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Characteristics of dynamic membrane filtration:structure,operation mechanisms,and cost analysis

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Chinese Science Bulletin 2014年第3期59卷 247-260页

作者： Yalei Zhang Yangying Zhao Huaqiang Chu bingzhi dong Xuefei Zhou State Key Laboratory of Pollution Control and Resources Reuse Key Laboratory of Yangtze Aquatic EnvironmentSchool of Environmental Science and EngineeringTongji University

Dynamic membrane technology represents a promising substitution for conventional membrane bioreactor system,which owns the merits of flexible and comparably cheap materials,easy for backwash,good antifouling property,*** has been over half a century since the principle of dynamic membranes was first reported,whereas the development and popularization are still *** paper makes a review on characteristics of dynamic membranes,including development and application,mechanism,structure and materials,operation conditions,membrane fouling,dynamic membrane cleaning,and cost analysis,attempting to give clues on promotions and perspectives exhibited of this technology.

关键词：膜过滤特性成本分析运行机制结构生物反应器系统动态膜技术操作条件反冲洗

Occurrence of bisphenol A in surface and drinking waters and its physicochemical removal technologies

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2015年第1期9卷 16-38页

作者： Liping LIANG Jing ZHANG Pian FENG Cong LI Yuying HUANG bingzhi dong Lina LI Xiaohong GUAN Shanghai Synchrotron Radiation Facility Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201204 China State Key Lab of Urban Water Resource and Environment Harbin Institute of Technology Harbin 150090 China State Key Laboratory of Pollution Control and Resources Reuse College of Environmental Science and Engineering Tongji University Shanghai 200092 China College of Civil Engineering and Architecture Zhejiang University Hangzhou 310058 China

Bisphenol A （BPA）, an endocrine disrupting compound, has caused wide public concerns due to its wide occurrence in environment and harmful effects. BPA has been detected in many surface waters and drinking water with the maximum concentrations up to tens of μg · L-1. The physicochemical technology options in eliminating BPA can be divided into four categories： oxidation, advanced oxidation, adsorption and membrane filtration. Each removal option has its own limitation and merits in removing BPA. Oxidation and advanced oxidation generally can remove BPA efficiently while they also have some drawbacks, such as high cost, the generation of a variety of transformation products that are even more toxic than the parent compound and difficult to be mineralized. Only few advanced oxidation methods have been reported to be able to mineralize BPA completely. Therefore, it is important not only to identify the major initial transformation products but also to assess their estrogenic activity relative to the parent compounds when oxidation methods are employed to remove BPA. Without formation of harmful by-products, physical separation methods such as activated carbon adsorption and membrane processes are able to remove BPA in water effluents and thus have potential as BPA removal technologies. However, the necessary regeneration of activated carbon and the low BPA removal efficiency when the membrane became saturated may limit the application of activated carbon adsorption and membrane processes for BPA removal. Hybrid processes, e.g. combining adsorption and biologic process or combining membrane and oxidation process, which can achieve simultaneous physical separation anddegradation of BPA, will be highly preferred in future.

关键词： Bisphenol A (BPA) occurrence conventional oxidation advanced oxidation adsorption membrane filtration

UV-H_2O_2氧化处理饮用水中DMP效果及其降解动力学

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同济大学学报（自然科学版） 2007年第3期35卷 366-371页

作者：芮旻高乃云徐斌董秉直同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

采用UV-H2O2联用工艺去除饮用水中内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP).研究表明单独的UV不能有效氧化去除DMP;而UV-H2O2联用工艺对饮用水中DMP具有很好的去除效果.在原水DMP浓度为5.149 6μmol.L-1(1.0 mg.L-1)左右、UV光强133.9μ***-2... 详细信息

采用UV-H2O2联用工艺去除饮用水中内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP).研究表明单独的UV不能有效氧化去除DMP;而UV-H2O2联用工艺对饮用水中DMP具有很好的去除效果.在原水DMP浓度为5.149 6μmol.L-1(1.0 mg.L-1)左右、UV光强133.9μ***-2、H2O2投加量20 mg.L-1和反应时间60 min条件下,DMP的去除率可达到91.96%.同时,在氧化过程中,试验检测到比DMP极性更大的的产物.建立了UV-H2O2联合工艺降解饮用水中DMP及其产物生成降解的动力学模型,该模型可较好模拟UV-H2O2联合工艺对DMP的氧化情况.

关键词：饮用水邻苯二甲酸二甲酯高级氧化副产物

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粉末活性炭预处理对超滤膜通量的影响

环境科学学报 2008年第10期28卷 1981-1987页

作者：董秉直张庆元冯晶同济大学长江水环境教育部重点实验室上海200092 同济大学环境科学与工程学院上海200092

研究了粉末活性炭预处理对改善超滤膜过滤通量的效果.试验采用了4种具有不同亲疏水性的水样,着重探讨粉末活性炭对有机物的疏水性和亲水性组分的去除效果以及所带来的通量改善.试验结果表明,对于4种水样,超滤膜直接过滤原水时,通量下降... 详细信息

研究了粉末活性炭预处理对改善超滤膜过滤通量的效果.试验采用了4种具有不同亲疏水性的水样,着重探讨粉末活性炭对有机物的疏水性和亲水性组分的去除效果以及所带来的通量改善.试验结果表明,对于4种水样,超滤膜直接过滤原水时,通量下降严重.虽然粉末活性炭预处理能在一定程度上提高通量,但通量下降的趋势仍未改善.对有机物各组分的分析表明,直接过滤原水时,膜主要截留疏水性有机物;粉末炭吸附主要去除亲水性有机物,而超滤膜过滤粉末炭处理水时,主要截留疏水性有机物.由此,超滤膜的通量下降主要是由疏水性有机物引起的,亲水性组分对通量的影响较小.

关键词：饮用水处理超滤膜过滤粉末活性炭吸附通量

TiO_2在饮用水膜处理技术中的应用研究进展

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给水排水 2010年第2期36卷 117-121页

作者：魏永董秉直同济大学环境科学与工程学院上海200092 江苏工业学院环境与安全工程学院常州213164 同济大学长江水环境教育部重点实验室上海200092

对于微污染水源水中天然有机物(NOMs)、藻毒素、农药等有毒有害物质,常规的水处理工艺不仅去除效果十分有限,而且会增加消毒副产物。膜分离技术是有效的解决方法之一,但如何制备新型膜材料、减少膜污染是实现膜分离技术在饮用水生产中... 详细信息

对于微污染水源水中天然有机物(NOMs)、藻毒素、农药等有毒有害物质,常规的水处理工艺不仅去除效果十分有限,而且会增加消毒副产物。膜分离技术是有效的解决方法之一,但如何制备新型膜材料、减少膜污染是实现膜分离技术在饮用水生产中应用的关键技术;TiO2催化氧化与膜处理技术联用后,可以提高膜通量,杀死细菌和有效减轻膜污染;在膜制备过程中TiO2不仅可以直接制备成膜,而且还可以杂合无机膜或有机膜制备复合膜,能够明显改善膜的亲水性,提高膜通量,在膜分离过程中同时具有催化性能。

关键词：饮用水 TiO2 催化氧化膜膜污染

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有机物的特性对超滤膜通量的影响

同济大学学报（自然科学版） 2007年第3期35卷 356-360页

作者：董秉直冯晶陈艳高乃云同济大学长江水环境教育部重点实验室上海200092 同济大学环境科学与工程学院上海200092

采用DAX-8型树脂,将有机物分离成疏水性和亲水性组分,并研究它们各自对超滤膜通量的影响.试验表明,投加100 mg.L-1粉末活性炭,尽管总有机炭(TOC)去除率达40%,但膜过滤通量没有得到改善.投加25 mg.L-1和100 mg.L-1硫酸铝混凝剂,TOC去除... 详细信息

采用DAX-8型树脂,将有机物分离成疏水性和亲水性组分,并研究它们各自对超滤膜通量的影响.试验表明,投加100 mg.L-1粉末活性炭,尽管总有机炭(TOC)去除率达40%,但膜过滤通量没有得到改善.投加25 mg.L-1和100 mg.L-1硫酸铝混凝剂,TOC去除率仅为19.2%和31.6%,但通量得到了明显的改善.研究表明,通量的下降在很大程度上取决于超滤膜截留有机物的组分.膜截留疏水性有机物越多,则通量下降也越严重.研究同时表明,超滤膜过滤混凝和粉末炭处理水,截留在膜内的有机物组分有很大的不同.过滤混凝处理水时,膜倾向于截留亲水性有机物,而过滤粉末炭处理水时,膜倾向于截留疏水性有机物.

关键词：饮用水处理超滤膜疏水性有机物亲水性有机物膜通量

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有机物对UF膜过滤通量的影响

环境科学学报 2007年第5期27卷 758-762页

作者：董秉直冯晶同济大学长江水环境教育部重点实验室上海200092 同济大学环境科学与工程学院上海200092

采用截留分子量为30000的聚醚砜超滤膜进行膜过滤试验,研究有机物的特性,如亲疏水性以及相对分子质量对超滤膜通量的影响.试验结果表明,过滤亲水性组分时膜通量明显高于过滤疏水性组分.对2种不同水源的试验表明,尽管有机物含量相同,但... 详细信息

采用截留分子量为30000的聚醚砜超滤膜进行膜过滤试验,研究有机物的特性,如亲疏水性以及相对分子质量对超滤膜通量的影响.试验结果表明,过滤亲水性组分时膜通量明显高于过滤疏水性组分.对2种不同水源的试验表明,尽管有机物含量相同,但由于亲疏水性的比例不同,造成的膜通量下降不同.疏水性越大的原水,其膜通量下降也越大.因此,疏水性组分是造成通量下降的主要因素.试验还表明,相对分子质量较大的有机物并非通量下降的主要因素,有机物的分散性可能是影响通量的主要因素.

关键词：饮用水处理亲疏水性相对分子质量分布通量

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水中藻类溶解性有机物特性研究

环境科学与技术 2016年第11期39卷 144-149页

作者：丰桂珍董秉直华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 同济大学环境科学与工程学院上海200092

试验从分子量分布、三维荧光光谱和亲疏水特性3个方面研究了水中藻类(鱼腥藻、小球藻和小环藻)溶解性有机物(AOM)的特性。结果表明,3种AOM有机物在分子量分布上大分子和中小分子有机物各占一定比例。鱼腥藻AOM和小球藻AOM均表现出大分... 详细信息

试验从分子量分布、三维荧光光谱和亲疏水特性3个方面研究了水中藻类(鱼腥藻、小球藻和小环藻)溶解性有机物(AOM)的特性。结果表明,3种AOM有机物在分子量分布上大分子和中小分子有机物各占一定比例。鱼腥藻AOM和小球藻AOM均表现出大分子和小分子有机物所占比例较大,中等分子有机物所占比例较小;小环藻AOM所含大分子有机物的比例相对较小,中小分子有机物是小环藻AOM的主要组成部分。荧光光谱分析得出,鱼腥藻AOM的大分子有机物主要是大分子蛋白类和腐植酸类有机物,中小分子有机物主要是小分子糖类和大分子疏水性腐殖类有机物的分解产物。小球藻AOM大分子有机物以大分子蛋白质类为主,中小分子有机物含有较多的蛋白类和腐殖酸类物质。而小环藻AOM大分子有机物主要以大分子腐殖酸类为主,中小分子有机物腐殖酸类物质含量也较多。亲疏水性分析表明,藻类AOM呈现较强的亲水特性,其SUVA值较低,主要是由亲水性的多糖和蛋白类有机物组成,疏水性腐殖类有机物质的含量相对较少。

关键词：藻类溶解性有机物分子量分布三维荧光光谱亲疏水特性

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有机物的相对分子质量对膜过滤通量的影响

同济大学学报（自然科学版） 2006年第12期34卷 1643-1646,1667页

作者：董秉直陈艳高乃云范瑾初同济大学长江水环境教育部重点实验室上海200092 同济大学环境科学与工程学院上海200092

研究有机物的相对分子质量对超滤膜过滤通量的影响．试验结果表明，水中相对分子质量大于30000的有机物是造成膜通量下降的主要因素．混凝处理能有效去除相对分子质量大于30000的有机物，提高过滤通量．相对分子质量在1000～10000的中... 详细信息

研究有机物的相对分子质量对超滤膜过滤通量的影响．试验结果表明，水中相对分子质量大于30000的有机物是造成膜通量下降的主要因素．混凝处理能有效去除相对分子质量大于30000的有机物，提高过滤通量．相对分子质量在1000～10000的中性亲水性有机物，主要通过堵塞膜孔而造成膜通量缓慢下降．用混凝去除中性亲水性有机物的效果很差，防止或减缓膜污染的作用有限．

关键词：饮用水处理超滤膜混凝膜过滤通量相对分子质量