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压力驱动及电驱动膜法水软化技术研究现状与展望 被引量:5
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作者 王进 陈青柏 +2 位作者 王建友 李鹏飞 董林 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2649-2661,共13页
水的软化处理是将硬水中的Ca、Mg等可溶性盐除去的过程,是脱盐及盐资源化工序的工程化运行和饮用水安全保障过程中至关重要的一环。本文介绍了以分盐型纳滤为代表的压力驱动膜过程和以选择性电渗析为代表的电驱动膜过程在水软化中的基... 水的软化处理是将硬水中的Ca、Mg等可溶性盐除去的过程,是脱盐及盐资源化工序的工程化运行和饮用水安全保障过程中至关重要的一环。本文介绍了以分盐型纳滤为代表的压力驱动膜过程和以选择性电渗析为代表的电驱动膜过程在水软化中的基本原理,综述了相关工艺应用于水软化过程的技术研究进展,详细分析了多种膜法水软化系统的技术特点和优劣势,对分盐型纳滤与选择性电渗析进行了对比,并对未来膜法水软化技术的可能研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 水软化 膜过程 纳滤 选择性电渗析 新型电驱动膜过程
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电渗析苦咸水淡化技术研究进展 被引量:6
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作者 董林 陈青柏 +2 位作者 王建友 李鹏飞 王进 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期2102-2114,共13页
电渗析苦咸水淡化技术具有脱盐效果好、成本较低、绿色环保等优点,但存在制膜工艺繁琐、传质模型不够精确、能效有待提升等问题。本文首先分析了苦咸水电渗析用离子交换膜的制备及改性方法,对膜材料存在的问题进行了探讨。综述对比了苦... 电渗析苦咸水淡化技术具有脱盐效果好、成本较低、绿色环保等优点,但存在制膜工艺繁琐、传质模型不够精确、能效有待提升等问题。本文首先分析了苦咸水电渗析用离子交换膜的制备及改性方法,对膜材料存在的问题进行了探讨。综述对比了苦咸水电渗析在简化模型、理论模型、半经验模型方面的原理及最新进展,系统总结了常规苦咸水电渗析过程的运行方式和工艺优化策略,并进一步介绍了以新型电去离子、冲击电渗析、可再生能源驱动电渗析为代表的新型电渗析过程在苦咸水淡化方面的原理及应用。在此基础上,提出了今后的研究方向集中于降低制膜成本、优化传质模型、探究集成膜法淡化工艺以及新型电渗析过程等方面。 展开更多
关键词 电渗析 苦咸水淡化 离子交换膜 传质模型 工艺优化
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离子交换水软化技术研究与应用进展 被引量:12
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作者 徐勇 陈青柏 王建友 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期319-328,共10页
离子交换法是目前最常见的水软化技术之一,其基于可逆的离子交换反应将溶液中的硬度离子选择性去除,属于典型的特种分离过程。本文介绍并总结了离子交换水软化的基本原理、水软化用离子交换树脂的结构和分类、离子交换水软化技术研究和... 离子交换法是目前最常见的水软化技术之一,其基于可逆的离子交换反应将溶液中的硬度离子选择性去除,属于典型的特种分离过程。本文介绍并总结了离子交换水软化的基本原理、水软化用离子交换树脂的结构和分类、离子交换水软化技术研究和应用,并针对离子交换水软化存在的问题提出了相应的解决思路。 展开更多
关键词 离子交换 树脂 软化 生活用水 含盐废水 Ca^2+/Mg^2+去除
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我国盐生植物在土壤重金属污染修复中的应用述评 被引量:1
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作者 韩承龙 于雪 +1 位作者 莫训强 卢学强 《江苏农业科学》 北大核心 2022年第4期17-23,共7页
重金属污染土壤的植物修复具有地域性,为了解我国盐生植物对土壤重金属污染的修复现状,采用文献计量学方法,通过Web of Science数据库及CNKI中文期刊全文数据库对2000—2020年发表的有关盐生植物重金属富集或修复的文献进行检索,从盐生... 重金属污染土壤的植物修复具有地域性,为了解我国盐生植物对土壤重金属污染的修复现状,采用文献计量学方法,通过Web of Science数据库及CNKI中文期刊全文数据库对2000—2020年发表的有关盐生植物重金属富集或修复的文献进行检索,从盐生植物科属和生活型、盐生植物重金属富集能力差异、盐生植物重金属富集机理等方面进行综合分析。结果表明,在64种被研究的盐生植物中,适合以植物提取方式修复重金属污染土壤的盐生植物有9种,具有重金属修复潜力的盐生植物有11种,芦苇、互花米草、野大豆、铺地黍符合超富集植物标准,盐地碱蓬、狗牙根、芦苇、海马齿对多种重金属均具有较好的富集能力。 展开更多
关键词 盐生植物 重金属 植物修复 生物富集系数 转移系数
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复分解电渗析连续化制备谷氨酸钠工艺研究
5
作者 韩婷 陈青柏 +3 位作者 王建友 徐勇 王昊雪 杨泽琨 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期140-146,共7页
谷氨酸钠(NaGA)传统发酵法生产工艺消耗大量酸碱,亦产生大量高浓有机废水.复分解电渗析(EDM)技术以发酵液和硫酸钠等廉价盐为原料一步直接制备NaGA,但其连续化工艺模式和节能降耗仍需进行深入、系统的研究工作.在前期EDM制备NaGA的工作... 谷氨酸钠(NaGA)传统发酵法生产工艺消耗大量酸碱,亦产生大量高浓有机废水.复分解电渗析(EDM)技术以发酵液和硫酸钠等廉价盐为原料一步直接制备NaGA,但其连续化工艺模式和节能降耗仍需进行深入、系统的研究工作.在前期EDM制备NaGA的工作基础上,提出了一次式EDM运行工艺策略,以产品浓度、转化率及能耗等为评价指标,研究了进水流量、产品室/原料室流量比等参数的影响规律,继而构建了一级两段式EDM内部水流工艺.结果表明,在45 mA/cm^(2)电流密度下,原料室进水流量为1.5 L/h、产品室/原料室进水流量比0.6时,常规一次式EDM的产品转化率达73.35%,能耗为1.41 kWh/kg NaGA.进一步地,在优化条件下研究了一级两段式EDM的转化性能,并在相同条件下与一级一段过程比较,在30 mA/cm^(2)电流密度下,一级两段过程产品转化率达89.2%,较同等膜对数下一级一段过程提高11.5%,能耗为2.01 kWh/kg NaGA,较间歇操作模式降低32.6%,优于一级一段EDM过程. 展开更多
关键词 复分解电渗析 树脂填充床 谷氨酸钠 连续工艺 一级两段
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磺化聚砜改性阳离子交换膜用于高盐乙二醇废液电渗析脱盐
6
作者 任璐瑶 陈青柏 +1 位作者 王建友 王悦 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期22-27,共6页
深水油气田开采过程中普遍需要使用乙二醇(EG)作为水合物抑制剂,副产大量高盐乙二醇废液(SEGW),对其进行除盐回用具有重要的经济价值和生态环境效益。SEGW回收系统的脱盐工序通常采用热法蒸馏,以离子选择性电迁移为除盐机制的电渗析(ED... 深水油气田开采过程中普遍需要使用乙二醇(EG)作为水合物抑制剂,副产大量高盐乙二醇废液(SEGW),对其进行除盐回用具有重要的经济价值和生态环境效益。SEGW回收系统的脱盐工序通常采用热法蒸馏,以离子选择性电迁移为除盐机制的电渗析(ED)技术有望显著简化脱盐工艺、降低投资成本和运行能耗,具有较好应用潜力。但常规ED技术用于SEGW脱盐时存在着盐迁移和EG泄漏间的trade-off效应,阻碍了实际应用。为了减少ED脱盐过程中EG的损失,提出采用磺化聚砜(SPSF)对阳离子交换膜(CEM)进行表面改性,SPSF改性层的引入使得CEM表面形成致密离子传输通道,基于空间位阻和电荷效应促使EG分子与水合阳离子的迁移速率形成显著差异,赋予了改性CEM良好的阻醇脱盐性能。实验结果表明,对于EG含量为60%的SEGW,改性膜在达到与原膜同等脱盐效率时可降低61%的EG损失。 展开更多
关键词 高盐乙二醇废液 阳离子交换膜 磺化聚砜 电渗析脱盐 阻醇
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双极膜电渗析清洁制备L-苹果酸过程工艺优化
7
作者 陈青柏 王昊雪 +2 位作者 王建友 徐勇 韩婷 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期115-122,共8页
生产L-苹果酸的传统工艺多用钙盐法,需向发酵液投加大量无机酸,酸化过程产生大量废盐,导致额外的环境处置成本.本文提出两隔室型双极膜电渗析(BMED)法制备L-苹果酸的新型工艺,以转化率、电流效率及能耗等为评价指标,研究了电流密度、初... 生产L-苹果酸的传统工艺多用钙盐法,需向发酵液投加大量无机酸,酸化过程产生大量废盐,导致额外的环境处置成本.本文提出两隔室型双极膜电渗析(BMED)法制备L-苹果酸的新型工艺,以转化率、电流效率及能耗等为评价指标,研究了电流密度、初始盐浓度、膜面流速等工艺参数对产酸性能的影响规律,优化了操作条件并进行了经济性分析.结果表明,对于模拟L-苹果酸二钠发酵液,控制电流密度为40 mA/cm^(2)、初始L-苹果酸浓度为0.2 mol/L、膜面流速为1.44 cm/s时,L-苹果酸的转化率可达94.99%,能耗为6.77 kWh/kg L-苹果酸,经济性分析显示其生产费用为11.34¥/kg L-苹果酸.研究可为L-苹果酸清洁制备工艺的开发、推进BMED在有机酸生产的应用提供有益参考. 展开更多
关键词 L-苹果酸 双极膜电渗析 清洁生产
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钛基催化剂制备及其光分解磷化氢性能
8
作者 唐雪娇 马淑红 +1 位作者 章鹏鹏 王晋刚 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期371-377,共7页
通过光催化将磷化氢(PH3)分解为黄磷和氢气的技术,兼具环保效益和经济价值.采用化学镀法、化学沉淀法分别在溶胶凝胶法自制的TiO2与商品P25表面负载Ni和Fe3O4,制成钛基负载型催化剂,研究其对PH3光催化分解性能,并利用XRD、EDS、FT-IR、F... 通过光催化将磷化氢(PH3)分解为黄磷和氢气的技术,兼具环保效益和经济价值.采用化学镀法、化学沉淀法分别在溶胶凝胶法自制的TiO2与商品P25表面负载Ni和Fe3O4,制成钛基负载型催化剂,研究其对PH3光催化分解性能,并利用XRD、EDS、FT-IR、FESEM对催化剂的晶相结构、元素组分、表面官能团及表观形貌等进行表征和分析.结果表明,P25负载型催化剂具有良好的性能,在450℃、395 nm光照条件下,PH3分解率接近100%,光照对催化分解磷化氢具有重要协同作用,应用前景广阔.同时,验证了Ni和Fe3O4是催化剂的高效活性相,对于PH3分解至关重要. 展开更多
关键词 磷化氢 光催化分解 钛基催化剂 镍铁复合氧化物 P25
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GWLF模型的改进及其在新安江流域的应用研究 被引量:3
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作者 齐作达 亢戈霖 王玉秋 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第4期17-23,共7页
通用流域污染负荷方程(generalized watershed loading function,简称GWLF)作为一个简单有效的集总参数流域模型已经受到了国内外研究者的广泛认可。在笔者前期研究成果的基础上,对原始GWLF模型的算法和已有水文框架进行了深入修改,添... 通用流域污染负荷方程(generalized watershed loading function,简称GWLF)作为一个简单有效的集总参数流域模型已经受到了国内外研究者的广泛认可。在笔者前期研究成果的基础上,对原始GWLF模型的算法和已有水文框架进行了深入修改,添加了河道模块内泥沙悬浮、沉积过程以及污染物衰减过程,进一步增加了模型在空间属性基础上的通用性。以安徽省新安江屯溪监测站为收口断面的上游流域为研究区域,对改进后的GWLF模型(revised GWLF)进行了应用测试,并在月尺度上针对流量、泥沙量、溶解性氮负荷量和溶解性磷负荷量的模型输出结果与原始GWLF模型进行了比较。3项统计学指标和时间序列图表明,改进版模型能够在不添加额外数据需求的前提下,更好地重现流域内水文、泥沙和水质的循环过程。 展开更多
关键词 非点源模型 流域污染负荷方程(GWLF) 流量 泥沙 溶解性氮 溶解性磷
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含盐乙二醇溶液电渗析脱盐工艺研究 被引量:2
10
作者 李鹏飞 陈青柏 +2 位作者 王建友 曲广 王子明 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期71-74,共4页
针对陆域油气体开采过程中产生的乙二醇盐溶液,设计了处理规模为100 L/h的3级串联电渗析连续化脱盐工艺,在不同操作电压条件下分析了系统脱盐率、能耗、乙二醇损失率以及各级电渗析脱盐率的变化特性。结果表明,操作电压为80 V时,脱盐率... 针对陆域油气体开采过程中产生的乙二醇盐溶液,设计了处理规模为100 L/h的3级串联电渗析连续化脱盐工艺,在不同操作电压条件下分析了系统脱盐率、能耗、乙二醇损失率以及各级电渗析脱盐率的变化特性。结果表明,操作电压为80 V时,脱盐率可达到90%,能耗仅为0.792 kW·h/m^(3),此时乙二醇损失率为0.51%。操作过程中当前2级电渗析以较大操作电压运行时,可通过适当降低第3级电渗析的操作电压以减少能耗。 展开更多
关键词 再生与回收系统(MRU) 乙二醇脱盐 电渗析
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人工湿地型微生物燃料电池研究进展述评 被引量:7
11
作者 谢静怡 卢学强 李海笑 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期206-215,共10页
湿地型微生物燃料电池(Constructed Wetland-Microbial Fuel Cell,CW-MFC)由人工湿地和微生物燃料电池耦合而成,因其具有丰富的微生物种群和较强的电极催化活性,在水质净化和生物产电领域有着良好的应用前景。从CWMFC反应器结构、电极... 湿地型微生物燃料电池(Constructed Wetland-Microbial Fuel Cell,CW-MFC)由人工湿地和微生物燃料电池耦合而成,因其具有丰富的微生物种群和较强的电极催化活性,在水质净化和生物产电领域有着良好的应用前景。从CWMFC反应器结构、电极材料及电极布置、填充材料、湿地植物、微生物和运行参数等几个方面对其研究和应用现状进行述评。总体上,大多数CW-MFC系统的产电效果并不理想,普遍净能量回收率小于0.050(kW·h)/kg COD,但在污染物处理去除方面效果显著,COD去除率基本可以达到80%以上。目前,上流式的垂直流运行模式是最合理且常用的运行模式,颗粒状的石墨或者活性炭与金属集电器的组合则是理想的电极材料,较小电极间距、多电极和扩大阴极的电极布置可有效提高系统产电性能,脱水明矾污泥是最具有研究价值的填料。此外,湿地植物会明显提高CW-MFC产电性能,其影响因素包括根际微生物活性、根际分泌物、根际沉积物、径向泌氧、光合作用;湿地植物和电系统还会促进微生物种群增长从而提高系统性能。CW-MFC中的污染物负荷、HRT(大多为3 d)、运行温度(20~40℃)和pH值(7~9)也是提高系统性能的关键因素。总结了未来CW-MFC所面临的挑战及研究方向,包括如何提高产电效率补充能源消耗、新兴污染物的降解及降解机理的研究,以及与其他工艺的联合应用。 展开更多
关键词 环境工程学 水质净化 径向泌氧 能源消耗 新兴污染物
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