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预沉积生物炭强化重力驱动超滤膜处理受污染地表水的效能研究 被引量：5
1
作者 何强 左庆扬 +3 位作者 陈子惟 刘彩虹 张唐龙 智悦 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1122-1130,共9页
采用预沉积生物炭(BC)强化重力驱动超滤膜(GDM)处理受污染地表水,考察预沉积生物炭对GDM膜通量及除污效能的影响.实验所用的生物炭是以玉米秸秆粉末为原料,在600℃高温热解制备的一种具有丰富的孔隙结构和含氧官能团的介孔材料,其比表... 采用预沉积生物炭(BC)强化重力驱动超滤膜(GDM)处理受污染地表水,考察预沉积生物炭对GDM膜通量及除污效能的影响.实验所用的生物炭是以玉米秸秆粉末为原料,在600℃高温热解制备的一种具有丰富的孔隙结构和含氧官能团的介孔材料,其比表面积为181.09m^(2)/g,总孔体积为0.12cm^(3)/g.实验原水为受生活污水污染的嘉陵江地表水,运行周期50d,以原膜GDM为对照组,系统考察了对照组和预沉积生物炭组(BC-GDM)的通量稳定性,监测两组装置对浊度、溶解性有机碳(DOC)、UV254、荧光性有机物和氨氮的去除.结果表明,长期运行下预沉积组BC-GDM的稳定通量(4.82L/(m^(2)·h))略高于对照组GDM(4.72L/(m^(2)·h)).对污染物的去除结果表明,BC-GDM体系对浊度和氨氮的去除有些许提高,且加快了氨氮去除的启动过程,同时显著提高了对DOC、UV254和荧光性物质等有机污染物的去除,其中DOC和UV254的平均去除率分别从16.7%和10.0%提高到34.1%和39.9%.实验结果表明,在GDM中预沉积生物炭可以在不影响膜通量的情况下有效改善净水效能. 展开更多
关键词 重力驱动膜 预沉积 生物炭 稳定通量 去污效能
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预涂覆膜重力流超滤工艺的过滤性能与滤饼层特性
2
作者 王绍铸 李星 +2 位作者 冯建勇 孙亚洲 路则栋 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2024年第13期21-27,共7页
重力流超滤(GDM)具有操作简单、能耗低、维护少等特点,但稳定膜通量较低、生物滤饼层性能仍需改善。针对GDM生物滤饼层对稳定膜通量作用的关键问题,构建了铝基絮体(ABF)预涂覆GDM(ABF-GDM)工艺,研究了其过滤性能和滤饼层特性,阐明了ABF... 重力流超滤(GDM)具有操作简单、能耗低、维护少等特点,但稳定膜通量较低、生物滤饼层性能仍需改善。针对GDM生物滤饼层对稳定膜通量作用的关键问题,构建了铝基絮体(ABF)预涂覆GDM(ABF-GDM)工艺,研究了其过滤性能和滤饼层特性,阐明了ABF预涂覆层对生物滤饼层特性的作用机制。ABF-GDM工艺的稳定膜通量为6.70 L/(m^(2)·h),比GDM提高了19.22%;滤饼层阻力和膜孔阻力分别为2.11×10^(12)m^(-1)和1.99×10^(11)m^(-1),比GDM降低了21.60%和19.37%;稳定阶段对溶解性有机碳和氨氮的平均去除率分别为22.10%和89.81%,比GDM提高了7.48%和5.92%。ABF预涂覆滤饼层可明显提高GDM生物滤饼层的粗糙度和多孔性,并降低胞外聚合物(EPS)含量,其中ABF-GDM的表面孔隙率达34.24%,比GDM高31.22%;EPS中蛋白质和多糖含量分别为723.40、1013.18 mg/m^(2),分别比GDM降低22.17%和31.92%。ABF预涂覆层可改变生物滤饼层的微生物群落结构,其中关键菌属的相对丰度变化可直接影响生物滤饼层的形貌结构和生化组分,使得ABF-GDM的滤饼层粗糙多孔性增加、EPS含量降低、稳定膜通量提高。 展开更多
关键词 重力流超滤 预涂覆膜 铝基絮体 稳定膜通量 生物滤饼层
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GAC/GDM组合工艺用于村镇饮用水净化机制及调控 被引量：3
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作者 公维佳 王嘉硕 +2 位作者 刘宪武 唐小斌 梁恒 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期34-42,89,共10页
能耗高、操作复杂、运维量大、成本高是制约当前村镇饮用水处理技术发展和推广应用的瓶颈问题。为此,针对性地研发超低压重力驱动型膜滤净水技术(GDM),具有操作简单、近零维护、低能耗和无药剂等工艺优势;同时,为进一步提高污染物的去... 能耗高、操作复杂、运维量大、成本高是制约当前村镇饮用水处理技术发展和推广应用的瓶颈问题。为此,针对性地研发超低压重力驱动型膜滤净水技术(GDM),具有操作简单、近零维护、低能耗和无药剂等工艺优势;同时,为进一步提高污染物的去除效能,构建颗粒物活性炭(GAC)缓速滤池与GDM组合工艺(GAC/GDM)。结果表明,GAC缓速滤池预处理可显著提升对UV_(254)、溶解性有机碳(DOC)和氨氮的去除效能,去除率分别高达75%、86%和90%,同时有助于提升膜出水通量(较GDM对照组提升了32%)。此外,考察了微循环(CGAC/GDM)和微曝气(AGAC/GDM)两种方式对组合工艺运行效能的调控作用,长期运行过程中,CGAC/GDM与AGAC/GDM的稳定通量较GDM对照组分别提高约36%和49%;然而,其对DOC和UV_(254)的去除率较GAC/GDM工艺略有降低,这是由于微循环和微曝气措施增加了膜前溶解氧质量浓度,强化了膜表面生物滤饼层内微生物的水解作用。提出的GAC/GDM组合工艺可同步实现对膜通量和污染物去除效能的提升作用,为村镇地区膜滤供水技术的发展和推广应用提供了理论和技术支撑。 展开更多
关键词 重力驱动膜滤(gdm) GAC缓速滤池 膜污染 低能耗 近零维护 农村供水
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缓速滤池耦合重力流超滤工艺净化微污染地表水研究 被引量：3
4
作者 唐小斌 张洪嘉 +4 位作者 王元馨 王金龙 陈睿 李圭白 梁恒 《给水排水》 CSCD 北大核心 2020年第11期25-32,共8页
重力流超滤工艺(GDM)具有低能耗、低维护等优点,然而较低的通量水平和有机物(DOC)去除效能限制了其推广应用。构建缓速滤池/GDM耦合工艺(即GAC/GDM和沸石/GDM)并考察其长期过滤效能,由试验结果可知,GDM膜表面生物滤饼层的形成可强化对... 重力流超滤工艺(GDM)具有低能耗、低维护等优点,然而较低的通量水平和有机物(DOC)去除效能限制了其推广应用。构建缓速滤池/GDM耦合工艺(即GAC/GDM和沸石/GDM)并考察其长期过滤效能,由试验结果可知,GDM膜表面生物滤饼层的形成可强化对氨氮和可同化有机碳(AOC)的去除效能,但对DOC和UV254的去除效果较差;缓速滤池/GDM耦合工艺有机地结合了缓速滤池和GDM的双重净水效能,可有效地提高对AOC、氨氮、DOC和UV254的去除效能,增强应对水源水氨氮和有机物污染的能力。此外,耦合缓速滤池还可显著地提高GDM膜表面生物滤饼层的粗糙度和多孔性,降低滤饼层内EPS含量,缓解膜污染,GAC/GDM和沸石/GDM的稳定通量分别提高了105%和63%,为构建适配于我国村镇供水特色的超滤技术体系提供支撑。 展开更多
关键词 重力流超滤工艺(gdm) 缓速滤池 生物滤饼层 膜污染 通量稳定性
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无清洗重力驱动超滤工艺净水效能及机理 被引量：9
5
作者 梁恒 唐小斌 +2 位作者 王金龙 陈睿 李圭白 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期103-110,共8页
基于分散式供水及常规超滤工艺的不足,研发了重力驱动膜过滤工艺(简称GDM),其结合生物滤饼层和超滤膜双重截留功效,兼具无清洗、无药剂、操作简单、低能耗、低维护等优点.采用GDM工艺净化河水、水库水、江水和模拟配水,长期运行其通量... 基于分散式供水及常规超滤工艺的不足,研发了重力驱动膜过滤工艺(简称GDM),其结合生物滤饼层和超滤膜双重截留功效,兼具无清洗、无药剂、操作简单、低能耗、低维护等优点.采用GDM工艺净化河水、水库水、江水和模拟配水,长期运行其通量均可达到稳定状态,表明GDM工艺对不同类型的水源水具有普适性.原水水质、驱动压力、膜组件类型、膜材质、膜孔径大小、温度、间歇过滤、预处理等运行条件会影响生物滤饼层的结构和组成特性,从而影响GDM的稳定通量和膜污染特性.GDM工艺通量稳定性主要受生物作用调控的膜面生物滤饼层结构和组成特性影响,生物滤饼层结构越粗糙、孔隙越发达、胞外分泌物(EPS)质量浓度越少,稳定通量越高.相比常规超滤工艺,GDM膜面生物滤饼层可有效地强化对浊度、可生物同化有机碳(AOC)及氨氮等污染物的去除效能.此外,采用缓速滤池预处理工艺可有效地改善膜面生物滤饼层的结构特性,提高GDM稳定通量和污染物去除效能,研究成果有助于推动超滤技术在分散式供水领域中的应用. 展开更多
关键词 重力驱动膜过滤(gdm) 生物滤饼层 膜污染 通量稳定性 分散式供水
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