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膜生物反应器MBR耦合高级氧化法水污染处理研究进展与存在问题
1
作者
倪常彪
刘一凡
+3 位作者
牛笑飞
程馨
刘佳朋
肖凤娟
《水处理技术》
北大核心
2025年第8期15-22,共8页
多种技术联合使用是解决严峻水污染现状、提高水处理效率的重要策略。膜生物反应器(MBR)是膜分离与活性生物污泥技术有机结合的一种新型废水处理系统,具有效率高、占地面积小的优点,但也存在接触反应效率低和运行不稳定的问题。高级氧...
多种技术联合使用是解决严峻水污染现状、提高水处理效率的重要策略。膜生物反应器(MBR)是膜分离与活性生物污泥技术有机结合的一种新型废水处理系统,具有效率高、占地面积小的优点,但也存在接触反应效率低和运行不稳定的问题。高级氧化技术(AOPs)具有反应性强、解毒快速、处理周期短的优势,但能耗高、二次污染的缺陷降低了其使用价值。MBR与AOPs联用兼顾了过滤、生物法和AOPs的优势并形成协同效应,近年来在处理毒性大、污染物浓度高的废水方面取得了长足发展。本文概述了MBR系统水污染处理研究现状,总结了MBR-AOPs耦合方法的系统构成、工作原理、污染物清除效率、应用的可行性与发展;包括MBR耦合光催化氧化(ICPB)、MBR耦合电催化(EMBR)、MBR耦合光/电催化氧化、MBR-芬顿、MBR-臭氧体系等。从材料选择、优势特征、处理效果、适用范围等方面分析了各类耦合体系的差别;阐述了MBR-AOPs耦合系统构成、运行与应用中面临的瓶颈与挑战,提出了耦合技术研究的发展方向。
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关键词
膜
生物
反应器
光/电催化耦合膜生物反应器
芬顿
电
生物
反应器
臭氧
生物
膜
耦合
水处理技术
污染物清除效率
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职称材料
电辅助膜生物反应器体系中Co纳米催化膜处理焦化废水研究
被引量:
2
2
作者
安路阳
宋迪慧
+4 位作者
杨爽
张立涛
屈泽鹏
李红欣
柳丽芬
《环境科学研究》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1129-1138,共10页
为探究电辅助膜生物反应器(electrical membrane bioreactor, EMBR)处理难降解有机废水的效果、产电性能及抗膜污染性能,以金属有机骨架化合物(metal-organic frameworks, MOFs)为前驱体,通过碳化制备具有高催化氧还原(oxygen reduction...
为探究电辅助膜生物反应器(electrical membrane bioreactor, EMBR)处理难降解有机废水的效果、产电性能及抗膜污染性能,以金属有机骨架化合物(metal-organic frameworks, MOFs)为前驱体,通过碳化制备具有高催化氧还原(oxygen reduction reaction, ORR)活性的负载Co纳米颗粒的氮掺杂碳催化剂(Co-NPs),以碳纤维布作为基体组装Co-NPs/PVDF碳纤维基催化膜,并构建催化膜耦合EMBR体系处理实际焦化废水.考察碳化温度、Co/N协同作用、N掺杂含量及形态对ORR活性的影响,探究了催化膜在EMBR体系中处理实际焦化废水的污染物去除效率、抗污染特性和产能效果.结果表明:①Co-NPs的ORR反应为4电子转移还原途径,还原产物为水.②Co-NPs/PVDF碳纤维基催化膜在微电场下保持稳定的高膜通量.催化膜污染在运行初期符合膜孔堵塞模型,后期表现为滤饼层污染模型控制,膜污染以滤饼层污染为主.微电场可以降低滤饼层比阻,能有效解决膜污染问题.③EMBR体系处理实际焦化废水,COD、TN、NH_(4)^(+)-N和挥发酚的去除率分别为97.2%、43.8%、82.9%和99.8%.④系统最大产电功率密度为823.8 mW/m^(3),库仑效率为8.3%.研究显示,以MOFs为前驱体制备的Co-NPs纳米催化剂,以碳纤维布作为基体制备Co-NPs/PVDF碳纤维基催化膜,耦合EMBR体系在焦化废水处理过程中表现出了高效的污染物降解效率、能源转化效率,并且微电场环境可达到抗膜污染效果.
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关键词
电
辅助
膜
生物
反应器
金属有机骨架
纳米材料
催化
剂
膜
焦化废水
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职称材料
厌氧膜生物反应器的现状、挑战和前景
被引量:
3
3
作者
潘阳
支忠祥
+2 位作者
牛承鑫
陆雪琴
甄广印
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期101-106,共6页
厌氧膜生物反应器(AnMBRs)不仅可以高效去除污染物,改善出水水质,而且可以实现生物能源回收,对保护环境和缓解能源危机具有重大意义。膜污染作为制约AnMBRs应用与推广的限制因素得到了大量关注,各种缓解和控制膜污染的方法和技术不断涌...
厌氧膜生物反应器(AnMBRs)不仅可以高效去除污染物,改善出水水质,而且可以实现生物能源回收,对保护环境和缓解能源危机具有重大意义。膜污染作为制约AnMBRs应用与推广的限制因素得到了大量关注,各种缓解和控制膜污染的方法和技术不断涌现。因此,对AnMBRs的运行机理、多元化应用、膜污染情况进行综述,并分析和评估了微生物电催化系统(BES)-AnMBRs组合工艺的可行性和发展潜力,以期为AnMBRs工程应用和未来发展提供理论和技术参考。
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关键词
厌氧
膜
生物
反应器
多元化应用
膜
污染
微
生物
电
催化
系统
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职称材料
细菌的耐盐调控及其在高盐生物脱氮除磷工艺中的应用
被引量:
1
4
作者
田晴
刘青盟
+3 位作者
李方
杨波
张思远
关自良
《化工进展》
北大核心
2025年第1期465-476,共12页
生物脱氮除磷(BNR)工艺在氮磷等营养物生物去除过程难免受到盐度变化的冲击,掌握细菌的应对机制,策略性调控系统运行方式,对经济、高效地维持系统的稳定至关重要。本文汇总简述了以下最新研究成果:(1)耐盐微生物能根据环境中盐度的变化...
生物脱氮除磷(BNR)工艺在氮磷等营养物生物去除过程难免受到盐度变化的冲击,掌握细菌的应对机制,策略性调控系统运行方式,对经济、高效地维持系统的稳定至关重要。本文汇总简述了以下最新研究成果:(1)耐盐微生物能根据环境中盐度的变化,快速地与环境交换水、小分子氨基酸、甘油、多糖类有机物以及钾、钠离子等无机物来平衡细胞渗透压;(2)极端嗜盐菌具有特殊的细胞结构,能够充分利用各类能源(光、电以及化学势比脂肪酸更低的电子供体),促进高能量贮存物(聚糖、聚磷、聚羟基烷酸酯、聚硫)的积累;(3)利用交替厌氧/缺氧/好氧生物膜工艺,接种高盐污泥并同步利用海水驯化生物膜菌群,且借助各种高能物质存储与消耗的偶联反应,可驱动高盐环境中同步硝化/反硝化(除磷)过程的高效运行。最后指出,如何高效地在维持系统稳定性同时设计出合理的工艺与反应器形式,如何通过外源性能源(光、电、化能物质)的输入来调控微生物高盐环境的适应性,是生物脱氮除磷系统的理论研究以及工程实践中亟待解决的问题。
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关键词
废水
生物
反应器
生物
膜
盐胁迫与耐盐调控
相容性溶质
光
系统
电
刺激
脱氮除磷
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职称材料
光伏企业生产废水处理工程实例
被引量:
4
5
作者
杨伟球
史广宇
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期172-176,共5页
根据光伏企业生产废水水质特征,按照分类收集、分质处理原则,将含氟废水经混凝沉淀预处理后再与综合废水合并,采用电催化-混凝沉淀-管式微滤-UASB-AO组合工艺进行处理。运行结果表明,该工艺对光伏企业综合废水中的污染物有较高的去除率,...
根据光伏企业生产废水水质特征,按照分类收集、分质处理原则,将含氟废水经混凝沉淀预处理后再与综合废水合并,采用电催化-混凝沉淀-管式微滤-UASB-AO组合工艺进行处理。运行结果表明,该工艺对光伏企业综合废水中的污染物有较高的去除率,对F^(-)、COD_(Cr)、BOD_(5)、NH_(4)^(+)-N、TN和SS的最终去除率分别达到了89.1%、97.6%、96.5%、90.6%、84.3%和85.3%,出水水质可以达到《电池工业污染物排放标准》(GB 30484—2013)表2新建企业水污染物间接排放标准要求,工程投资共计797万元,运行费用为8.36元/t,通过沼气回收、磁悬浮风机节能技术,每年产生经济效益为34.0万元,为光伏企业生产废水的设计与运行处理提供参考。
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关键词
光
伏企业生产废水
氟离子
混凝沉淀
电
催化
管式超滤
膜
厌氧
反应器
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职称材料
MBR耦合ECO处理海上平台生活污水技术研究
被引量:
4
6
作者
黄彦锋
李洪涛
+3 位作者
段敬尧
李勇
滕厚开
秦微
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期28-31,共4页
海上平台生活污水分为灰水与黑水,利用MBR装置处理黑水,其最佳条件:MLSS为7000mg/L,D0为2-4mg/L.温度为20~25℃,HRT为12h,淡水加入比例为60%,混合液平均电导率为16000μS/cm,生物处理出水、系统最终出水COD分别为336、20...
海上平台生活污水分为灰水与黑水,利用MBR装置处理黑水,其最佳条件:MLSS为7000mg/L,D0为2-4mg/L.温度为20~25℃,HRT为12h,淡水加入比例为60%,混合液平均电导率为16000μS/cm,生物处理出水、系统最终出水COD分别为336、208mg/L,生物去除率和系统去除率分别为79%、87%;利用ECO装置处理灰水,其最佳条件:极板间距2cm,电流为52A,海水添加比例为50%,电解时间为2h,吨水电耗为3.6kW·h。出水混合后添加1.57~15.69mg/L NaHSO3,COD为110mg/L,SS为0.5mg/L,余氯未检出,大肠杆菌为4个/100g,pH为7.3,BOD,为6mg/L.整套工艺运行费用为67.96元/d.出水能够达到IMO.MEPC227(64)规定排放标准要求。
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关键词
海上平台
生活污水
膜
生物
反应器
电
催化
氧化
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职称材料
题名
膜生物反应器MBR耦合高级氧化法水污染处理研究进展与存在问题
1
作者
倪常彪
刘一凡
牛笑飞
程馨
刘佳朋
肖凤娟
机构
石家庄铁道大学材料科学与工程学院
出处
《水处理技术》
北大核心
2025年第8期15-22,共8页
基金
河北省重点研发计划项目(22371201D)
河北省自然科学基金项目(B2019001315)。
文摘
多种技术联合使用是解决严峻水污染现状、提高水处理效率的重要策略。膜生物反应器(MBR)是膜分离与活性生物污泥技术有机结合的一种新型废水处理系统,具有效率高、占地面积小的优点,但也存在接触反应效率低和运行不稳定的问题。高级氧化技术(AOPs)具有反应性强、解毒快速、处理周期短的优势,但能耗高、二次污染的缺陷降低了其使用价值。MBR与AOPs联用兼顾了过滤、生物法和AOPs的优势并形成协同效应,近年来在处理毒性大、污染物浓度高的废水方面取得了长足发展。本文概述了MBR系统水污染处理研究现状,总结了MBR-AOPs耦合方法的系统构成、工作原理、污染物清除效率、应用的可行性与发展;包括MBR耦合光催化氧化(ICPB)、MBR耦合电催化(EMBR)、MBR耦合光/电催化氧化、MBR-芬顿、MBR-臭氧体系等。从材料选择、优势特征、处理效果、适用范围等方面分析了各类耦合体系的差别;阐述了MBR-AOPs耦合系统构成、运行与应用中面临的瓶颈与挑战,提出了耦合技术研究的发展方向。
关键词
膜
生物
反应器
光/电催化耦合膜生物反应器
芬顿
电
生物
反应器
臭氧
生物
膜
耦合
水处理技术
污染物清除效率
Keywords
biofilm reactor
photocatalytic oxidation combain biofilm reactor
fenton-electric bioreactor
ozone combain biofilm
coupled water treatment technology
pollutant removal efficiency
分类号
TQ028.8 [化学工程]
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
电辅助膜生物反应器体系中Co纳米催化膜处理焦化废水研究
被引量:
2
2
作者
安路阳
宋迪慧
杨爽
张立涛
屈泽鹏
李红欣
柳丽芬
机构
中钢集团鞍山热能研究院有限公司
大连理工大学
出处
《环境科学研究》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1129-1138,共10页
基金
国家重点研发计划-煤炭清洁高效利用和新型节能技术重点专项(No.2017YFB0603500)
辽宁省科学技术计划项目(No.2018230004)。
文摘
为探究电辅助膜生物反应器(electrical membrane bioreactor, EMBR)处理难降解有机废水的效果、产电性能及抗膜污染性能,以金属有机骨架化合物(metal-organic frameworks, MOFs)为前驱体,通过碳化制备具有高催化氧还原(oxygen reduction reaction, ORR)活性的负载Co纳米颗粒的氮掺杂碳催化剂(Co-NPs),以碳纤维布作为基体组装Co-NPs/PVDF碳纤维基催化膜,并构建催化膜耦合EMBR体系处理实际焦化废水.考察碳化温度、Co/N协同作用、N掺杂含量及形态对ORR活性的影响,探究了催化膜在EMBR体系中处理实际焦化废水的污染物去除效率、抗污染特性和产能效果.结果表明:①Co-NPs的ORR反应为4电子转移还原途径,还原产物为水.②Co-NPs/PVDF碳纤维基催化膜在微电场下保持稳定的高膜通量.催化膜污染在运行初期符合膜孔堵塞模型,后期表现为滤饼层污染模型控制,膜污染以滤饼层污染为主.微电场可以降低滤饼层比阻,能有效解决膜污染问题.③EMBR体系处理实际焦化废水,COD、TN、NH_(4)^(+)-N和挥发酚的去除率分别为97.2%、43.8%、82.9%和99.8%.④系统最大产电功率密度为823.8 mW/m^(3),库仑效率为8.3%.研究显示,以MOFs为前驱体制备的Co-NPs纳米催化剂,以碳纤维布作为基体制备Co-NPs/PVDF碳纤维基催化膜,耦合EMBR体系在焦化废水处理过程中表现出了高效的污染物降解效率、能源转化效率,并且微电场环境可达到抗膜污染效果.
关键词
电
辅助
膜
生物
反应器
金属有机骨架
纳米材料
催化
剂
膜
焦化废水
Keywords
electrical membrane bioreactor
metal-organic frameworks
nanomaterials
catalyst
membrane
coking wastewater
分类号
X703.1 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
厌氧膜生物反应器的现状、挑战和前景
被引量:
3
3
作者
潘阳
支忠祥
牛承鑫
陆雪琴
甄广印
机构
华东师范大学生态与环境科学学院
崇明生态研究院
上海污染控制与生态安全研究院
出处
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期101-106,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(No.51808226)
上海市“科技创新行动计划”“一带一路”青年科学家交流国际合作项目(No.17230741100)
+2 种基金
上海高校特聘教授(东方学者)岗位计划项目(No.TP2017041)
上海市浦江人才计划专项(No.17PJ1402100)
上海市青年科技英才扬帆计划项目(No.19YF1414000)
文摘
厌氧膜生物反应器(AnMBRs)不仅可以高效去除污染物,改善出水水质,而且可以实现生物能源回收,对保护环境和缓解能源危机具有重大意义。膜污染作为制约AnMBRs应用与推广的限制因素得到了大量关注,各种缓解和控制膜污染的方法和技术不断涌现。因此,对AnMBRs的运行机理、多元化应用、膜污染情况进行综述,并分析和评估了微生物电催化系统(BES)-AnMBRs组合工艺的可行性和发展潜力,以期为AnMBRs工程应用和未来发展提供理论和技术参考。
关键词
厌氧
膜
生物
反应器
多元化应用
膜
污染
微
生物
电
催化
系统
Keywords
anaerobic membrane bioreactors
diversified application
membrane fouling
bioelectrochemical systems
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
细菌的耐盐调控及其在高盐生物脱氮除磷工艺中的应用
被引量:
1
4
作者
田晴
刘青盟
李方
杨波
张思远
关自良
机构
东华大学环境科学与工程学院
国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心
出处
《化工进展》
北大核心
2025年第1期465-476,共12页
基金
国家自然科学基金(21777024)
国家重点研发计划(2019YFC0408503)。
文摘
生物脱氮除磷(BNR)工艺在氮磷等营养物生物去除过程难免受到盐度变化的冲击,掌握细菌的应对机制,策略性调控系统运行方式,对经济、高效地维持系统的稳定至关重要。本文汇总简述了以下最新研究成果:(1)耐盐微生物能根据环境中盐度的变化,快速地与环境交换水、小分子氨基酸、甘油、多糖类有机物以及钾、钠离子等无机物来平衡细胞渗透压;(2)极端嗜盐菌具有特殊的细胞结构,能够充分利用各类能源(光、电以及化学势比脂肪酸更低的电子供体),促进高能量贮存物(聚糖、聚磷、聚羟基烷酸酯、聚硫)的积累;(3)利用交替厌氧/缺氧/好氧生物膜工艺,接种高盐污泥并同步利用海水驯化生物膜菌群,且借助各种高能物质存储与消耗的偶联反应,可驱动高盐环境中同步硝化/反硝化(除磷)过程的高效运行。最后指出,如何高效地在维持系统稳定性同时设计出合理的工艺与反应器形式,如何通过外源性能源(光、电、化能物质)的输入来调控微生物高盐环境的适应性,是生物脱氮除磷系统的理论研究以及工程实践中亟待解决的问题。
关键词
废水
生物
反应器
生物
膜
盐胁迫与耐盐调控
相容性溶质
光
系统
电
刺激
脱氮除磷
Keywords
waste water
bioreactors
biofilm
salinity stress and tolerance
compatible solutes
photosystems
electrical stimulation
nitrogen and phosphorus removal
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
光伏企业生产废水处理工程实例
被引量:
4
5
作者
杨伟球
史广宇
机构
苏州农业职业技术学院
苏州科技大学环境科学与工程学院
出处
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期172-176,共5页
基金
2019年江苏高校“青蓝工程”资助项目(苏教师[2019]3号)
苏州市高等职业教育教师创新团队建设项目(苏教高职[2021]58号)。
文摘
根据光伏企业生产废水水质特征,按照分类收集、分质处理原则,将含氟废水经混凝沉淀预处理后再与综合废水合并,采用电催化-混凝沉淀-管式微滤-UASB-AO组合工艺进行处理。运行结果表明,该工艺对光伏企业综合废水中的污染物有较高的去除率,对F^(-)、COD_(Cr)、BOD_(5)、NH_(4)^(+)-N、TN和SS的最终去除率分别达到了89.1%、97.6%、96.5%、90.6%、84.3%和85.3%,出水水质可以达到《电池工业污染物排放标准》(GB 30484—2013)表2新建企业水污染物间接排放标准要求,工程投资共计797万元,运行费用为8.36元/t,通过沼气回收、磁悬浮风机节能技术,每年产生经济效益为34.0万元,为光伏企业生产废水的设计与运行处理提供参考。
关键词
光
伏企业生产废水
氟离子
混凝沉淀
电
催化
管式超滤
膜
厌氧
反应器
Keywords
photovoltaic enterprise production wastewater
fluoride ion
coagulation sedimentation
electrocataly⁃sis
tubular ultrafiltration membrane
anaerobic reactor
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
MBR耦合ECO处理海上平台生活污水技术研究
被引量:
4
6
作者
黄彦锋
李洪涛
段敬尧
李勇
滕厚开
秦微
机构
中海石油(中国)有限公司曹妃甸作业公司
中海油天津化工研究设计院有限公司
出处
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期28-31,共4页
文摘
海上平台生活污水分为灰水与黑水,利用MBR装置处理黑水,其最佳条件:MLSS为7000mg/L,D0为2-4mg/L.温度为20~25℃,HRT为12h,淡水加入比例为60%,混合液平均电导率为16000μS/cm,生物处理出水、系统最终出水COD分别为336、208mg/L,生物去除率和系统去除率分别为79%、87%;利用ECO装置处理灰水,其最佳条件:极板间距2cm,电流为52A,海水添加比例为50%,电解时间为2h,吨水电耗为3.6kW·h。出水混合后添加1.57~15.69mg/L NaHSO3,COD为110mg/L,SS为0.5mg/L,余氯未检出,大肠杆菌为4个/100g,pH为7.3,BOD,为6mg/L.整套工艺运行费用为67.96元/d.出水能够达到IMO.MEPC227(64)规定排放标准要求。
关键词
海上平台
生活污水
膜
生物
反应器
电
催化
氧化
Keywords
offshore platform
domestic sewage
membrane bioreactor
electro-catalytic oxidation
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
膜生物反应器MBR耦合高级氧化法水污染处理研究进展与存在问题
倪常彪
刘一凡
牛笑飞
程馨
刘佳朋
肖凤娟
《水处理技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
电辅助膜生物反应器体系中Co纳米催化膜处理焦化废水研究
安路阳
宋迪慧
杨爽
张立涛
屈泽鹏
李红欣
柳丽芬
《环境科学研究》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
3
厌氧膜生物反应器的现状、挑战和前景
潘阳
支忠祥
牛承鑫
陆雪琴
甄广印
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
4
细菌的耐盐调控及其在高盐生物脱氮除磷工艺中的应用
田晴
刘青盟
李方
杨波
张思远
关自良
《化工进展》
北大核心
2025
1
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职称材料
5
光伏企业生产废水处理工程实例
杨伟球
史广宇
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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职称材料
6
MBR耦合ECO处理海上平台生活污水技术研究
黄彦锋
李洪涛
段敬尧
李勇
滕厚开
秦微
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2016
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职称材料
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