王凯伦
- 作品数：5 被引量：32H指数：3
- 供职机构：北京工业大学环境与能源工程学院更多>>
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- 臭氧-CNT膜改性联用工艺阈通量及膜污染分析被引量：5
- 2019年
- 采用碳纳米管(carbon nanotube,CNT)对聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)中空纤维超滤膜进行改性,结合臭氧预氧化技术,考察了臭氧-CNT膜改性联用工艺的阈通量及膜表面污染情况.结果表明,原膜阈通量为45 L·(m^2·h)^(-1),联用工艺下阈通量为81 L·(m^2·h)^(-1),联用工艺相对原膜阈通量提高了约80%;且联用工艺的污染速率最低,约为0. 001 37k Pa·min-1·L-1·m^2·h.相同臭氧投量与CNT负载量下,对比联用工艺阈通量与临界通量运行情况,得出阈通量下运行过水量高于临界通量运行,表明阈通量下运行能够缓解膜污染,延长膜组件的运行时间.膜污染碳平衡实验结果表明,采用CNT对膜改性后,膜组件的纳污能力与可恢复性得到明显提高,臭氧氧化能够进一步提高CNT改性膜组件的可恢复性,大幅提高其过水性能和使用时间.
- 王凯伦刘芳关羽琪祝学东董丹薛小雷马燕林栾桂荣郭瑾
- 关键词：超滤膜二级出水臭氧膜改性碳平衡
- 碳纳米管改性PVDF中空纤维超滤膜处理二级出水抗污染性能研究被引量：19
- 2017年
- 采用碳纳米管改性PVDF中空纤维超滤膜以缓解膜污染.考察了CNTs的乙醇分散液浓度、CNTs尺寸和负载量对改性中空纤维膜的抗污染性能和改性膜内表面CNTs层稳定性的影响,分析了该改性膜对二级出水DOC、UV254的去除效果,并对改性膜出水的荧光特性进行了表征.结果表明,选用体积分数为50%的乙醇分散液、外径为30~50 nm碳纳米管、负载量为3 g·m-2时,制备的改性中空纤维膜CNTs层稳定,抗污染能力显著提高.与未改性膜相比,改性膜对二级出水DOC和UV254的去除率分别提高了37%和56%;且对二级出水中的腐殖类和蛋白质类物质去除能力明显增强.
- 王利颖石洁王凯伦关羽琪郭瑾
- 关键词：超滤膜二级出水膜污染碳纳米管膜改性
- 不同预处理方式缓解超滤膜污染的效能研究被引量：2
- 2016年
- 以二级出水为处理对象,研究了活性炭(Activated Carbon,AC)吸附,生物活性炭(Biological Activated Carbon,BAC)过滤,臭氧(Ozone,O3)氧化对超滤膜污染的缓解作用及其对水中有机物的去除效果。具体考察了AC投加量和吸附时间,BAC的空床停留时间(Empty Bed Contact Time,EBCT),以及臭氧投加量等因素产生的影响。结果表明,这三种预处理方式可有效去除有机物,使水中DOC与UV254值明显降低。AC投加量由0.5 g/L增加至5 g/L,吸附时间由5min延长至8h,膜污染未得到缓解。BAC预处理随EBCT由30min延长至60min,增加了超滤膜的不可逆污染(Irreversible Fouling,IF)。臭氧投加量由0.2mg O3/mg DOC增加至0.94mg O3/mg DOC,臭氧预氧化缓解膜污染的效果越明显。臭氧投加量较低(0.48mg O3/mg DOC)时,IF随臭氧投加量的增大略有上升,而臭氧投加量增至0.94mg O3/mg DOC时,IF出现明显下降。
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- 关键词：二级出水预处理超滤有机物膜污染
- MWCNTs预涂覆及预吸附处理缓解低压膜腐殖酸污染的机制研究被引量：3
- 2019年
- 以腐殖酸(Humic Acid,HA)为研究对象,采用多壁碳纳米管(Multiwalled Carbon Nanotubes,MWCNTs)对聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)平板超滤膜进行预涂覆改性处理,并与等量MWCNTs分散状态时吸附处理HA对膜污染的缓解效果进行了对比,考察了MWCNTs在处理HA过程中缓解膜污染的机制.同时,分析了MWCNTs投量和溶液离子变化对MWCNTs吸附及截留作用缓解膜污染的影响.结果表明,MWCNTs预涂覆与吸附相比,能够更有效地缓解膜污染,其中,分散剂为乙醇的MWCNTs预涂覆层对膜污染的缓解效果最好.增加MWCNTs投量不能无限地提高其对HA的吸附及截留效果;添加Na^+会造成MWCNTs对HA的吸附及截留效果变差;添加Ca^(2+)能够提高MWCNTs对HA的吸附及截留效果.膜表面污染照片及膜电镜观测结果表明,乙醇分散MWCNTs在超滤膜(UF)表面形成的预涂覆层呈均匀的层状结构,HA被拦截在MWCNTs层的多孔结构内,不易进入PVDF膜膜孔,反洗时易脱附,可逆性高;纯水分散MWCNTs在超滤膜表面形成的预涂覆层易于团聚,HA容易透过MWCNTs涂覆层进而堵塞PVDF膜膜孔,可逆性低;MWCNTs预吸附处理后形成MWCNTs和HA的包裹体,不经微滤膜滤除,会在PVDF膜表面产生复合污染.
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- 关键词：膜污染多壁碳纳米管
- 臭氧-CNT膜改性联用工艺对PVDF中空纤维膜污染进程的缓解被引量：6
- 2018年
- 采用碳纳米管(carbon nanotube,CNT)对聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)中空纤维超滤膜进行改性,结合臭氧预氧化技术,考察了臭氧-CNT膜改性联用工艺对PVDF中空纤维膜污染进程的缓解作用,研究了CNT负载量和臭氧投量对中空纤维膜组件通量变化和抗污染性能的影响.结果表明,CNT负载量为3 g·m-2、臭氧投量(以O3/DOC计)为0.22mg·mg-1时,临界通量下[144 L·(m2·h)-1],膜组件单位面积过水量达到850 L·m-2,相比原始超滤膜过水量提高了4.5倍;低通量[18 L·(m2·h)-1]下运行15d,膜组件单位面积过水量达到3000 L·m-2,相比原膜单位过水量提高近10倍.使用共聚焦激光扫描电镜观测污染膜表面,结果表明,运行压力增长最快的原膜表面污染层内活菌数量最多;臭氧氧化与CNT膜均能够减少膜表面污染层内的微生物总量和活菌数量,从而缓解了运行压力的增长.臭氧氧化后CNT层的存在,进一步减少了膜表面污染层内的活菌数量,同时截留了部分死菌,但截留的死菌与运行压力增长无明显相关性.
- 关羽琪王凯伦祝学东董丹薛小雷马艳林栾桂荣郭瑾
- 关键词：超滤膜二级出水臭氧膜改性
