通常所說的膜污染是指在MBR運行過程中,細胞混合液中的微生物菌群及其代謝產物、固體顆粒、膠體粒子、溶解性大分子等由于與膜存在物理化學作用、機械作用而引起在膜表面或膜內孔吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞,使膜產生透過流量和分離特性的不可逆變化的現象。
膜污染根據污染物與膜的作用性質和來源可分為物理污染、化學污染、微生物污染三種。物理污染指原水中的大顆粒無機物(如常見的碳酸鈣和硫酸鈣,還有硫酸鋇、鍶及硅酸等結垢性物質)和部分難降解的大分子有機物、未溶解的蛋白顆粒等在膜表面沉積而形成濾餅的可逆性膜污染;化學污染指細菌胞外聚合物EPS、溶解性有機物及蛋白、多糖類粘性物溶解形成的微細膠體等物質在膜表面與膜發生了不可逆的相互作用而形成的無法消除的膜孔變小和堵塞;微生物污染是由微生物及其代謝產物組成的粘泥(腐殖質、聚糖脂、微生物代謝產物)分層附著于膜表面,易造成膜不可逆阻塞的污染。
從形態上對膜污染進行分類,使我們能更好地理解膜污染形成的空間層次。通常,膜污染從形成的形態上分為膜面凝膠層、污泥層和膜孔堵塞三種污染類型。膜面凝膠層污染(即濾餅),主要是水透過后被載留下來的部分活性污泥、膠體物質和部分濃縮的溶解性有機物,在過濾壓差和透過水流的作用下,堆積在膜表面而形成的可逆性膜面污染。這類污染在閉端膜過濾中占有很大的比重(約80%~90%),且發展迅速,是膜污染水力控制的主要對象。污泥層污染是由膜表面滋生的大量的微生物及其代謝產物組成的粘泥(粘性多糖類、多肽類和蛋白質分子等),在過濾膜表面形成的一層生物膜而造成膜通量減小的污染。膜孔堵塞污染主要是溶解性大分子有機物質(多為低分子量的肽類),如溶解性微生物產物(SMP)和胞外聚合物(EPS)透過凝膠層,被膜孔內表面吸附或結晶,從而堵塞孔道,使膜通量減少的一種不可逆污染,此類污染一般發展較為緩慢。一般來說,膜污染是由上述三種形態共同構成的,膜表面污泥層的沉積,凝膠層的增厚和膜內表面微生物的滋生是膜污染的主要原因,其中污泥沉積是膜污染的主要構成部分,而污泥顆料在膜表面沉積與否,與膜面液體錯流流速、膜通量和污泥濃度等MBR運行條件密切相關。
美國萊斯大學團隊開發了一種創新的電化學反應器,或可顯著減少直接空氣捕獲(即從大氣中去除二氧化碳)所需的能量消耗。這一新型反應器的設計不僅更加靈活和易于擴展,而且有望成為對抗氣候變化、減輕溫室氣體排放的......
近日,蘭州大學稀有同位素前沿科學中心陳熙萌、李湛團隊的一項題為“構建二維異質結構通道:利用工程化生物膜和石墨烯進行精準的鈧篩分”的突破性研究成果發表在國際頂級期刊《先進材料》(AdvancedMate......
生物膜貼壁培養具有高光效、高產率、易采收和高效節水的巨大優勢,是突破微藻生產效率和成本瓶頸的變革性培養技術之一,近十年來受到國內外廣泛關注。不同于傳統的微藻開放池和光反應器懸浮培養,人們對微藻生物膜的......
一項近日發表于《細胞》的研究發現,細菌生物膜包含了被人們認為是植物和動物所獨有的結構組織。長期以來,人們認為生物膜——像細菌和真菌等微生物形成的黏糊塊狀物——在生物學上很簡單,只有一種原始的結構組織。......
勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的科學家和工程師通過3D打印優化電化學反應器的電極(FTEs),可以將二氧化碳和其他分子轉化為有用的能源產品。研究團隊首次用石墨烯氣凝膠3D打印出碳電極,顯著改善......
生物設計與制造:準生理流動條件下人工生物脫細胞心臟瓣膜的體外鈣化研究中文摘要:由于由血漿與組織接觸形成的磷酸鈣沉積物引起的結構改變,市面上可買到的生物心臟瓣膜假體的使用壽命受到了限制。此研究的目的是提......
氣-液-固三相漿態床反應器具有溫度分布均勻、傳質效果好、生產能力大、能耗低、操作簡單等優點,在能源化工、精細化工、材料化工和醫藥化工等方面應用廣泛,也是當今費托合成反應器的首選。由于固體催化劑需要不斷......
近日,中國科學院過程工程所與清華大學合作首次證明了二維材料氧化石墨烯能夠與細胞膜形成三明治超級結構,并實現藥物在膜磷脂層內的有效運輸,開辟了藥物精準遞送新模式,為生物醫藥全新劑型的設計和新型納米粒子的......
近日,中國科學院過程工程研究所與清華大學合作證明了二維材料氧化石墨烯能夠與細胞膜形成三明治超級結構,并實現藥物在膜磷脂層內的有效運輸,開辟了藥物精準遞送新模式,為生物醫藥全新劑型的設計和新型納米粒子的......
磁場流化床反應器是將鼓泡流化床反應器和電磁場相結合的產物,常用來處理氣固非均相反應,尤其是固體顆粒具有磁性的情況。如果物料是由磁性和非磁性兩種顆粒組成的,被稱為混合物料磁場流化床。同傳統鼓泡流化床一樣......