聚硅酸复合絮凝剂在典型工业高盐废水深度除氟及协同COD去除中的应用研究

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作者 施国忠 张雅琴 张林 《水处理技术》 北大核心 2025年第11期122-128,共7页

作为典型的工业高盐废水,煤化工废水的零排放已成为现代煤化工行业绿色发展的关键瓶颈。其中氟离子和化学需氧量(COD)的协同富集会造成膜污染与系统失稳,是深度预处理的核心难题。本研究开发了一种Al/Ca/Si复合的新型絮凝剂(ZN-DF-07),... 作为典型的工业高盐废水,煤化工废水的零排放已成为现代煤化工行业绿色发展的关键瓶颈。其中氟离子和化学需氧量(COD)的协同富集会造成膜污染与系统失稳,是深度预处理的核心难题。本研究开发了一种Al/Ca/Si复合的新型絮凝剂(ZN-DF-07),通过单因素与正交优化确定最佳制备条件(n(Al+Ca)/n(Si)=6∶1,n(Al)/n(Ca)=2∶3,碱化度0.5)。该絮凝剂通过Al^(3+)多核羟基络合吸附氟离子,Ca^(2+)沉淀生成CaF_(2)及Si羟基骨架的吸附-桥联作用,形成“络合-沉淀-吸附”协同机制,实现氟离子与COD的高效去除。通过优化最佳混凝试验条件,氟离子浓度降至2 mg/L以下,COD去除率超过70%。与常规混凝剂PAC、PFS相比,ZN-DF-07沉降速度更快,单位水处理成本低至0.88元/m^(3),经济与环境潜力优势明显。2 m^(3)/h中试验证表明,复合絮凝剂在深度除氟离子和协同降COD方面性能稳定,为煤化工高盐废水零排放系统的经济高效运行提供了新思路与新途径。 展开更多

关键词 煤化工高盐废水 复合絮凝剂 深度除氟 协同COD去除 中试

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电氧化工艺在高盐含氨废水处理中的应用研究

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作者 施国忠 徐浩然 +3 位作者 颜亦磊 冯向东 姚之侃 张林 《水处理技术》 北大核心 2025年第7期152-156,共5页

经多年治理,燃煤电厂大部分常规废水已经得到了合理回用,但高盐含氨废水的深度处理仍存缺陷。燃煤电厂含氨废水具有水量多、含氨量大、含盐量高的特点,远远超出国家污水排放标准氨氮限值15 mg/L,也难以通过简单处理达到回用标准。针对... 经多年治理,燃煤电厂大部分常规废水已经得到了合理回用,但高盐含氨废水的深度处理仍存缺陷。燃煤电厂含氨废水具有水量多、含氨量大、含盐量高的特点,远远超出国家污水排放标准氨氮限值15 mg/L,也难以通过简单处理达到回用标准。针对燃煤电厂含氨废水的水质特点和处理需求,设计并建设了2×60 m^(3)/h处理能力的电化学氧化含氨废水处理工程,并开发了系统运行策略。结果表明,系统能够满足燃煤电厂20.9万吨/年的含氨废水处理需求,并将副产物余氯用作为冷却水系统杀菌剂。通过进水水质调质和反应器电流控制确保出水氨氮浓度小于1 mg/L,通过进水pH控制和氨氮浓度控制确保出水pH不小于6.0。增大反应器电流有利于提高氨氮去除效率和出水余氯浓度,但会影响系统能耗和出水pH。工程静态投资709万元,运行经济成本182.5万元/年,静态投资回收期4.7年,去除氨氮污染物14630 kg/年。相较于原有折点氯化工艺,具有能量效率高、设备占地小、无需投加药剂、运行成本低、不产生二次污染等优点,为同类含氨废水的绿色高效处理提供了工程经验。 展开更多

关键词 电化学氧化 含氨废水 燃煤电厂 工程应用

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煤化工废水的盐分对两种高级氧化技术的影响试验研究 被引量：7

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作者 刘春红 王毅 +3 位作者 孙伟钢 邹海旭 李海胜 徐颜军 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期136-141,共6页

本文以浙能新天煤化工废水零排放系统为例,通过现场实际废水中试,对不同盐分废水进行两种高级氧化的平行实验,结合催化反应机制对结果进行了讨论,文章指出应根据处理废水的盐分选择高级氧化技术,低含盐处理段可以采用以羟基自由基为主... 本文以浙能新天煤化工废水零排放系统为例,通过现场实际废水中试,对不同盐分废水进行两种高级氧化的平行实验,结合催化反应机制对结果进行了讨论,文章指出应根据处理废水的盐分选择高级氧化技术,低含盐处理段可以采用以羟基自由基为主的臭氧高级氧化,催化剂可以选择铝基和碳基,采用碳基催化剂对有机物的去除效率较高;高盐废水采用非自由基为主的过硫酸盐高级氧化和碳基催化剂,可以使有机物的去除效率更高,实验结果为废水高级氧化系统设计提供参考。 展开更多

关键词 废水零液体排放 膜浓缩 反渗透浓水 高级氧化 臭氧催化氧化 过硫酸盐高级氧化 溶解性有机物

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PVDF膜接触器在电厂含氨废水处理中的应用研究 被引量：1

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作者 吕佳慧 戴洁 +4 位作者 施国忠 岑易 徐浩然 冯向东 张林 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期123-129,共7页

燃煤电厂含氨废水具有水量大、氨氮浓度高、水质波动大的特点,常规脱氨工艺处理困难.本文采用PVDF膜接触器处理燃煤电厂高浓含氨废水,考察了膜接触器类型、水侧流量、气侧真空度、气液接触面积、进水水质等因素对脱氮效率的影响.结果表... 燃煤电厂含氨废水具有水量大、氨氮浓度高、水质波动大的特点,常规脱氨工艺处理困难.本文采用PVDF膜接触器处理燃煤电厂高浓含氨废水,考察了膜接触器类型、水侧流量、气侧真空度、气液接触面积、进水水质等因素对脱氮效率的影响.结果表明,基于PVDF膜接触器的气液分离工艺,能够将高浓含氨废水中的氨氮浓度由1 250 mg/L降至300 mg/L以下;外压式和内压式膜接触器都有理想的应用效果;提高膜接触器水侧流量、气侧真空度能够有效提高NH3传质效率;增大传质膜面积能够显著提升循环液氨氮脱除率.提出了分离NH3在燃煤电厂的多种资源化回用途径,为膜接触器的工程化应用提供参考. 展开更多

关键词 膜接触器 含氨废水 燃煤电厂 脱氮通量 聚偏氟乙烯

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碳基催化剂活化过硫酸盐降解煤化工高盐废水工艺及再生研究 被引量：2

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作者 徐颜军 卓佐西 +3 位作者 高强生 董莹 李宇航 刘春红 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期294-300,共7页

采用碳基催化剂活化过硫酸盐的高级氧化技术处理煤化工高盐有机废水,考察碳基催化剂的吸附性能,研究了不同种类氧化剂、停留时间(HRT)、过一硫酸盐(PMS)投加量、进水pH和反应温度等工艺参数对有机物降解效果的影响。将失活后的碳基催化... 采用碳基催化剂活化过硫酸盐的高级氧化技术处理煤化工高盐有机废水,考察碳基催化剂的吸附性能,研究了不同种类氧化剂、停留时间(HRT)、过一硫酸盐(PMS)投加量、进水pH和反应温度等工艺参数对有机物降解效果的影响。将失活后的碳基催化剂进行原位再生,考察不同工艺条件对再生后催化剂性能的影响。结果表明,碳基催化剂吸附能力较强;PMS相较于过二硫酸盐(PDS)对有机物去除率更高,停留时间越长、反应温度越高PMS催化氧化有机物去除率越高;TOC去除率随PMS投加量增加先上升后下降,最佳投加量为5 g/L,pH为酸性条件更有利于PMS催化氧化反应进行。微波辅助比热循环辅助的催化剂再生效果略强但损耗率高,热循环辅助再生效果和PMS浓度、反应温度和循环流量呈正相关关系,循环时间为1.5 h再生效果最佳,催化剂再生后催化性能提升35%左右,且再生后循环稳定性较好。 展开更多

关键词 高盐有机废水 碳基催化剂 过硫酸盐 高级氧化 再生

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固相生长碳纳米管小球的制备及其催化降解废水的研究 被引量：1

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作者 黄沈虎 徐颜军 +5 位作者 冉亚玲 董莹 刘春红 宋诚 张建 谌春林 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期85-90,共6页

以阴离子树脂为原料,通过离子交换和固相生长制备了亚毫米尺寸的碳纳米管小球。该碳纳米管具有典型的竹节状结构,含有1.55%的氮元素和2.32%的铁物种。将其用于催化臭氧氧化处理煤化工难降解有机废水,结果表明,其能大幅降低废水中化学需... 以阴离子树脂为原料,通过离子交换和固相生长制备了亚毫米尺寸的碳纳米管小球。该碳纳米管具有典型的竹节状结构,含有1.55%的氮元素和2.32%的铁物种。将其用于催化臭氧氧化处理煤化工难降解有机废水,结果表明,其能大幅降低废水中化学需氧量(COD)、总磷和亚硝态氮的质量浓度,催化反应1 h内最高去除率分别达到了82.66%、72.97%和100%。 展开更多

关键词 固相生长 碳纳米管 催化 臭氧氧化 废水

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苛性碱吸收模拟燃煤电厂烟气CO_(2)性能研究 被引量：2

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作者 王亮 刘飞 +5 位作者 厉宸希 祁志福 翁建明 杨睿 刘羽 申震 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期777-783,共7页

以散堆填料吸收塔作为反应器,采用单因素分析方法研究了吸收液进口温度、吸收当量比、停留时间和吸收液浓度等因素对CO_(2)捕集的影响,并采用正交试验对这些参数进行优化。结果表明:在实验条件下,各因素对CO_(2)捕集影响由大到小依次为... 以散堆填料吸收塔作为反应器,采用单因素分析方法研究了吸收液进口温度、吸收当量比、停留时间和吸收液浓度等因素对CO_(2)捕集的影响,并采用正交试验对这些参数进行优化。结果表明:在实验条件下,各因素对CO_(2)捕集影响由大到小依次为吸收液进口温度、停留时间、吸收当量比和吸收液浓度;吸收液进口温度与停留时间对CO_(2)捕集有显著影响,吸收当量比和吸收液浓度对CO_(2)捕集影响较小;最佳工况组合为吸收液进口温度为40℃,停留时间为5 s,吸收当量比为100%,吸收液浓度为2.0 mol/L。 展开更多

关键词 燃煤电厂 CO_(2)捕集 苛性碱 正交试验

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基于界面蒸发的太阳能蒸馏器海水淡化性能研究 被引量：2

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作者 张坚群 申震 +2 位作者 厉宸希 鲍华 骆周扬 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期68-71,共4页

应用界面蒸发技术对传统太阳能蒸馏器结构尤其是侧壁进行优化,研究了界面蒸发结构与蒸馏器海水淡化性能之间的构效关系。蒸馏器系统中的界面蒸发结构可以有效地避免底面和侧壁的界面蒸发层向海水层的漏热,减少海水层的热量存储,从而减... 应用界面蒸发技术对传统太阳能蒸馏器结构尤其是侧壁进行优化,研究了界面蒸发结构与蒸馏器海水淡化性能之间的构效关系。蒸馏器系统中的界面蒸发结构可以有效地避免底面和侧壁的界面蒸发层向海水层的漏热,减少海水层的热量存储,从而减小系统热量损失,还能更高效地利用低入射角的阳光。改进后的太阳能蒸馏器最高日淡水收集量为5.7 kg/m^(2),能量利用效率约为50%,比传统太阳能蒸馏器性能平均提升了近28%。 展开更多

关键词 太阳能蒸馏器 海水淡化 界面蒸发 结构改进

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抗污染纳滤膜的制备及性能研究 被引量：2

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作者 张贺 冯向东 +1 位作者 徐浩然 高强生 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期85-88,共4页

以哌嗪为水相单体,海藻酸钠为其亲水性表面活性剂,以含有均苯三甲酰氯的Isopar G为油相,聚砜超滤膜为底膜,通过界面聚合反应制备一种网络结构的抗污染纳滤膜。利用扫描电子显微镜,原子力显微镜和红外光谱仪等检测方法对纳滤复合膜进行... 以哌嗪为水相单体,海藻酸钠为其亲水性表面活性剂,以含有均苯三甲酰氯的Isopar G为油相,聚砜超滤膜为底膜,通过界面聚合反应制备一种网络结构的抗污染纳滤膜。利用扫描电子显微镜,原子力显微镜和红外光谱仪等检测方法对纳滤复合膜进行了性能和结构方面的表征。结果表明:在0.75 MPa、3.785 L/min、25℃恒温条件下这种水相中添加海藻酸钠的纳滤膜对硫酸镁截留率为98.9%、水通量为94 L/(m^(2)·h)。而氯化钠的截留率为51.4%,水通量97 L/(m^(2)·h)。在进行抗污染实验时,经过18 h的运行,此纳滤膜的截留率降低幅度很小,水通量降低了35%,但是经过碱洗后,膜片的水通量恢复明显,可达86.2%,说明本纳滤膜具有一定的抗污染性能,而且由于海藻酸钠是一种多糖,将其应用于纳滤膜领域无毒,因此此方法有很好的前景。 展开更多

关键词 复合纳滤膜 海藻酸钠 界面聚合 抗污染实验

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臭氧氧化法深度处理污泥干化冷凝液实验研究 被引量：1

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作者 张驰 陈锡炯 +3 位作者 顾强 冯向东 娄宝辉 陈晨 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期123-127,共5页

对燃煤耦合污泥发电系统冷凝液进行了臭氧催化氧化实验研究,分别从催化剂选型、催化剂投加量、体系pH、臭氧投加量及接触时间五个因素入手探究其对难降解有机物去除效果的影响,进一步利用核磁共振技术及质谱技术对体系内蒽醌和萘酚的降... 对燃煤耦合污泥发电系统冷凝液进行了臭氧催化氧化实验研究,分别从催化剂选型、催化剂投加量、体系pH、臭氧投加量及接触时间五个因素入手探究其对难降解有机物去除效果的影响,进一步利用核磁共振技术及质谱技术对体系内蒽醌和萘酚的降解过程进行了监测。实验表明,当选用Fe/γ-Al_(2)O_(3)为催化剂且投加量为6 g/L,体系pH为9.2,臭氧投加量为120 mg/L,接触时间为120 min时,臭氧催化氧化对剩余难降解有机物的去除效果最佳,去除率可达83.2%,核磁共振和质谱监测结果也显示芳香类有机物随接触时间延长而迅速发生降解。 展开更多

关键词 冷凝液 臭氧催化氧化 难降解有机物 核磁共振

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基于PVDF-co-HFP制备具有阻酸性能的交联型阴离子交换膜的研究

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作者 薛上峰 徐格婷 +4 位作者 祁志福 董隽 刘春红 高强生 沈江南 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期68-79,共12页

传统阴离子交换膜在电渗析酸浓缩过程中存在着严重的氢离子泄露.在此,我们采用PVDF-co-HFP作为聚合物主链,乙烯基咪唑作为功能基团,通过不同刚柔性交联剂的加入制备了系列交联型阻酸阴离子交换膜AEM-x(x=1、2、3)并研究了阻酸膜与传统... 传统阴离子交换膜在电渗析酸浓缩过程中存在着严重的氢离子泄露.在此,我们采用PVDF-co-HFP作为聚合物主链,乙烯基咪唑作为功能基团,通过不同刚柔性交联剂的加入制备了系列交联型阻酸阴离子交换膜AEM-x(x=1、2、3)并研究了阻酸膜与传统阴离子交换膜在酸浓缩过程中的不同.通过红外等表征手段证实了所制备膜的理化性质.在电渗析过程中,AEM-x相较于普通的阴离子交换膜AHA具有更好的阻酸性能,其酸浓缩6 h后H^(+)浓度分别为0.64、0.68和0.74 mol/L均大于AHA(0.49 mol/L).特别是,AEM-3具有更好的酸浓缩性能,这表明了更稳定的交联结构有利于膜结构的稳定性,从而使得膜具有更好的阻酸性能.研究结果表明,所制备的交联型阴离子交换膜在酸浓缩领域具有广阔的应用前景. 展开更多

关键词 酸浓缩 阴离子交换膜 PVDF-co-HFP 电渗析

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煤气化废水尾水的生物强化处理与微生物响应特性 被引量：2

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作者 董莹 时绍鹏 +4 位作者 宋诚 刘春红 徐颜军 刘鸿 王兴祖 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第4期140-148,共9页

煤气化废水难降解有机物含量高、毒性大,常规生化处理很难达到理想的处理效果。以煤气化废水生化处理出水为研究对象,采用生物菌剂和促生剂来强化煤气化废水的生化处理效果,探讨生物强化的微生物机制。反复批式实验结果表明,单独投加原... 煤气化废水难降解有机物含量高、毒性大,常规生化处理很难达到理想的处理效果。以煤气化废水生化处理出水为研究对象,采用生物菌剂和促生剂来强化煤气化废水的生化处理效果,探讨生物强化的微生物机制。反复批式实验结果表明,单独投加原油降解菌群对废水的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除效果最好,与只投加污泥的空白相比,可使3个实验周期内平均COD去除率提高19.7%;单独投加促生剂能使早期出水COD浓度显著下降,但效果难以维持长久;联合投加原油降解菌群和吐温80,可使30 d内COD平均去除率提高21.5%。微生物生态学分析表明,促生剂和菌剂联合强化对煤气化废水中优势菌属Candidatus Competibacter和Defluviimonas的影响较小,但明显增加了系统中的微生物多样性;在微生物互作关系网中,具有较高权重和紧密中心性的Limnobacter和Gaiella是煤气化废水处理系统中的关键物种;香草醛和香草酸盐降解途径是煤气化废水处理系统中微生物的关键降解途径,推测香草醛或香草酸盐是煤气化废水中多种复杂有机物降解的共同中间体或结构类似物。 展开更多

关键词 煤气化废水 生物强化 微生物促生剂 关键物种

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某燃煤发电厂反渗透膜系统脱盐率下降案例分析 被引量：6

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作者 冯向东 封立林 +3 位作者 沈叔云 张雨婷 高凯楠 张林 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期141-144,共4页

以某燃煤发电厂反渗透系统脱盐率异常下降事件为案例,研究了膜脱盐率下降原因,指出预处理系统杀菌剂加药量调整后,还原剂加药量没有相应的调整导致反渗透膜进水余氯超标,是导致膜被轻度氧化的直接原因;通过解剖实验,发现膜片有背压破坏... 以某燃煤发电厂反渗透系统脱盐率异常下降事件为案例,研究了膜脱盐率下降原因,指出预处理系统杀菌剂加药量调整后,还原剂加药量没有相应的调整导致反渗透膜进水余氯超标,是导致膜被轻度氧化的直接原因;通过解剖实验,发现膜片有背压破坏现象,排查出清洗管路设置错误是导致清洗中分段产生背压的直接原因;提出了调整还原剂加药量、更改管路连接及设置膜片背压联锁值的解决措施,并成功恢复了反渗透系统的正常运行。 展开更多

关键词 反渗透脱盐率 氧化 背压破坏 探针实验

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锅炉纯水电除氨设备实验探究 被引量：1

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作者 张贺 付晓靖 +3 位作者 胡鉴耿 吴雅琴 冯向东 徐浩然 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期77-81,共5页

针对发电厂中锅炉纯水需要除氨的技术问题,介绍了电除氨技术的原理,设备结构及工艺流程,以含氨锅炉水(电导率约50μS/cm,pH约为10.4)作为研究对象,开展了在不同操作电压条件下,不同流量的实验下,测试除氨性能,探究其除氨机理。其设备CED... 针对发电厂中锅炉纯水需要除氨的技术问题,介绍了电除氨技术的原理,设备结构及工艺流程,以含氨锅炉水(电导率约50μS/cm,pH约为10.4)作为研究对象,开展了在不同操作电压条件下,不同流量的实验下,测试除氨性能,探究其除氨机理。其设备CEDI-200,操作流量可调控操作范围在1~5 L/h,操作电压在6~40 V,都能实现除氨的作用,检测值均为未检测出。 展开更多

关键词 锅炉纯水 电除氨 EDI

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18-冠-6/KOH催化双甘氨肽修饰抗氧化聚酰胺反渗透膜的制备 被引量：1

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作者 冯向东 王金燕 +3 位作者 秦刚华 叶青 姚之侃 张林 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期46-50,共5页

反渗透是热电行业水处理的核心技术,提高反渗透膜的抗氧化性是保证该技术稳定运行的关键。本研究采用冠醚(18-crown-6)与KOH的复合缚酸剂体系催化界面聚合反应过程,该缚酸剂通过促进酰氯单体的部分水解,使膜表面大量生成具有反应活性的... 反渗透是热电行业水处理的核心技术,提高反渗透膜的抗氧化性是保证该技术稳定运行的关键。本研究采用冠醚(18-crown-6)与KOH的复合缚酸剂体系催化界面聚合反应过程,该缚酸剂通过促进酰氯单体的部分水解,使膜表面大量生成具有反应活性的羧酸基团;进一步采用化学接枝法将具有抗氧化性能的双甘氨肽功能分子负载到反渗透膜表面,获得了分离性能与抗氧化俱佳的聚酰胺反渗透膜材料。 展开更多

关键词 反渗透 抗氧化 冠醚 双甘氨肽 表面接枝

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