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内嵌碳纳米管层的导电正渗透膜制备及其缓解有机污染的研究 被引量：3
1
作者 徐梦思 马广翔 +2 位作者 易夏文 马涛 王新华 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期9-15,23,共8页
针对正渗透(FO)膜的有机污染问题,在多孔聚醚砜(PES)载体和聚酰胺(PA)活性层之间嵌入碳纳米管(CNTs)中间层制备导电FO膜的基础上,考察外加电场条件下导电FO膜缓解有机污染的可行性.结果表明,在嵌入CNTs中间层后,相比于常规FO膜,导电FO... 针对正渗透(FO)膜的有机污染问题,在多孔聚醚砜(PES)载体和聚酰胺(PA)活性层之间嵌入碳纳米管(CNTs)中间层制备导电FO膜的基础上,考察外加电场条件下导电FO膜缓解有机污染的可行性.结果表明,在嵌入CNTs中间层后,相比于常规FO膜,导电FO膜的表面粗糙度由(33.85±4.05)nm增加到(46.85±6.55)nm,表面电阻由2.1×10^(12)Ω大幅降低到54.7Ω;导电FO膜的清水通量提升了2.33倍,盐通量与水通量的比值降低4.72倍左右,运行性能显著提升.在未施加电场条件下的有机污染实验表明,导电FO膜的通量衰减率仅比常规FO膜下降了1.9%,而膜面污染物数量没有变化.然而,当施加2 V电场后,导电TFC FO膜的通量衰减率比常规FO膜下降了10.1%,且膜面污染物的量减少了94.6%.CNTs中间层的引入有效提升了FO膜性能,并且在外加电场的条件下,可以有效缓解有机污染. 展开更多
关键词 正渗透膜 碳纳米管 导电膜 外加电场 有机污染
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不同粒径UiO-66混掺改性TFN-FO膜的构建及性能评价
2
作者 张文焱 刘浩 +2 位作者 宋伟龙 赵频 王新华 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1920-1928,共9页
以锆基金属-有机骨架材料(MOFs)UiO-66作为研究对象,制备了三种不同粒径的UiO-66纳米颗粒,并将其混掺到薄层复合膜(TFC)的聚酰胺(PA)层内,研究了UiO-66纳米颗粒的粒径对薄层复合纳米正渗透(TFN-FO)膜性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM... 以锆基金属-有机骨架材料(MOFs)UiO-66作为研究对象,制备了三种不同粒径的UiO-66纳米颗粒,并将其混掺到薄层复合膜(TFC)的聚酰胺(PA)层内,研究了UiO-66纳米颗粒的粒径对薄层复合纳米正渗透(TFN-FO)膜性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角(WCA)测量仪、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征手段,探究了TFN-FO膜的性质变化。结果表明,减小UiO-66的粒径不会影响TFN-FO膜的高亲水性,并且随着UiO-66粒径的减小,TFN-FO膜的粗糙度降低、交联度升高。通过以去离子水和2 mol/L氯化钠溶液作为进料液和汲取液的实验室自制的正渗透系统对膜性能进行评价,发现混掺小粒径(50 nm)UiO-66的TFNFO膜可以在保持较低反向盐通量的同时实现35%的水通量提升。有机污染实验表明,TFN-FO膜具有良好的抗污染性能。 展开更多
关键词 膜 过滤 纳米粒子 正渗透 MOFS 粒径 混掺改性
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基于不同厂家聚醚砜基膜的薄膜复合正渗透膜性能的比较
3
作者 许素博 赵频 +2 位作者 刘浩 宋伟龙 王新华 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期72-79,共8页
薄膜复合(TFC)膜由多孔基底层和通过界面聚合反应生成的聚酰胺层组成,在纳滤、反渗透和正渗透等领域已经得到广泛的应用.近年来,基底膜对TFC膜性能的影响受到越来越多的关注.早期实验数据显示,即使在制备方法和基底膜名义孔径完全相同... 薄膜复合(TFC)膜由多孔基底层和通过界面聚合反应生成的聚酰胺层组成,在纳滤、反渗透和正渗透等领域已经得到广泛的应用.近年来,基底膜对TFC膜性能的影响受到越来越多的关注.早期实验数据显示,即使在制备方法和基底膜名义孔径完全相同的条件下,由不同厂家生产的基膜所制备的TFC膜也存在显著差异.本文选择两家公司名义孔径均为0.22μm的商品聚醚砜(PES)膜为基底,通过调节界面聚合过程水相的沥干时间,对比研究了2种基膜的不同性质及其对TFC膜性能的影响.结果表明,亲水性更强、膜孔位置分布更密集且均匀、孔径更均一的基膜具有更高的水通量和更低的反向盐质通量.此外,基于2种基膜的TFC正渗透膜的水通量均随沥干时间的拉长而呈现不断降低的趋势,而反向盐通量始终保持较低水平.综上,本研究可为未来TFC膜的规范化制备提供技术支持. 展开更多
关键词 薄膜复合膜 基底膜 界面聚合反应 沥干时间 正渗透
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餐厨垃圾与剩余污泥协同厌氧连续处置研究 被引量：8
4
作者 赵明星 黄月 +3 位作者 缪恒锋 黄振兴 戴晓虎 阮文权 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第19期92-98,共7页
针对餐厨垃圾和剩余污泥的处置问题,采用协同厌氧技术进行处理,通过逐步提高反应负荷的方式,进行CSTR反应器的连续运行,反应时间为128 d。结果表明,在不同有机负荷下的沼气量、甲烷量和系统稳定性等有较大的差异。pH、挥发性脂肪酸和氨... 针对餐厨垃圾和剩余污泥的处置问题,采用协同厌氧技术进行处理,通过逐步提高反应负荷的方式,进行CSTR反应器的连续运行,反应时间为128 d。结果表明,在不同有机负荷下的沼气量、甲烷量和系统稳定性等有较大的差异。pH、挥发性脂肪酸和氨氮随着反应负荷的提高整体呈现下降趋势,而蛋白酶、淀粉酶和脱氢酶酶活力呈现波动状态。反应器运行的有机负荷为2.5、5.0、7.5和10 g VS/(L·d)时,沼气产量分别为71 670、311 180、361 840和362 610 mL。实验表明,CSTR反应器处理餐厨垃圾和剩余污泥混合底物的最佳运行负荷为7.5 g VS/(L·d),负荷太高会引起反应体系的崩溃。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 剩余污泥 厌氧发酵 沼气 有机负荷
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垃圾渗滤液短程硝化反硝化脱氮试验研究 被引量：11
5
作者 张周 江臣礼 +4 位作者 张炜 萧壮波 黄兴 华天予 施万胜 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1083-1089,共7页
为了研究厌氧-微氧-好氧系统对垃圾渗滤液厌氧出水高效生物脱氮性能,基于短程硝化反硝化技术,设置5个阶段分析DO质量浓度(0. 2~1. 5 mg/L)、进水C/N(4~8)和亚硝化液回流比(300%~1 500%)对系统的影响,同时,通过快速提高进水NH4+-N负荷进... 为了研究厌氧-微氧-好氧系统对垃圾渗滤液厌氧出水高效生物脱氮性能,基于短程硝化反硝化技术,设置5个阶段分析DO质量浓度(0. 2~1. 5 mg/L)、进水C/N(4~8)和亚硝化液回流比(300%~1 500%)对系统的影响,同时,通过快速提高进水NH4+-N负荷进一步研究反应器抗负荷冲击能力。结果表明,微氧区添加5 mmol/L KClO3,能够快速提升系统亚硝化率;微氧区DO质量浓度保持0. 5~1. 0mg/L,亚硝化率高于90%。提高进水C/N和亚硝化液回流比(R)有利于反硝化过程充分进行,好氧池的设置能够使系统保持较高的COD和NH4+-N去除率,整个过程系统COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别达89. 2%、98. 6%和82. 3%。此外,系统在短期负荷冲击下污染物去除率降低,当进水NH4+-N负荷快速提升时,TN去除率由90%下降到76%。然而,经过10 d的恢复期,系统可以恢复到原来的状态,并具有较高的性能。 展开更多
关键词 环境工程学 生物脱氮 短程硝化反硝化 垃圾渗滤液
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纳米零价铁对糖蜜酒精废水两级厌氧处理的影响
6
作者 赵明星 陈阳 +3 位作者 施万胜 缪恒锋 黄振兴 阮文权 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第21期70-74,共5页
采用两级厌氧方式处理糖蜜酒精废水,向一级上流式厌氧污泥床反应器(up-flow anaerobic sludge bed,UASB)中添加纳米零价铁(nano zero valent iron,NZVI),以降低硫化物对厌氧消化过程的抑制,提高糖蜜酒精废水两级处理的效果。添加NZVI后... 采用两级厌氧方式处理糖蜜酒精废水,向一级上流式厌氧污泥床反应器(up-flow anaerobic sludge bed,UASB)中添加纳米零价铁(nano zero valent iron,NZVI),以降低硫化物对厌氧消化过程的抑制,提高糖蜜酒精废水两级处理的效果。添加NZVI后,不同负荷下化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)一级去除率比未添加NZVI时高,最终保持在55%左右;硫酸根一级去除率为73%左右;COD二级去除率和总去除率最终分别稳定在33%和70%左右,硫酸根二级去除率和总去除率最终分别稳定在73%和93%左右;一级和二级厌氧出水中硫化物质量浓度最大分别为363.9和452.4 mg/L。反应器COD负荷达到28 kg/(m 3·d)时,产甲烷菌(methane producing bacteria,MPB)和硫酸盐还原菌(sulfate reducing bacteria,SRB)电子流比重分别稳定在86%和14%左右。 展开更多
关键词 糖蜜酒精废水 两级厌氧消化 纳米零价铁 硫酸根 沼气
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改性纳米零价铁材料制备的研究进展 被引量：6
7
作者 杨竞莹 施万胜 +3 位作者 黄振兴 谢利娟 赵明星 阮文权 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2975-2986,共12页
纳米零价铁(nZVI)是一种具有发展潜力的材料,但是过高的活性导致其易在空气、水中腐蚀,形成的钝化层覆盖在颗粒表面使得活性位点减少。研究表明,对nZVI进行改性可减少其氧化、钝化、团聚等问题。本文主要介绍了包覆、负载、双金属、硫... 纳米零价铁(nZVI)是一种具有发展潜力的材料,但是过高的活性导致其易在空气、水中腐蚀,形成的钝化层覆盖在颗粒表面使得活性位点减少。研究表明,对nZVI进行改性可减少其氧化、钝化、团聚等问题。本文主要介绍了包覆、负载、双金属、硫化四种改性方式,探讨改性后n ZVI性能强化机制,分析在应用中存在的问题,并提出相关建议。通过多种改性方式制备的nZVI复合材料,不仅能够减缓nZVI的团聚,提高对目标污染物的处理效果,而且能减弱nZVI的生物毒性。纳米颗粒的尺寸、改性材料的稳定性等问题是未来研究的重点内容之一。 展开更多
关键词 纳米零价铁 复合材料 团聚 稳定性 反应活性
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磷酸氨基酸盐对Cd污染土壤的淋洗效果 被引量：7
8
作者 季蒙蒙 王星星 +4 位作者 马欢欢 张长波 阮文权 任洪艳 邓芸 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期329-337,共9页
为减少淋洗修复对土壤环境的影响,从12种不同磷酸氨基酸盐中筛选出了淋洗效率较高且价格低廉的最佳淋洗剂[Gly][H2PO4],探究了淋洗时间、淋洗剂浓度、液土比和pH对淋洗效果的影响,并对淋洗后土壤理化性质的变化进行了研究。结果表明:当... 为减少淋洗修复对土壤环境的影响,从12种不同磷酸氨基酸盐中筛选出了淋洗效率较高且价格低廉的最佳淋洗剂[Gly][H2PO4],探究了淋洗时间、淋洗剂浓度、液土比和pH对淋洗效果的影响,并对淋洗后土壤理化性质的变化进行了研究。结果表明:当淋洗剂浓度为0.3 mol∙L^(−1)、液土比为4、淋洗时间为60 min时,淋洗剂[Gly][H2PO4]对Cd的去除率最高可达55.4%。淋洗后土壤有机质、总氮、总磷、速效钾含量上升,土壤脱氢酶和β-葡萄糖苷酶活性先降低后升高。在淋洗后第28 d时,两种酶的活性与原土相比,分别升高了61.3%和37.3%。在淋洗废液中添加Ca(OH)2,当其浓度为20 g∙L^(-1)时,废液中Cd去除率为96.57%,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的排放要求(<0.1 mg·L^(-1))。因此,[Gly][H2PO4]可作为环境友好型淋洗剂用于Cd污染土壤的修复。 展开更多
关键词 土壤淋洗 CD 氨基酸盐 酶活性
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氧化石墨烯表面改性正渗透膜制备及其抗污染性能 被引量：2
9
作者 周倩 赵频 +2 位作者 刘浩 胡阳 王新华 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期81-88,95,共9页
利用化学偶联的方式将氧化石墨烯(GO)接枝到聚酰胺复合正渗透(TFC-FO)膜表面,成功制备出一种新型GO改性TFC-FO膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪(AIR-FTIR)和固体表面Zeta电位分析仪... 利用化学偶联的方式将氧化石墨烯(GO)接枝到聚酰胺复合正渗透(TFC-FO)膜表面,成功制备出一种新型GO改性TFC-FO膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪(AIR-FTIR)和固体表面Zeta电位分析仪等表征手段,证明GO成功接枝到膜表面,并通过接枝改性降低了膜面粗糙度,增加了亲水性,并增强了荷负电性.然后,采用去离子水和4 mol/L氯化钠溶液作为进料液和汲取液,进行清水渗透实验,同时选取200 mg/L海藻酸钠为特征污染物进行污染实验.渗透和污染实验结果表明,与未改性的TFC-FO膜相比,GO接枝处理使得改性TFC-FO膜的选择性和抗有机污染能力增强,且在长期污染实验中显示出明显的优势.膜表面污染层的SEM和激光共聚焦显微镜(CLSM)表征结果进一步验证了GO接枝改性确实提升了TFC-FO膜的抗有机污染性能.本研究为TFC-FO膜通过表面改性提升抗有机污染能力提供了一个新思路. 展开更多
关键词 聚酰胺复合正渗透膜 表面改性 氧化石墨烯 有机污染
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