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Bio-reduction of nitrate from groundwater using a hydrogen-based membrane biofilm reactor 被引量:23
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作者 Siqing Xia Fohua Zhong +2 位作者 Yanhao Zhang Haixiang Li Xin Yang 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第2期257-262,共6页
A hydrogen-based membrane biofilm reactor (MBfR) using H2 as electron donor was investigated to remove nitrate from groundwater. When nitrate was first introduced to the MBfR, denitrification took place on the shell... A hydrogen-based membrane biofilm reactor (MBfR) using H2 as electron donor was investigated to remove nitrate from groundwater. When nitrate was first introduced to the MBfR, denitrification took place on the shell side of the membranes immediately, and the effluent concentration of nitrate continuously decreased with 100% removal rate on day 45 under the influent nitrate concentration of 5 mg NO3^--N/L, which described the acclimating and enriching process of autohydrogenotrophic denitrification bacteria. A series of short-term experiments were applied to investigate the effects of hydrogen pressures and nitrate loadings on deniWification. The results showed that nitrate reduction rate improved as H2 pressure increasing, and over 97% of total nitrogen removal rate was achieved when the nitrate loading increased from 0.17 to 0.34 g NO3^--N/(m^2.day) without nitrite accumulation. The maximum deniwification rate was 384 g N/(m^3.day). Partial sulfate reduction, which occurred in parallel to nitrate reduction, was inhibited by denitrififcation due to the competition for H2. This research showed that MBfR is effective for removing nitrate from the contaminated groundwater. 展开更多
关键词 hydrogen-based membrane biofilm reactor autotrophic denitrification NITRATE GROUNDWATER
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Simultaneous removal of COD and nitrogen using a novel carbon-membrane aerated biofilm reactor 被引量:12
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作者 HU Shaowei YANG Fenglin +2 位作者 SUN Cui ZHANG Jianye WANG Tonghua 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第2期142-148,共7页
A membrane aerated biofilm reactor is a promising technology for wastewater treatment. In this study, a carbon-membrane aerated biofilm reactor (CMABR) has been developed, to remove carbon organics and nitrogen simu... A membrane aerated biofilm reactor is a promising technology for wastewater treatment. In this study, a carbon-membrane aerated biofilm reactor (CMABR) has been developed, to remove carbon organics and nitrogen simultaneously from one reactor. The results showed that CMABR has a high chemical oxygen demand (COD) and nitrogen removal efficiency, as it is operated with a hydraulic retention time (HRT) of 20 h, and it also showed a perfect performance, even if the HRT was shortened to 12 h. In this period, the removal efficiencies of COD, ammonia nitrogen (NH4^+-N), and total nitrogen (TN) reached 86%, 94%, and 84%, respectively. However, the removal efficiencies of NH4^+-N and TN declined rapidly as the HRT was shortened to 8 h. This is because of the excessive growth of biomass on the nonwoven fiber and very high organic loading rate. The fluorescence in situ hybridization (FISH) analysis indicated that the ammonia oxidizing bacteria (AOB) were mainly distributed in the inner layer of the biofilm. The coexistence of AOB and eubacteria in one biofilm can enhance the simultaneous removal of COD and nitrogen. 展开更多
关键词 membrane aerated biofilm reactor COD NITROGEN ammonia oxidizing bacteria fluorescence in situ hybridization (FISH)
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Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR处理NO效能
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作者 刘婉婷 钱飞跃 +3 位作者 赵俊杰 徐正慧 王建芳 缪润珠 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1335-1346,共12页
构建Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR一体化系统,驯化具有同步反硝化及铁还原能力的混合菌种,在维持反应体系稳定反硝化性能的基础上,探究进水Fe(Ⅱ)EDTA浓度、pH值对NO去除效率的影响,分析微生物群落结构.结果表明,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸... 构建Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR一体化系统,驯化具有同步反硝化及铁还原能力的混合菌种,在维持反应体系稳定反硝化性能的基础上,探究进水Fe(Ⅱ)EDTA浓度、pH值对NO去除效率的影响,分析微生物群落结构.结果表明,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR还原一体化系统对NO具有稳定去除效能,最大去除效率为99.50%.提高初始Fe(Ⅱ)EDTA浓度有助于Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生成,且体系内的NO平均去除速率随着Fe(Ⅱ)EDTA浓度的提升而提升.在Fe(Ⅱ)EDTA浓度为10mmol/L时,NO最大去除速率达到44.68mg/(m3·h).pH值升高则不利于Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生成,控制pH值为6更适合一体化系统运行.微生物群落结构分析发现一体化阶段优势菌门Proteobacteria、Bacteroidetes和Firmicutes,在该反应器中承担着重要的功能和作用,其丰度占比分别为50.35%,16.43%,14.98%. 展开更多
关键词 氢自养膜生物膜反应器(H_(2)-mbfr) 烟气脱硝 络合吸收 影响因素
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应用于MBfR技术的DOPA/DETA共沉积表面改性复合膜性能研究
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作者 林金雪 王暄 +2 位作者 吕晓龙 潘仕林 彭维 《山东化工》 CAS 2023年第12期1-5,共5页
由于疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜应用于膜生物膜反应器(Membrane Biofilm Reactor,MBfR)存在泡点压力低、氧传质性能差、耐污染性差等问题以及单独多巴胺(DOPA)对膜表面改性存在反应时间长、稳定性差等问题,本研究采用多巴胺/二... 由于疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜应用于膜生物膜反应器(Membrane Biofilm Reactor,MBfR)存在泡点压力低、氧传质性能差、耐污染性差等问题以及单独多巴胺(DOPA)对膜表面改性存在反应时间长、稳定性差等问题,本研究采用多巴胺/二乙烯三胺(DOPA/DETA)共沉积体系对本实验室自制的疏水性PVDF中空纤维膜进行表面改性,获得PDA/DETA-coated PVDF复合膜。研究表明,PDA/DETA-coated PVDF复合膜水接触角由原膜的86.1°降至45.9°,复合膜表面亲水性大幅提升;泡点压力由8 kPa提升至70 kPa,传质推动力大幅提升;氧传质性能为原膜的1.61倍(KLa由0.89×10^(-2)min^(-1)提升至1.43×10^(-2)min^(-1))。通过FTIR,XPS,FESEM与AFM分析,表明PDA/DETA成功沉积到膜表面,改性层较为致密均匀。之后对复合膜物理/化学稳定性进行测试,复合膜具有良好的物理/化学稳定性。 展开更多
关键词 DOPA/DETA 表面改性 PVDF中空纤维膜 膜生物膜反应器 膜稳定性
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膜曝气生物膜反应器处理航天生活废水效能研究
5
作者 詹承博 张良长 +2 位作者 薛玉荣 艾为党 董文艺 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第1期9-16,共8页
针对未来星球基地与长期地外飞行产生废水的处理需求,构建了膜曝气生物膜反应器(MABR),以探究该工艺对含尿液与卫生废水的模拟航天废水的处理效能。通过为期376 d的连续试验,开展了反应器启动和驯化,对含不同体积分数尿液的生活废水、... 针对未来星球基地与长期地外飞行产生废水的处理需求,构建了膜曝气生物膜反应器(MABR),以探究该工艺对含尿液与卫生废水的模拟航天废水的处理效能。通过为期376 d的连续试验,开展了反应器启动和驯化,对含不同体积分数尿液的生活废水、飞行阶段废水的处理效能进行研究。结果表明,对尿液体积分数10%的生活废水,MABR稳定运行时可实现97%的总有机碳(TOC)去除率,以及83%的总氮(TN)去除率;对尿液体积分数40%的生活废水,可实现99%的TOC去除率,以及92%的总氮去除率;对飞行阶段废水,可实现98%的TOC去除率,以及65%的总氮去除率。从反应器的活性污泥中检测到丰富的反硝化细菌以及少量厌氧氨氧化菌。经历驯化后,MABR在286 d内对航天生活废水中碳、氮保持了较高的去除率,从而初步验证了该工艺应用于载人航天生活废水处理的可行性。 展开更多
关键词 MABR 星球基地生活废水 生物脱氮 环境控制与生命保障系统
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膜曝气生物膜厚度控制研究进展
6
作者 翟心瑜 魏春海 +5 位作者 郭绮琪 荣宏伟 罗敏 包进锋 邱勇 黄霞 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3867-3878,共12页
生物膜厚度控制是膜曝气生物膜反应器(MABR)工艺运行管理的关键,存在获得最佳碳氮磷同步去除效能的最优生物膜厚度.本文回顾了近20年来有关MABR生物膜厚度控制技术(包括定期冲刷、连续水力剪切、真核生物捕食、群体感应淬灭)的研究发展... 生物膜厚度控制是膜曝气生物膜反应器(MABR)工艺运行管理的关键,存在获得最佳碳氮磷同步去除效能的最优生物膜厚度.本文回顾了近20年来有关MABR生物膜厚度控制技术(包括定期冲刷、连续水力剪切、真核生物捕食、群体感应淬灭)的研究发展历程,探讨展望未来的研发方向,以期为MABR工艺向水质提升与节能降碳高质量发展提供参考. 展开更多
关键词 膜曝气生物膜反应器 生物膜厚度 冲刷 水力剪切 捕食 群体感应淬灭
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响应曲面法优化MBfR中PVDF/pDOPA改性膜的表面改性条件 被引量:1
7
作者 袁晓彤 张利娟 +2 位作者 王暄 吕晓龙 郭东岳 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期20-23,36,共5页
膜生物膜反应器研究中,常用疏水性微孔膜存在氧传质性能、耐污染性能较差等问题,论文以课题组自制疏水性PVDF中空纤维膜为原膜,采用自聚合法以左旋多巴为单体对原膜进行表面改性,采用响应曲面法针对左旋多巴浓度、自聚合时间及热处理温... 膜生物膜反应器研究中,常用疏水性微孔膜存在氧传质性能、耐污染性能较差等问题,论文以课题组自制疏水性PVDF中空纤维膜为原膜,采用自聚合法以左旋多巴为单体对原膜进行表面改性,采用响应曲面法针对左旋多巴浓度、自聚合时间及热处理温度对于改性膜性能的影响进行系统研究,模拟得到改性膜氧传质性能参数K_(La)的二次回归方程模型,结果表明:最佳表面改性条件(L-DOPA质量浓度1.54 g/L、自聚合时间3.0 h、热处理温度37.0℃)下,改性膜K_(La)的实测结果(1.61×10^(-2 )min^(-1))与响应曲面拟合所得模型的预测值(1.60×10^(-2 )min^(-1))基本吻合,该模型可用于优化PVDF/p DOPA改性膜的表面改性条件。最佳表面改性条件下,PVDF/p DOPA改性膜与原膜机械性能相近,氧气传质性能显著优于原膜,K_(La)自原膜0.95×10^(-2 )min^(-1)提高至1.61×10^(-2 )min^(-1),为原膜的1.70倍,改性膜表面亲水性提高(接触角自原膜75.2°降至41.4°)。 展开更多
关键词 水解酸化-AO工艺 电渗透 污泥脱除水
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膜曝气生物膜反应器脱氮性能研究
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作者 任志鹏 陈小光 +1 位作者 唐崇俭 陆慧锋 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期112-117,共6页
膜曝气生物膜反应器(MABR)有效地将生物膜法技术和膜分离技术结合在一起,在污水脱氮方面潜力巨大。以MABR处理模拟生活污水和豆制品加工废水,着重考察了MABR的稳定性及脱氮性能。结果表明,在HRT=12 h、曝气压力=10 kPa和C/N=5时,MABR对... 膜曝气生物膜反应器(MABR)有效地将生物膜法技术和膜分离技术结合在一起,在污水脱氮方面潜力巨大。以MABR处理模拟生活污水和豆制品加工废水,着重考察了MABR的稳定性及脱氮性能。结果表明,在HRT=12 h、曝气压力=10 kPa和C/N=5时,MABR对模拟生活污水处理效果最佳,COD、氨氮、TN的平均去除率分别为92.0%、86.5%、83.3%。而在HRT=8 h和曝气压力=10 kPa时,MABR对豆制品加工废水处理效果最佳,COD、氨氮、TN的容积负荷分别为1320、125.5、184 g(/m^(3)·d),平均去除率分别可达到84.2%、81.5%、79.7%,优于传统生物膜法脱氮。 展开更多
关键词 膜曝气生物膜反应器 脱氮 碳氮比 曝气压力 豆制品加工废水
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金属膜过滤工艺保障不同管材供水管网水质生物稳定性的研究
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作者 朱海龙 刘唯源 +3 位作者 邓博苑 张雅梅 董志强 李伟英 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期86-91,共6页
供水管网末梢水水质生物安全问题受到了广泛关注。采用生物膜环状反应器(BAR)模拟实际供水管网,探究了自来水和金属膜滤后水(膜滤水)对5种管材管壁生物膜影响的异同性。结果表明,金属膜过滤工艺对水中浑浊度、溶解性有机碳的平均去除率... 供水管网末梢水水质生物安全问题受到了广泛关注。采用生物膜环状反应器(BAR)模拟实际供水管网,探究了自来水和金属膜滤后水(膜滤水)对5种管材管壁生物膜影响的异同性。结果表明,金属膜过滤工艺对水中浑浊度、溶解性有机碳的平均去除率分别为93.4%、19.0%;5种管材管壁生物膜在生长稳定期的生物量排序为铜<不锈钢≈聚氯乙烯(PVC)≈高密度聚乙烯(HDPE)<球墨铸铁;自来水体系中反应器进出水平均浑浊度分别为1.52、3.44 NTU,而膜滤水体系反应器进出水平均浑浊度分别为0.10、0.42 NTU,且各管材管壁生物膜生长缓慢。这是因为膜滤水体系微生物群落物种丰富度较低,管壁生物膜样品的OTU数减少了39.7%~56.5%,耐氯致病菌(分枝杆菌、甲基杆菌等)相对丰度明显减少。因此,金属膜过滤工艺可有效保障供水管网饮用水水质生物稳定性。 展开更多
关键词 金属膜 生物膜环状反应器 供水管材 生物稳定性 分子生物学
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膜曝气生物膜反应器处理合流制溢流污水的实验研究
10
作者 马竞 刘炎炎 +3 位作者 简向阳 刘龙志 米鑫豪 王凤娟 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期39-42,48,共5页
以聚丙烯复合材料经熔融拉伸制成的帘式超薄微孔中空纤维膜为载体,构建膜曝气生物膜反应器装置处理合流制溢流污水,研究在不同水力停留时间、曝气压力、水流流速条件下,膜曝气生物膜反应器对水体中污染物COD、NH_(4)^(+)-N、TN的去除率... 以聚丙烯复合材料经熔融拉伸制成的帘式超薄微孔中空纤维膜为载体,构建膜曝气生物膜反应器装置处理合流制溢流污水,研究在不同水力停留时间、曝气压力、水流流速条件下,膜曝气生物膜反应器对水体中污染物COD、NH_(4)^(+)-N、TN的去除率。结果表明:膜曝气生物膜反应器对水体中各项污染物均有较好去除效果。水力停留时间为12 h时,COD、NH_(4)^(+)-N、TN去除效果较好,去除率分别为80.8%、82.4%、65.4%;水力停留时间为8 h时,TP去除效果达到34.2%,后期逐渐趋于平缓。溶解氧浓度随曝气压力增加而增加,曝气压力达到25 kPa之后COD、NH_(4)^(+)-N达到较佳的去除率,平均去除率分别为82.2%、84.1%;而TN去除的最佳曝气压力为15 kPa,去除率为70.0%。水流流速为0.03 m/s和0.05 m/s时,反应器整体运行效果较好,对COD、NH_(4)^(+)-N、TN的平均去除率分别为81.8%、83.5%、67.8%。 展开更多
关键词 膜曝气生物膜反应器 合流制溢流污水 曝气压力 氨氮 水力停留时间
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MBfR去除对氯硝基苯的影响因素研究
11
作者 杨文婷 李海翔 《化工技术与开发》 CAS 2021年第11期58-61,共4页
基于氢基质生物膜反应器MBf R,研究了进水p-NCB浓度、氢气压力和硝酸盐对p-NCB生物还原降解效果的影响。增加进水p-NCB浓度并未明显影响其去除率,氢气压力对p-NCB的还原有正面效应,由于电子供体竞争及毒性中间产物,水中共存的硝酸盐对p-... 基于氢基质生物膜反应器MBf R,研究了进水p-NCB浓度、氢气压力和硝酸盐对p-NCB生物还原降解效果的影响。增加进水p-NCB浓度并未明显影响其去除率,氢气压力对p-NCB的还原有正面效应,由于电子供体竞争及毒性中间产物,水中共存的硝酸盐对p-NCB的生物还原具有抑制作用。通过短期实验发现,MBf R的生物降解效果较好,去除率最高达94.2%。利用MBf R处理含p-NCB污染物的污水,有一定的应用潜力。 展开更多
关键词 对氯硝基苯 氢基质生物膜反应 生物还原
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膜表面改性技术在MBfR领域的应用 被引量:3
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作者 张利娟 温琦 +3 位作者 王暄 吕晓龙 袁晓彤 盛慧莹 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期31-35,共5页
膜生物膜反应器(Membrane biofilm reactor,MBf R)是将高效的膜曝气与传统的生物处理相结合的一种新型水污染控制技术。综述了MBf R的工作原理、膜的选择及其在应用中存在的问题,着重介绍了界面聚合、自聚合、表面涂覆、表面接枝、亲水... 膜生物膜反应器(Membrane biofilm reactor,MBf R)是将高效的膜曝气与传统的生物处理相结合的一种新型水污染控制技术。综述了MBf R的工作原理、膜的选择及其在应用中存在的问题,着重介绍了界面聚合、自聚合、表面涂覆、表面接枝、亲水化预处理等膜表面改性技术在MBf R领域中的应用。 展开更多
关键词 膜生物膜反应器 无泡曝气 膜表面改性技术
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MBfR处理水中氧化性污染物的研究进展 被引量:5
13
作者 冉雅郡 周云 +1 位作者 杨潇潇 夏四清 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第12期4484-4493,共10页
水中的无机阴离子、重金属离子和有机化合物等氧化性污染物在环境中稳定存在且难降解,不仅污染环境,同时也会对人体造成危害.作为一种新型的膜处理技术,氢基质膜生物膜反应器(MBfR)由于其独创性、经济性和对氧化性污染物较好的处理效果... 水中的无机阴离子、重金属离子和有机化合物等氧化性污染物在环境中稳定存在且难降解,不仅污染环境,同时也会对人体造成危害.作为一种新型的膜处理技术,氢基质膜生物膜反应器(MBfR)由于其独创性、经济性和对氧化性污染物较好的处理效果而引起了人们的极大关注.本文以MBfR为研究对象,系统介绍了反应器构型和工作原理,详细讨论了MBfR处理水中典型氧化性污染物的实验研究和中试应用现状,针对现有研究的不足,展望了MBfR的发展趋势. 展开更多
关键词 氢基质膜生物膜反应器 氧化性污染物
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MBfR中PVDF/pDOPA改性膜耐污染性能研究 被引量:2
14
作者 张利娟 袁晓彤 +2 位作者 王暄 吕晓龙 温琦 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期61-64,68,共5页
针对膜生物膜反应器(MBf R)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,采用自聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,研究制备适用于MBf R技术的PVDF/p DOPA中空纤维复合膜。选取典型有机污染物牛血清... 针对膜生物膜反应器(MBf R)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,采用自聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,研究制备适用于MBf R技术的PVDF/p DOPA中空纤维复合膜。选取典型有机污染物牛血清白蛋白(BSA),考察原膜及表面改性膜的抗污染性能,并采用XDLVO理论定量解析BSA对PVDF原膜及PVDF/p DOPA改性膜的污染行为。研究结果表明,改性膜对BSA的吸附速率低于原膜,最终BSA吸附量为原膜的62.1%,进一步的氧传质实验表明BSA污染后,改性膜的氧总转移系数衰减率(14.0%)低于原膜(21.9%),显示出优于原膜的抗污染性能。XDLVO理论所涉及到的三种界面自由能中,粘附阶段和粘聚阶段的极性力界面自由能均起主导作用,决定总界面自由能的性质,范德华力界面自由能和静电力界面自由能绝对值相对较小,对膜污染影响较为微弱;PVDF/p DOPA改性膜与BSA之间的总表面自由能(10.53 m J/m2)远大于PVDF原膜(-12.52 m J/m2),较好的解释了原膜与改性膜耐污染性能的差异。 展开更多
关键词 膜生物膜反应器 疏水性PVDF中空纤维膜 膜污染 XDLVO理论
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MBfR中疏水性PVDF中空纤维膜表面改性研究 被引量:2
15
作者 温琦 张利娟 +2 位作者 王暄 吕晓龙 袁晓彤 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期16-21,27,共7页
针对膜生物膜反应器(membrane biofilm reactor,MBfR)研究中疏水微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,以壳聚糖(CS)和均苯三甲酰氯(TMC)为水、油两相单体,采用界面聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,采用... 针对膜生物膜反应器(membrane biofilm reactor,MBfR)研究中疏水微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,以壳聚糖(CS)和均苯三甲酰氯(TMC)为水、油两相单体,采用界面聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,采用正交实验法针对水相及油相单体浓度、界面聚合时间及热处理温度等参数对改性PVDF复合膜性能的影响进行系统研究,以氧传质性能为评价指标优化表面改性条件,并选取牛血清白蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)、海藻酸钠(SA)为典型有机污染物,考察改性PVDF膜的抗污染能力.结果表明,在最佳表面改性条件TMC质量分数0.35%,CS质量分数0.30%,界面聚合时间15min,热处理温度70℃时,改性PVDF膜与原膜具有相似的机械强度,氧气传质性能提高(氧总转移系数为原膜的1.8倍),亲水性增强(接触角自原膜69.8°降至39.9°),并具有优于原膜的抗污染能力. 展开更多
关键词 膜生物膜反应器 疏水膜 界面聚合 氧气传质性能
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MBfR中改性PVDF疏水中空纤维膜表面微生物附着生长特性研究 被引量:1
16
作者 郭东岳 于越 +3 位作者 王暄 吕晓龙 袁晓彤 张利娟 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期56-63,共8页
针对膜生物膜反应器(MBfR)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、生物亲和性能较差等问题,采用界面聚合及自聚合法对自制的疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,制备出适合于MBfR技术的PVDF/DOPA改性膜与PVDF/TMC-CS改性膜.选取... 针对膜生物膜反应器(MBfR)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、生物亲和性能较差等问题,采用界面聚合及自聚合法对自制的疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,制备出适合于MBfR技术的PVDF/DOPA改性膜与PVDF/TMC-CS改性膜.选取混合微生物体系研究微生物在原膜和改性膜表面上的粘附生长情况,评价了3种膜材料生物亲和性的差异,并对3种膜材料表面生物膜的MBfR有机物及氨氮处理特性进行了初步研究.研究结果表明,与原膜相比,PVDF/DOPA改性膜在微生物附着生长实验后生长的微生物厚度最高,为25μm,微生物膜优先成熟且附着的微生物数量较多,表明PVDF/DOPA改性膜的生物亲和性最高;附着微生物的PVDF/DOPA改性膜废水处理能力较高,对TOC和NH4+-N的去除效果可稳定保持在93.48%、84.74%左右,同时对废水的抗有机冲击负荷能力明显优于另两种膜材料系统. 展开更多
关键词 膜生物膜反应器(mbfr) 疏水性PVDF中空纤维膜 表面改性 生物亲和性
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MBfR中表面改性疏水性PVDF中空纤维膜污染特性研究 被引量:1
17
作者 温琦 郝春霞 +3 位作者 王暄 吕晓龙 张利娟 袁晓彤 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期50-53,共4页
针对膜生物膜反应器(MBf R)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,采用界面聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,研究制备适用于MBf R技术的中空纤维复合膜。选取典型有机污染物牛血清白蛋白(BSA... 针对膜生物膜反应器(MBf R)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,采用界面聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,研究制备适用于MBf R技术的中空纤维复合膜。选取典型有机污染物牛血清白蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)、海藻酸钠(SA),考察原膜及表面改性膜的抗污染性能。结果表明,表面改性膜的BSA、HA、SA吸附量均低于原膜,分别为原膜的58.6%、56.1%及96.0%;进一步的氧传质实验结果表明3种有机物污染后,改性膜的氧总转移系数衰减率分别为14.4%、15.5%及21.1%,均低于原膜(分别为23.8%、26.8%及38.9%),显示表面改性膜具有良好的抗污染性能。 展开更多
关键词 膜生物膜反应器 疏水微孔膜 表面改性 膜污染
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PVDF-pDOPA复合膜应用于MBfR稳定性研究 被引量:1
18
作者 郭东岳 张利娟 +2 位作者 王暄 吕晓龙 于越 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期26-29,共4页
针对膜生物膜反应器(MBf R)中研究中疏水性微孔膜存在的生物亲和性差,氧传质能力不足等问题,采用自聚合法以左旋多巴为单体对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,制备适用于MBf R技术的新型疏水性中空纤维复合膜(PVDF-pD... 针对膜生物膜反应器(MBf R)中研究中疏水性微孔膜存在的生物亲和性差,氧传质能力不足等问题,采用自聚合法以左旋多巴为单体对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,制备适用于MBf R技术的新型疏水性中空纤维复合膜(PVDF-pDOPA复合膜),结果表明,复合膜氧总转移系数KLa由0.95×10^(-2) min^(-1)提升到1.61×10^(-2)min^(-1),接触角由75°下降到42°,复合膜的氧传质性能、亲水性能得到显著改善。复合膜经超声后仍然具有很好的亲水特性;分别超声10、20和30 min时,极限气体通量是原膜的约2倍;KLa分别衰减了4.89%、9.76%和12.20%,但KLa仍为原膜的1.64、1.55、1.51倍,其氧传质性能仍优于原膜,表明PVDF-pDOPA复合膜具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 膜生物膜反应器 疏水性微孔膜 左旋多巴 稳定性
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去除水中氧化性污染物的新工艺-氢基质膜生物膜反应器(MBfR) 被引量:1
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作者 张鑫 黄李金鸿 +3 位作者 黄万抚 丁伟 李睿涵 李柳 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1307-1320,共14页
水中存在的氧化性污染物不仅对生态环境造成危害,还严重威胁人类健康.传统处理工艺具有能耗大,成本高和易产生二次污染等缺点.为了克服上述缺点并达到高效安全的处理效果,将无泡曝气技术和生物膜技术结合起来,研制出了一种完全区别于生... 水中存在的氧化性污染物不仅对生态环境造成危害,还严重威胁人类健康.传统处理工艺具有能耗大,成本高和易产生二次污染等缺点.为了克服上述缺点并达到高效安全的处理效果,将无泡曝气技术和生物膜技术结合起来,研制出了一种完全区别于生物膜反应器的新兴水处理技术——氢基质膜生物膜反应器(Hydrogen-based membrane biofilm reactor,MBfR).因其具有清洁环保,成本低和高效处理氧化性污染物等优点,成为了大家关注的热点.本文论述了氧化性污染物(无机阴离子、重金属离子、有机化合物)的来源及危害,MBfR的发展简史、工作原理、电子供体的选择以及MBfR去除氧化性污染物的实验效果,并总结了影响MBfR的主要因素以及如何控制这些因素,从而使其更好地工业化应用,最后阐述了MBfR未来的研究方向主要包括膜丝的改进、生物膜的控制、优化反应器结构和操作条件,为后续MBfR的相关研究提供一系列有效的参考. 展开更多
关键词 氧化性污染物 氢基质膜生物膜反应器 实验效果
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Simultaneous removal of selected oxidized contaminants in groundwater using a continuously stirred hydrogen-based membrane biofilm reactor 被引量:8
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作者 Siqing Xia Jun Liang +1 位作者 Xiaoyin Xu Shuang Shen 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第1期96-104,共9页
A laboratory trial was conducted for evaluating the capability of a continuously stirred hydrogen-based membrane biofllm reactor to simultaneously reduce nitrate (NO3--N), sulfate (SO42-), bromate (BrO3-), hexav... A laboratory trial was conducted for evaluating the capability of a continuously stirred hydrogen-based membrane biofllm reactor to simultaneously reduce nitrate (NO3--N), sulfate (SO42-), bromate (BrO3-), hexavalent chromium (Cr(VI)) and para- chloronitrobenzene (p-CNB). The reactor contained two bundles of hollow fiber membranes functioning as an autotrophic biofiim carder and hydrogen pipe as well. On the condition that hydrogen was supplied as electron donor and diffused into water through membrane pores, autohydrogenotrophic bacteria were capable of reducing contaminants to forms with lower toxicity. Reduction occurred within 1 day and removal fluxes for NO3--N, SO42-, BrO3-, Cr(VI), and p-CNB reached 0.641, 2.396, 0.008, 0.016 and 0.031 g/(day.m2), respectively after 112 days of continuous operation. Except for the fact that sulfate was 37% removed under high surface loading, the other four contaminants were reduced by over 95 %. The removal flux comparison between phases varying in surface loading and 1-12 pressure showed that decreasing surface loading or increasing 1-12 pressure would promote removal flux. Competition for electrons occurred among the five contaminants. Electron-equivalent flux analysis showed that the amount of utilized hydrogen was mainly controlled by NO3--N and SO42- reduction, which accounted for over 99% of the electron flux altogether. It also indicated the electron acceptor order, showing that nitrate was the most prior electron acceptor while sulfate was the second of the five contaminants. 展开更多
关键词 oxidized contaminant GROUNDWATER simultaneous removal hydrogen-based membrane biofilm reactor
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