通过CNTs-PVDF导电复合膜进行不可逆转的膜生物污染的缓解
Zhaohui Zhang1, Siyu Wang2, Wenshuo Hu2
1School of Environmental Science and Engineering, Tiangong University, State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes, Binshui West Road 399, Xiqing District, Tianjin, 300387, PR China; Cangzhou Institute of Tiangong University, Cangzhou 061000, China.
Environmental research
|December 28, 2024
概括
导电复合膜有效地减少了超过过程中不可逆转的生物污染. 应用电力,特别是当膜作为阳极时,通过去除和杀死细菌,显著提高性能和流量回收.
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:
- 生物污染对超过 (UF) 系统的寿命和效率构成重大挑战.
- 不可逆转的生物污染特别有害,导致长期性能下降.
- 目前关于用于减轻污染的导电膜的研究主要集中在一般污染上,对不可逆转的生物污染控制的研究有限.
研究的目的:
- 为了准备一个碳纳米管-聚乙烯化物 (CNTs-PVDF) 导电复合膜.
- 为了研究这种导电膜在缓解由活体和死体细菌引起的不可逆转的生物污染方面的有效性.
- 评估电势 (阳极与阴极) 对膜反洗和污垢去除的影响.
主要方法:
- 采用了两步相位逆转方法来制造CNTs-PVDF导电复合膜.
- 使用含有活菌和死菌的溶液进行过试验,以评估生物污染.
- 对污染减缓和流量回收进行了比较分析,使用和不使用应用电位,包括阳极和阴极配置.
主要成果:
- CNTs-PVDF导电膜有效地减轻了活体和死体细菌溶液中不可逆转的生物污染.
- 与死细菌相比,活细菌的缓解效应更为明显 (34.9%的生长率下降,68.8%的不可逆转抗性下降),而死细菌 (20.1%的生长率下降,39.8%的不可逆转抗性下降).
- 使用导电膜作为阳极进行增强的反冲,实现了93%的流量回收率,去除了大多数细菌并杀死剩余的细菌.
结论:
- CNTs-PVDF导电复合膜显示出控制超过中不可逆转的生物污染的巨大潜力.
- 电力辅助反冲,特别是用膜作为阳极,提供了一种高效的方法来去除污垢和恢复流量.
- 这项技术为改善面临生物污染挑战的超过工艺的长期运行稳定性提供了一个有希望的解决方案.
