| 碳纳米管预沉积改性膜的污染机理研究 |
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| 引用本文： | 刘韦岩,王青山,盖晓莉,曾嘉,王钰,董梦婵,熊馨雅,吴曜辰,王宇飞,郭瑾.碳纳米管预沉积改性膜的污染机理研究[J].环境科学学报,2021,41(12):4908-4918. |
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| 作者姓名： | 刘韦岩 王青山 盖晓莉 曾嘉 王钰 董梦婵 熊馨雅 吴曜辰 王宇飞 郭瑾 |
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| 作者单位： | 北京工业大学,城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室,北京100124 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（No.51778014，51478009） |
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| 摘 要： | 为探究碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)预沉积改性膜的污染机理,本研究使用正压过滤法将CNTs预沉积在3种孔径的有机膜(20 kDa聚醚砜膜、0.01 μm和0.1 μm聚偏二氟乙烯膜)表面,研究了CNTs预沉积改性膜过滤3种典型污染物(牛血清蛋白、腐殖酸、海藻酸钠)过程中的膜污染情况.根据比通量、Hermia模型和传统滤饼过滤模型,对恒压死端过滤3种典型污染物过程中的污染机理进行了系统评价.结果表明,20 kDa PES膜和0.01 μm PVDF膜表面预沉积CNTs改性后,过滤3种典型膜污染物质时的膜污染情况都得到了一定程度的缓解.20 kDa PES膜表面预沉积CNTs后过滤HA初期为完全孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理,最终转变为滤饼过滤;过滤SA的污染机理为完全孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理.0.01 μm PVDF膜表面沉积CNTs改性后过滤HA初期的污染机理为膜孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理,然后经过向滤饼过滤转变的过渡阶段,最终形成滤饼过滤,且随着CNTs沉积量的增加,过渡阶段持续时间延长.0.1 μm PVDF膜表面预沉积CNTs后过滤3种污染物,均未能缓解膜污染,膜污染机理不受CNTs沉积改性的影响,其过滤BSA和HA的污染机理为膜孔堵塞,过滤SA过程的污染机理符合滤饼过滤.
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| 关 键 词： | 碳纳米管预沉积 基膜孔径 膜污染机理 Hermia模型 传统滤饼过滤模型 |
The fouling mechanism research of CNTs pre-deposited modified membrane |
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| LIU Weiyan,WANG Qingshan,GAI Xiaoli,ZENG Ji,WANG Yu,DONG Mengchan,XIONG Xiny,WU Yaochen,WANG Yufei,GUO Jin.The fouling mechanism research of CNTs pre-deposited modified membrane[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2021,41(12):4908-4918. |
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| Authors: | LIU Weiyan WANG Qingshan GAI Xiaoli ZENG Ji WANG Yu DONG Mengchan XIONG Xiny WU Yaochen WANG Yufei GUO Jin |
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| Institution: | National Engineering Laboratory for Advanced Treatment and Reuse of Urban Sewage, Beijing University of Technology, Beijing 100124 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | CNTs pre-deposited basement membrane pore size membrane fouling mechanism Hermia model traditional cake fouling filtration model |
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