在表面水处理中减轻膜污染的压力诱导压电反应:从连续运行和生物污染特征的洞察力
Yang Zhang1, Dongqing Yan1, Yuan Zhao1
1School of Environmental Science and Engineering, State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes, Tiangong University, Tianjin 300387, China.
Water research
|October 9, 2024
概括
一种新的压电聚乙烯化物 (PVDF) 膜 (PEM) 有效地减轻水处理中的有机和生物污染. 它的自发电信号减少压力积累,抑制微生物生长,改善水质,无需外部电源.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 有机和生物污染是膜水处理的主要挑战.
- 现有的防方法通常需要外部电源.
研究的目的:
- 为了合成和评估压电聚乙烯化物膜 (PEM) 以减轻表面水处理中的污染.
- 调查PEM的自动供电防腐能力.
主要方法:
- 一个表面水的压电PVDF膜 (PEM) 的制造.
- 恒流过试验,监测跨膜压力 (TMP) 和电力输出.
- 对微生物活动,细胞外聚合物 (EPS) 和透质量 (DOC,UV254) 的分析.
主要成果:
- 该PEM产生了显著的电气反应 (高达~800mV) 的液压压力 (TMP).
- 在现场的压电刺激有效地减少了TMP的生长,并抑制了微生物活动和EPS的积累.
- 透质量有所改善,在15天内DOC和UV254的去除率增加.
结论:
- 自动供电的压电PVDF膜提供了一种创新和节能的解决方案,用于减轻水处理中的有机和生物污染.
- 压电效应影响微生物的行为,抑制有害的微生物,促进有益的微生物.
- 该PEM证明了对先进的,可持续的膜技术的实际意义.
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