可见光响应GO/g-C3N4改性平板膜的制备条件及其表面性能

以氧化石墨烯(GO)与石墨相氮化碳(g-C_3N_4)为改性剂,采用界面聚合与超滤抽吸结合,对PVDF平板超滤膜(简称原膜)进行表面改性,得到可见光响应的纳米复合改性膜(简称:GO/g-C_3N_4改性膜),研究改性膜的制备条件及其表面性能.结果表明:(1)最佳制备条件为:g-C_3N_410 mg、g-C_3N_4/GO比值为80、苯胺(An)浓度0.5%、An浸泡时间4 h、过硫酸铵(APS)浓度0.8 g·L~(-1)、APS浸泡时间3 h;(2)GO/g-C_3N_4改性膜表面亲水性与抗污染性能显著提高,表面接触角下降55.1%,通量衰减率下降46.3%,经水力冲洗后膜通量恢复率增加51.5%;(3)改性膜的机械强度与拉伸强度增强,拉伸弹性模量增加;(4)GO/g-C_3N_4改性膜表面具有较强的可见光活性,最大吸收边带为495 nm,表面改性功能层的禁带宽度(Eg)值为2.5 e V.改性膜对罗丹明B(Rh B)的可见光催化降解去除率达到81.2%,而原膜对Rh B吸附去除率仅为42.2%.     

预处理对短流程超滤工艺不可逆膜污染影响的中试试验

以东江水为处理对象,进行直接超滤、微絮凝-超滤和絮凝/活性炭-超滤中试研究,探讨预处理对短流程超滤工艺不可逆膜污染的影响.利用扫描电镜形貌观察、三维荧光光谱(EEM)和高效排阻色谱法等手段对不可逆膜污染物进行表征分析,比较预处理对不可逆膜污染物含量和组分的影响,阐述预处理对不可逆膜污染影响的机制.结果表明,在10 L·(m~2·h)~(-1)低通量运行下,微絮凝预处理使不可逆膜污染增长速率从直接超滤的0.32 k Pa·d~(-1)下降到0.16 k Pa·d~(-1),絮凝/活性炭预处理后超滤工艺几乎零污染运行,且当絮凝/活性炭-超滤运行通量增加至17 L·(m~2·h)~(-1)时,仍没有观察到明显的不可逆膜污染增长.东江水中不可逆膜污染的主要组分是蛋白质类和富里酸等腐殖质类物质.微絮凝通过改变膜表面滤饼层的结构(厚度和密实性),提高物理清洗效率,减轻不可逆膜污染的积累;絮凝/活性炭预处理提高对不可逆膜污染物的去除效果,减轻膜污染负荷,控制不可逆膜污染.因此,采用絮凝和絮凝/活性炭预处理工艺,均可有效降低短流程超滤工艺不可逆膜污染积累.     

环丙沙星对膜生物反应器中微生物群落及抗性基因的影响

用膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)处理含环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)的合成废水,考察了不同CIP进水浓度(0、5、10、15 mg·L-1)下MBR的微生物群落特征和抗性基因丰度的变化.结果表明,随着进水中CIP浓度从0 mg·L-1增加至15 mg·L-1,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)仍保持为优势菌门,相对丰度比例分别为57.5%和12.7%;红环菌科(Rhodocyclaceae)、Chitinophagaceae和丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)被选择成为优势菌科,比例分别为29.96%、5.44%和6.60%;Methyloversatilis、Ferruginibacter、动胶菌属(Zoogloea)和丛毛单胞菌属(Comamonas)被选择成为优势菌属,比例分别为21.70%、7.56%、5.24%和4.15%;Chao1、ACE、Shannon指数逐渐降低和Simpson指数逐渐升高,表明MBR污泥中微生物丰富度和多样性均降低;亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)、产碱菌属(Alcaligenes)和硝化杆菌属(Nitrobacter)相对丰度减少,使得氨氮去除率降低.CIP抗性基因(CIP-ARGs)分析表明,当MBR在CIP投加浓度为5 mg·L-1下运行至第33 d时,反应器中的gyr A、gyr B和par C基因相对丰度较CIP投加初期增加,加大了抗药风险.     

高密度微阵列基因芯片技术在微生物分子生态学研究中的运用

应用基于16S rDNA 的高密度微阵列基因芯片(Microarray)技术对膜生物反应器内的微生物多样性进行研究.结果表明,膜生物反应器具有较高的微生物多样性,Microarray共检测到1 019种微生物.Proteobacteria是其中的优势种,共含有657种微生物,占总种群数量的64.5%左右.gamma Proteobacteria是Proteobacteria中的优势种,占35.8%左右,但相对含量一般并不高.beta Proteobacteria虽然种群数量稍少,但其在荧光强度最高的前25种和50种微生物中比重最大,分别占40%和36%左右.通过比较微生物的相对荧光强度,发现Clostridia是系统中的优势微生物种属.一些常见的硝化细菌如Nitrosomonadaceae、Nitrospiraceae等也具有较高的含量.Microarray作为一种实时、高效、准确的分子生物学手段,可应用于废水处理中的微生物多样性研究.     

电絮凝-膜过滤技术处理含铜废水的研究

为了有效控制重金属废水对环境的污染,采用电絮凝-膜过滤技术处理含铜废水,考察了进水pH、电极电流密度和水流量对铜去除率的影响。结果表明:该技术的最佳进水pH值为5.8,电极电流密度为10 A/m2,水流量为2 L/min。在此条件下,对不同浓度的含铜废水进行处理,铜去除率均在95%以上,最高可达99.02%。由此可见,电絮凝-膜过滤技术对含铜废水具有良好的处理效果。     

Impact factors of the degradation of bisphenol A by nitrocellulose membrane under illumination

Nitrocellulose membrane (NCM) can produce hydroxyl radicals under illumination, which promotes the oxidative degradation of organic pollutants. In this paper, NCM was used to oxidize bisphenol A (BPA) under simulated sunlight. The effects of pH, temperature, light intensity, anion and cation on the degradation of BPA were analyzed. The photodegradation process of BPA was discussed. The optimal photolysis rate was 0.031 min^?1 when the temperature was 30°C, the light intensity was 2.67 × 10⁴ Lux, and the pH value was 9.0. The alkaline environment, temperature and light intensity can promote the photodegradation of BPA. Except for nitrate ions, anions and cations can inhibit the photodegradation of BPA. Compared with cations, anions have a greater inhibitory effect on BPA degradation. The degradation products of BPA by NCM were analyzed by gas chromatographic/mass. This study may provide useful information for the BPA degradation by NCM in complex water samples.     

用硅橡胶平板复合膜分离苯酚时总传质系数的影响因素

用硅橡胶平板复合膜处理高浓度含酚废水,测定了体系的总传质系数（Kov）,分析了温度、盐离子强度、跨膜压差（△p）、膜厚度对Kov的影响。实验结果表明：Kov随温度的升高而呈线性增加,传质通量与温度的关系符合Arrhenius方程;当△p〈0．1MPa时,Kov与压力无关;当△p〉0．1MPa时,压差升高可提高传质系数,但会导致膜的致密化;离子强度改变了苯酚在相间的分配系数,进而影响传质过程;膜厚度降低能有效提高膜的Kov;在膜活性皮层厚度4μm、pH12．5～13．0、温度323．15K、废水流量1205mL／min、废水中苯酚质量浓度7．78g/L、无压差和离子强度的条件下,运行8h后,Kov为16．1×10^-7m／s。     

纳滤膜处理高浓度工业废液浓差极化与膜污染

当利用纳滤膜处理高浓度工业废液时,实验研究表明随着浓缩时间的延长,渗透液通量衰减系数和膜污染阻力提高很快;浓缩时间较短时,纳滤膜的分离过程由浓差极化控制;浓缩时间较长时,纳滤膜分离过程由浓差极化和膜污染共同控制;提高卷式纳滤膜浓缩液流量会增加纳滤膜浓差极化与膜污染的影响,板式纳滤膜恰与此相反;原浓度高的母液,其渗透液通量衰减系数和膜污染阻力随浓缩时间的延长其提高速率相对也高。     

横向流超滤膜污染动力学模型

从超滤过程中面滤饼层内对流传输、反向传输和颗粒积累的质量平衡关系出发，建立了描述渗透通量随时间变化关系的横向流超滤膜污染动力学模型，该模型将通常难以确定的滤饼层比阻和反向扩散系数包含在两个经验参数a,b中，通过简单的实验确定参数值后，即可用于横向流超滤过程的数学模拟，模拟计算结果与实验实测数据比较接近，且从理论上说明了横向流超滤从非平衡到最终平衡过渡的原理以及半透膜压，膜面剪切率对渗透通量的影响。     

荷电超滤膜的研究：Ⅰ.氯甲基化聚砜超滤膜的研究

膜材料本身的性质是决定膜性能的主要因素，对于荷电超滤膜，荷电性和荷电程度对膜性能有较大的影响，本文研究了含氯量对氯甲基化聚砜超滤膜性能的影响，就有关制膜条件对膜的物理性能和电性能的影响也进行了研究。