检索结果-南通市图书馆

基于群体感应效应的MBR膜污染控制原理、实现途径及微生态响应

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微生物学通报 2025年

作者：熊富忠温东辉北京大学环境科学与工程学院

膜污染是膜生物反应器(membrane bioreactor， MBR)在工程实践应用中难以避免的挑战性问题，严重限制该工艺的经济性和环境友好性。MBR系统中的膜污染形成过程涉及物理、化学和生物的多种机制，受到膜材料特征、混合液特征、系统运行参... 详细信息

膜污染是膜生物反应器(membrane bioreactor， MBR)在工程实践应用中难以避免的挑战性问题，严重限制该工艺的经济性和环境友好性。MBR系统中的膜污染形成过程涉及物理、化学和生物的多种机制，受到膜材料特征、混合液特征、系统运行参数和进水水质特征等多方面因素影响，其中主要由微生物形成生物膜而导致的生物污染对膜污染贡献巨大。基于群体感应效应(quorum sensing， QS)对生物膜形成的重要作用，通过人工干预手段阻断QS调控通路的群体感应淬灭(quorum quenching， QQ)策略成为从源头上控制MBR膜污染的新技术途径。QQ策略以筛选出的高活性QQ化合物、QQ酶和QQ菌为基础，通过开发基于海藻酸钠、高分子复合材料、二氧化硅及膜材料表面化学修饰等不同形式和结构的固定化技术，可实现对MBR膜污染进程的显著延缓，使膜污染周期最高可延长10倍，QQ活性维持时间可长达160 d以上。QQ策略还对MBR系统微生物群落产生显著影响，可改变与膜污染形成相关物种的相对丰度以及群落多样性和物种互作模式。为促进QQ策略的实际应用，未来还应精准识别复杂条件下QS对膜污染形成的调控作用，深入解析微生物群落结构和功能对QQ的响应规律，创新研发可以应对各种不利因素的高性能QQ固定化载体材料。

关键词：膜污染群体感应效应群体感应淬灭固定化载体微生物群落

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pH对海藻酸钠膜污染的影响及热力学分析

膜科学与技术 2025年第1期45卷 30-39页

作者：姚凌翔滕佳恒林红军浙江师范大学地理与环境科学学院金华321004

超滤膜技术以其操作简便和高效的分离能力,被认为是缓解全球水资源短缺问题的重要手段.然而,膜污染问题,尤其是由天然有机物(NOM)引起的膜污染,严重限制了该技术的广泛应用.为此,本研究选用海藻酸钠作为模型污染物,模拟了不同pH条件下... 详细信息

超滤膜技术以其操作简便和高效的分离能力,被认为是缓解全球水资源短缺问题的重要手段.然而,膜污染问题,尤其是由天然有机物(NOM)引起的膜污染,严重限制了该技术的广泛应用.为此,本研究选用海藻酸钠作为模型污染物,模拟了不同pH条件下的膜污染现象.死端过滤结果显示,当pH=3时,海藻酸钠的结垢现象最为严重,显著高于其他pH条件下的;随着pH升至7,膜污染显著减轻,比过滤阻力(SFR)下降了约77%.通过Zeta电位分析和接触角测定等方法表征了污染物的表面性质,并结合XDLVO理论进行界面热力学建模以深入探讨其潜在机制.结果发现,在不同pH环境下,污染物间的静电斥力以及污染物与膜之间的界面自由能变化是影响膜污染行为的关键.这些发现为深入理解膜污染问题提供了重要的理论支持,有望为膜污染控制策略的制定提供新的视角与思路.

关键词：超滤膜污染海藻酸钠 pH 热力学分析

富电子膜污染物驱动PM/PMS体系控制超滤膜污染和实现对小分子有机物去除

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中国环境科学 2025年

作者：张超许岐斌王颖刘索赵纯重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆大学建筑规划设计研究总院有限公司

小分子有机污染物去除效果差以及超滤膜污染是限制超滤技术发展的主要问题.本研究建立的富电子污染物腐殖酸（HA）驱动的高锰酸钾/过一硫酸盐（PM/PMS）(PM/PMS+HA)体系可实现对小分子有机物的去除，并且具有良好的膜污染控制效果. 实... 详细信息

小分子有机污染物去除效果差以及超滤膜污染是限制超滤技术发展的主要问题.本研究建立的富电子污染物腐殖酸（HA）驱动的高锰酸钾/过一硫酸盐（PM/PMS）(PM/PMS+HA)体系可实现对小分子有机物的去除，并且具有良好的膜污染控制效果. 实验结果表明，对于不同小分子有机物(阿特拉津（ATZ）、苯酚（Phenol）、双氯芬酸钠（DCF）、卡马西平（CBZ）、布洛芬（IBP）磺胺甲噁唑（SMX）)，PM/PMS+HA体系去除效果良好，其一级动力学常数均高于18×10-2min-1，远高于单独超滤体系、PM体系和PM/PMS体系. 与此同时，PM/PMS+HA体系在膜污染缓解方面也表现良好. 采用HA作为膜污染物，15 min内，PM/PMS+HA体系的出水比通量仅下降至0.919，远高于单独HA过滤时的0.393.同时，采用PM/PMS体系进行膜清洗时，膜通量恢复率达到98.51%.通过捕获试验以及紫外分光光度计的测定探究了PM/PMS+HA体系的机理.实验结果表明，PM/PMS+HA过滤过程中主要是体系中富电子特性的HA 引发了复合氧化剂（PM-PMS）的分解.复合氧化剂的分解产生了活性氧(·OH、SO4·-、1O2)以及活性锰(Mn（V）和Mn（VI）). 产生的活性氧和活性锰对污染物的氧化导致了新污染物的去除以及膜污染物分子量的降低，从而实现了新污染的去除和膜污染的控制. 污染物驱动的PM/PMS体系实现了超滤膜与高级氧化技术的耦合，为超滤技术去除小分子有机物以及膜污染控制提供了新思路.

关键词：超滤膜过一硫酸盐高锰酸钾膜污染

生物炭过滤对沼液超滤膜分离的膜污染减缓效应

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水处理技术 2025年第1期51卷 40-46页

作者：周珊郑展望宋成芳余兵浙江农林大学环境与资源学院碳中和学院浙江杭州311300

采用猪粪生物炭过滤进行预处理,考察了猪粪生物炭过滤对沼液超滤时膜通量的影响,同时监测分析其对透过液的基本水质指标、超滤污染膜的表面微观形态和膜污染物组成的影响。结果显示预处理组比对照组的膜通量提高了12%,猪粪炭过滤可去除2... 详细信息

采用猪粪生物炭过滤进行预处理,考察了猪粪生物炭过滤对沼液超滤时膜通量的影响,同时监测分析其对透过液的基本水质指标、超滤污染膜的表面微观形态和膜污染物组成的影响。结果显示预处理组比对照组的膜通量提高了12%,猪粪炭过滤可去除21.64%的悬浮物,生物炭和超滤膜联合使用,膜透过液中的悬浮物、化学需氧量、氨氮、全氮、全磷、总有机碳的去除率均有所提高,分别为28.49%、17.71%、18.26%、24.97%、13.53%,悬浮物浓度为62.76 mg/L。扫描电镜图显示污染膜表面的污垢粗糙松散,而对照组的污染膜表面滤饼层更密实。对照组污染膜清洗液中UV254的值和TOC浓度均大于预处理组污染膜,无机离子浓度也大于预处理组污染膜清洗液。研究结果说明由于猪粪生物炭过滤预处理吸附截留了沼液中的污染物和生物炭颗粒对膜污染物结构组成的影响作用,有效的减缓了沼液超滤膜分离过程中的膜污染发生。

关键词：沼液猪粪炭超滤膜膜通量膜污染

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饮用水微滤膜预处理技术膜污染机制研究

水处理技术 2025年第2期51卷 110-115页

作者：刘子惠程丽华青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266520

微滤膜技术因过滤精度高、滤速快、操作压力低等特点,在高品质饮用水生产中作为纳滤的预处理工艺逐渐得到应用,但膜污染一直是影响其运行稳定性及使用寿命的问题之一。本文基于生产性微滤-纳滤双膜法饮用水处理工艺试验,通过特征污染物... 详细信息

微滤膜技术因过滤精度高、滤速快、操作压力低等特点,在高品质饮用水生产中作为纳滤的预处理工艺逐渐得到应用,但膜污染一直是影响其运行稳定性及使用寿命的问题之一。本文基于生产性微滤-纳滤双膜法饮用水处理工艺试验,通过特征污染物截留能力与膜解剖表征分析,对微滤膜的膜污染机制进行了研究。结果表明:运行初期,膜污染主要为微滤膜的机械截留作用以及驱动压力作用,导致原水中的颗粒性污染物在膜表面发生中间/完全孔堵,形成松散堆积的滤饼层;后期因滤饼层的形成促进了有机污染、生物污染以及结垢性污染的形成与发展,最终造成了致密性膜污染的发生。研究成果可为微滤膜处理单元的膜污染控制提供技术支撑。

关键词：饮用水微滤膜解剖膜污染膜清洗

中空纤维膜处理印染废水中试效果及膜污染研究

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环境保护科学 2025年第1期51卷 161-167页

作者：张华俊王英实袁敏忠袁维芳广东省环保研究总院有限公司广州510080

为掌握中空纤维膜在印染废水处理实际效果及膜污染特征,特选取PTFE中空纤维膜组件置于印染污水处理厂的生化出水膜池中进行中试研究膜出水水质及膜污染情况。结果表明:中空纤维膜组对SS的去除率达到99.6%以上,对浊度和色度的去除率也能... 详细信息

为掌握中空纤维膜在印染废水处理实际效果及膜污染特征,特选取PTFE中空纤维膜组件置于印染污水处理厂的生化出水膜池中进行中试研究膜出水水质及膜污染情况。结果表明:中空纤维膜组对SS的去除率达到99.6%以上,对浊度和色度的去除率也能达到85%以上,对TP、COD_(Cr)、TN及NH_(3)-N的去除率分别达到91%、76%、41%和20%以上,这与膜组件的工作机理有关。运行一段时间后,膜组件膜通量会逐渐降低,跨膜压差存在先降低再增加的趋势,这与试验膜组件的空泡自清洗有关,定期自清洗可减缓膜丝污堵速率,减少气擦洗风量,降低系统运行能耗。在实际生产中膜污染防治须从膜组件选择与安装、膜池中污泥混合液特性改善、工艺条件优化和膜清洗等多方面考虑。

关键词：中空纤维膜印染废水废水处理膜污染

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超滤膜污染及其预氧化处理技术的研究进展

环境保护前沿 2025年第1期15卷 1-6页

作者：李玉晓查甫更徐娟刘福鑫王杰安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南

超滤因其处理高效、对有机物去除效果好等优点已广泛用于净水工艺,膜污染问题影响其长期运行稳定性,增加净水工艺运行维护成本。本文总结了超滤膜污染物质及成因,综述了预氧化处理技术,重点介绍了高锰酸钾、臭氧和次氯酸钠预氧化,以期... 详细信息

超滤因其处理高效、对有机物去除效果好等优点已广泛用于净水工艺,膜污染问题影响其长期运行稳定性,增加净水工艺运行维护成本。本文总结了超滤膜污染物质及成因,综述了预氧化处理技术,重点介绍了高锰酸钾、臭氧和次氯酸钠预氧化,以期为预氧化缓解超滤膜污染研究提供理论依据。Ultrafiltration has been widely used in the water purification process due to its high efficiency in treatment, good removal effect of organic matter, etc. Membrane contamination affects its long-term operational stability and increases the cost of operation and maintenance of the water purification process. The paper summarized the pollutants and causes of ultrafiltration membrane pollution, reviewed pre-oxidation treatment technologies, and focused on the pre-oxidation effects of potassium permanganate, ozone, and sodium hypochlorite. The objective is to provide a theoretical basis for the study on mitigating ultrafiltration membrane pollution through pre-oxidation.

关键词：超滤膜污染预氧化

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水处理工艺中超滤膜污染分析及预测

中国资源综合利用 2025年第2期43卷 135-138页

作者：张杜峰连云港虹洋热电有限公司江苏连云港222000

超滤膜技术因其高效、环保、能耗低等优势逐渐成为工业废水处理领域的热门技术,在工艺水深度处理及资源回收领域具有广阔的应用前景。随着超滤膜技术的使用,较多问题逐渐显现,膜污染会导致超滤的产水性能下降,影响超滤膜的运行寿命,增... 详细信息

超滤膜技术因其高效、环保、能耗低等优势逐渐成为工业废水处理领域的热门技术,在工艺水深度处理及资源回收领域具有广阔的应用前景。随着超滤膜技术的使用,较多问题逐渐显现,膜污染会导致超滤的产水性能下降,影响超滤膜的运行寿命,增加运营成本,从而制约了超滤技术的推广应用。基于此,重点总结了超滤膜在废水处理领域的应用现状,分析了超滤膜污染现象,探讨了膜污染类型和影响因素,并介绍膜污染模型预测的进展情况,以期为超滤膜技术的研究及工程应用提供借鉴。

关键词：超滤膜膜污染预测水处理

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逆坡运输与膜污染对反电渗析效能的影响

可再生能源 2025年第4期 561-568页

作者：李贤能刘贵彩刘宇昊孙国政赵东升任潇杜加磊济南大学土木建筑学院南阳师范学院土木建筑工程学院

文章从逆坡运输和膜污染两个方面对多价离子以及有机物对反电渗析（RED）装置产电效能的影响进行了研究。结果表明：当进料液为0.5 mol/L的纯NaCl溶液时，RED装置的功率密度最大；当进料液由0.5mol/L的纯NaCl溶液变为0.5 mol/L的纯多价... 详细信息

文章从逆坡运输和膜污染两个方面对多价离子以及有机物对反电渗析（RED）装置产电效能的影响进行了研究。结果表明：当进料液为0.5 mol/L的纯NaCl溶液时，RED装置的功率密度最大；当进料液由0.5mol/L的纯NaCl溶液变为0.5 mol/L的纯多价盐（MgCl2,CaCl2,Na2SO4）溶液时，RED装置的功率密度分别下降72.45%,68.82%,72.14%；当多价盐-有机污染物海藻酸钠（SA）共存时，随着SA含量的增加，RED装置的功率密度先升高后逐渐降低，并在SA含量为30 mg/L时有最大值；纯NaCl溶液对SA吸附于阴离子交换膜的影响最小，NaCl溶液与MgCl2的混合溶液对SA吸附于阴离子交换膜的影响最大。

关键词：反电渗析逆坡运输膜污染界面自由能