成与分解中的作用及实现QQ技术的3种途径;从外加群体猝灭剂(化合物、酶、细菌等)角度,介绍了基于QQ技术的膜污染控制方法;并根据近年来国内外的最新研究进展,归纳总结了QQ膜污染控制中的猝灭剂固定化技术及其在MBR反应器中的应用;最后对QQ膜污染控制技术的未来研究进行了展望. 展开更多
关键词 群体感应 群体猝灭 膜生物反应器 膜污染 生物污染控制
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磁场对混凝-膜过滤工艺中铁盐聚合态的干预机制 预览
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作者 贾辉 郝胜男 +3 位作者 李娟 温海涛 陶正源 王捷 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期14-19,共6页
为提高氯化铁混凝剂的混凝性能并减少膜污染,以四氧化三铁为磁种,利用剩磁对氯化铁混凝剂聚合态进行调控,并进行混凝-膜过滤实验,分析磁化干预对混凝剂形态分布和处理效果的影响。结果表明:在0.2T的磁干预强度下磁化之后的磁种悬浊液存... 为提高氯化铁混凝剂的混凝性能并减少膜污染,以四氧化三铁为磁种,利用剩磁对氯化铁混凝剂聚合态进行调控,并进行混凝-膜过滤实验,分析磁化干预对混凝剂形态分布和处理效果的影响。结果表明:在0.2T的磁干预强度下磁化之后的磁种悬浊液存在剩磁,磁化3min时,剩磁达到最大;水解过程中Fea逐渐转化为Fec,而通过外磁场干预,一定程度上抑制了混凝剂由低聚态向高聚态的转化,且剩磁越大,低聚态含量越多,被磁化3min的磁种影响后70mg/L的氯化铁溶液中Fea+b约占总铁含量的26.3%,比不磁化和磁化9min时分别高出了8.2%和5.7%;在混凝-膜过滤过程中,磁化3min时絮体尺寸最大,约为750μm,膜通量为105L/(m^2·h),远大于直接过滤的膜通量45L/(m^2·h),膜通量下降最慢,反洗之后膜通量恢复到90%以上,恢复程度最佳。。 展开更多
关键词 铁盐聚合态 磁场 混凝 膜过滤 干预机制 膜污染 氯化铁混凝剂
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微塑料累积对膜生物反应器运行特性的影响研究
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作者 李艳丽 姚杰 +3 位作者 陈广 李震 蒋玲燕 王巧英 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期78-81,共4页
选取一种常见的微塑料-聚丙烯微球,在不排泥的情况下,研究聚丙烯微球累积对模拟长期运行的(3-5年)MBR系统运行情况的影响。结果表明,微塑料的累积导致了MBR系统出水水质变差、污泥浓度降低,且溶解性微生物产物及胞外聚合物含量增加,进... 选取一种常见的微塑料-聚丙烯微球,在不排泥的情况下,研究聚丙烯微球累积对模拟长期运行的(3-5年)MBR系统运行情况的影响。结果表明,微塑料的累积导致了MBR系统出水水质变差、污泥浓度降低,且溶解性微生物产物及胞外聚合物含量增加,进而加快膜污染速率。但是MBR系统可以通过排泥作为收集微塑料的有效手段,为以后微塑料的回收再利用以及无害化处理提供方法。 展开更多
关键词 污水处理 微塑料 膜生物反应器 膜污染 聚丙烯微球
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