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基于Hermia模型的中药鞣质模拟体系的膜过程污染机制研究 被引量：2
1
作者 李博 彭静 +1 位作者 郭立玮 朱华旭 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1811-1817,共7页
目的分析中药鞣质模拟体系的膜过程污染机制。方法以中药水提液中的鞣质和小分子药效物质(小檗碱、栀子苷)组成的模拟溶液为研究对象,考察不同模拟溶液的膜过程通量、共性高分子物质去除率、小分子药效物质透过率等指标,借助Hermia数学... 目的分析中药鞣质模拟体系的膜过程污染机制。方法以中药水提液中的鞣质和小分子药效物质(小檗碱、栀子苷)组成的模拟溶液为研究对象,考察不同模拟溶液的膜过程通量、共性高分子物质去除率、小分子药效物质透过率等指标,借助Hermia数学模型进行分析。结果对于鞣质模拟溶液、鞣质+小檗碱+栀子苷模拟溶液,其膜通量变化和滤饼过滤模型拟合程度较高。滤饼层的形成是其通量降低和膜污染的主要原因。滤饼层的存在使得小檗碱和栀子苷透过率(分别为67.63%和87.55%)并不理想。结论 Hermia数学模型可以作为研究中药提取液膜污染机制的重要手段,滤饼层的形成和存在可能是中药提取液膜污染严重的原因之一。 展开更多
关键词 无机陶瓷膜 hermia数学模型 模拟体系 膜过程 污染机制 中药 鞣质 小檗碱 栀子苷 膜通量 去除率 透过率
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基于Hermia模型的中药果胶模拟体系的超滤膜过程污染机制研究 被引量：2
2
作者 彭静 朱华旭 +2 位作者 郭立玮 李博 茅向军 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2019年第17期4051-4059,共9页
目的揭示有关中药提取物中果胶引起的膜污染复杂现象的机制,并探讨Hermia模型在研究中药污染机制方面的适应性。方法以中药提取液中的果胶、果胶和小分子药效物质(小檗碱)模拟溶液为研究对象,收集膜过程中通量数据,运用Hermia数学模型... 目的揭示有关中药提取物中果胶引起的膜污染复杂现象的机制,并探讨Hermia模型在研究中药污染机制方面的适应性。方法以中药提取液中的果胶、果胶和小分子药效物质(小檗碱)模拟溶液为研究对象,收集膜过程中通量数据,运用Hermia数学模型进行曲线拟合,分析污染机制。结果结合数学模型和扫描电子显微镜(SEM)等手段对果胶模拟溶液体系进行研究,发现膜表面滤饼层的形成是导致通量降低和膜污染的主要原因。结论 Hermia数学模型可作为分析中药提取液膜污染机制的方法,可为中药提取液超滤过程所引起的膜污染复杂现象提供理论基础。 展开更多
关键词 超滤 hermia数学模型 果胶 膜污染机制 中药提取液 小檗碱 膜通量
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海藻酸钠对混凝沉淀-纳滤组合工艺膜污染机制的影响 被引量：1
3
作者 孙丽华 李瑞瑛 +2 位作者 马瑶 张妍 张凯权 《应用化工》 北大核心 2025年第3期599-604,611,共7页
再生水回用是解决水资源短缺问题的重要途径,纳滤能够保证较好的膜出水水质,而NF膜的膜污染问题是阻碍其被广泛应用的原因之一。采用混凝沉淀-NF工艺作为深度处理工艺,探究了海藻酸钠对膜污染的作用机制,分析了膜污染情况以及膜污染过... 再生水回用是解决水资源短缺问题的重要途径,纳滤能够保证较好的膜出水水质,而NF膜的膜污染问题是阻碍其被广泛应用的原因之一。采用混凝沉淀-NF工艺作为深度处理工艺,探究了海藻酸钠对膜污染的作用机制,分析了膜污染情况以及膜污染过程中的界面作用机制。结果表明,海藻酸钠浓度增加使NF膜的膜比通量下降,膜污染的总阻力增大,其中对不可逆阻力的影响更明显;不同浓度条件下的膜污染以滤饼层模型为主;进水海藻酸钠浓度越高,膜污染程度越严重;在过滤初期污染物最容易到达膜表面堵塞膜孔;在过滤中后期,污染物最容易与滤饼层之间形成黏附作用,形成厚而密实的滤饼层,可逆阻力与不可逆阻力均增大。 展开更多
关键词 膜污染 纳滤 XDLVO理论 hermia模型 深度处理
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燃煤电厂脱硫废水超滤预处理过程及其膜污染动态演变机制研究
4
作者 吴伟涛 桂双林 +5 位作者 张道华 付嘉琦 陈涛 王一雯 郑利兵 魏源送 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第6期155-165,共11页
脱硫废水中悬浮物的高效稳定去除是燃煤电厂废水零排放的关键难题。本研究采用超滤(UF)去除脱硫废水中的悬浮物,探讨膜孔径和材料对分离性能的影响,重点解析膜通量衰减及膜污染演变过程。研究结果表明,不同类型UF膜均可通过形成滤饼层... 脱硫废水中悬浮物的高效稳定去除是燃煤电厂废水零排放的关键难题。本研究采用超滤(UF)去除脱硫废水中的悬浮物,探讨膜孔径和材料对分离性能的影响,重点解析膜通量衰减及膜污染演变过程。研究结果表明,不同类型UF膜均可通过形成滤饼层高效截留悬浮物,截留率在99%以上。但膜孔径和材料会显著影响膜通量衰减过程,初始通量增加将加速通量衰减,并影响膜污染形成机制。Hermia模型分析表明,UF初期膜污染以中间堵塞为主,其后逐渐转为滤饼层控制。膜孔径增大会延迟这一转变时间,其核心原因是大孔径的膜在运行初期更多颗粒物进入膜孔内部,因此延缓了滤饼层形成的时间。膜材料显著影响初期污染机制及后续转变过程:初期污染PES膜以完全堵塞为主,PS和PVDF膜则是以中间堵塞为主,而PAN膜则经历标准堵塞→中间堵塞→滤饼模型的三步演变。本研究解析了UF过程膜通量衰减的关键机制,为脱硫废水的UF过程提供了理论支撑。 展开更多
关键词 脱硫废水 超滤 通量衰减 hermia模型 膜污染
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臭氧-CNTs预沉积耦合方法缓解膜污染研究 被引量：3
5
作者 郭瑾 曾嘉 +4 位作者 魏娜 王宇飞 吴曜辰 刘秋杉 刘国涵 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1486-1500,共15页
以腐殖酸(humic acid,HA)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)作为模型污染物,考察了臭氧预氧化和碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)预沉积联合技术对膜污染形成过程和形成规律的影响。通过测定HA和SA物化特性的变化,结合膜滤过程中比通量变... 以腐殖酸(humic acid,HA)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)作为模型污染物,考察了臭氧预氧化和碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)预沉积联合技术对膜污染形成过程和形成规律的影响。通过测定HA和SA物化特性的变化,结合膜滤过程中比通量变化,辅以Hermia模型和传统滤饼过滤模型,分析了臭氧预氧化和CNTs预沉积缓解膜污染的机理。结果表明,经臭氧氧化后,HA和SA的电负性和亲水性增强,且由于发生微絮凝作用,粒径增大。臭氧预氧化对于HA造成的膜污染无明显改善作用,当氧化后HA粒径接近基膜孔径时,膜孔被完全堵塞甚至加重膜污染;臭氧破坏了SA的凝胶特性,大幅缓解了膜表面的滤饼层污染。不同孔径的基膜进行CNTs预沉积后,表面CNTs层可以拦截吸附部分HA和SA分子,从而缓解了HA和SA造成的膜污染。0.45μm PVDF基膜孔径与CNTs层的孔径相差最大,经CNTs预沉积后,在膜表面形成一层致密的过滤层,缓解膜污染的幅度最大。臭氧预氧化与CNTs预沉积联用后,在CNTs沉积量较高的情况下能够缓解HA造成的膜污染,对SA造成的膜污染也起到明显缓解作用,在有效降低膜表面滤饼形成的同时,能够延长膜孔堵塞时间或增加膜孔堵塞到滤饼的过渡阶段时间。 展开更多
关键词 臭氧预氧化 碳纳米管 膜污染 hermia模型 传统滤饼过滤模型 膜改性
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基于XDLVO理论和模型解析预处理工艺对纳滤膜污染的影响 被引量：1
6
作者 丰桂珍 张火梅 +1 位作者 黄林 李志强 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期32-36,48,共6页
膜污染是阻碍纳滤膜广泛应用的关键因素之一,为考察溶解性有机物对纳滤膜的污染程度,本研究采用混凝、超滤和树脂三种预处理技术,利用XDLVO理论解析膜污染的微观作用力,并通过Hermia模型和Tansel模型分析膜污染机理和膜污染潜能。结果表... 膜污染是阻碍纳滤膜广泛应用的关键因素之一,为考察溶解性有机物对纳滤膜的污染程度,本研究采用混凝、超滤和树脂三种预处理技术,利用XDLVO理论解析膜污染的微观作用力,并通过Hermia模型和Tansel模型分析膜污染机理和膜污染潜能。结果表明,XDLVO理论对原水-NF和超滤-NF纳滤膜表面污染层的变化具有较好的预测结果,但可能受试验水中的离子强度影响,XDLVO理论对本研究中混凝-NF和树脂-NF的纳滤膜表面污染层变化的预测结果存在一定的偏差。模型分析发现,Tansel模型相较于Hermia模型能够更好地描述纳滤膜的污染过程。TSI数值表明,MIEX树脂吸附预处理具有能够更好的降低膜污染的潜力,缓解膜污染。 展开更多
关键词 预处理 XDLVO理论 hermia模型 Tansel模型 膜污染机理
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二沉池出水有机物表征及膜污染机理分析 被引量：5
7
作者 熊雪君 徐慧 +3 位作者 吴晓晖 贺昶 章北平 王东升 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1272-1281,共10页
采用树脂分级将二沉池出水有机物(effluent organic matter, EfOM)根据官能团分类,采用红外光谱、荧光光谱、排阻色谱等多种表征方式对EfOM及其分级组成的化学组成进行分析。考察了EfOM及其分级组成的膜通量随时间的变化曲线,研究了二... 采用树脂分级将二沉池出水有机物(effluent organic matter, EfOM)根据官能团分类,采用红外光谱、荧光光谱、排阻色谱等多种表征方式对EfOM及其分级组成的化学组成进行分析。考察了EfOM及其分级组成的膜通量随时间的变化曲线,研究了二沉池出水主要的膜污染组分以及膜污染模型机理。结果表明,憎水性有机物组分(hydrophobic, HPO)主要为芳香烃类有机酸,胶体有机物组分(organic colloidal, OC)主要为蛋白质类有机物,过渡亲水性有机物组分(transphilic,TPI)主要是有机酸和多糖。膜污染严重程度依次为OC>EfOM>HPO>TPI,在过滤初期,OC和EfOM中的大分子有机物会快速堵塞膜孔并引起膜通量的剧烈下降。另外,OC和TPI组分会与膜表面发生相互作用,导致不可逆膜污染偏高。对于实际水体EfOM及其各分级组分,滤饼层过滤是超滤后期主要膜污染机理,超滤实验初期的膜污染可能是多种膜污染机理共同作用的结果。研究识别了EfOM的主要污染成分和主要膜污染机理,为超滤工艺深度处理二沉池出水提供了理论指导。 展开更多
关键词 二沉池出水 树脂分级 超滤 可逆膜污染 hermia膜污染模型
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碳纳米管预沉积改性膜的污染机理研究 被引量：3
8
作者 刘韦岩 王青山 +7 位作者 盖晓莉 曾嘉 王钰 董梦婵 熊馨雅 吴曜辰 王宇飞 郭瑾 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4908-4918,共11页
为探究碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)预沉积改性膜的污染机理,本研究使用正压过滤法将CNTs预沉积在3种孔径的有机膜(20 kDa聚醚砜膜、0.01μm和0.1μm聚偏二氟乙烯膜)表面,研究了CNTs预沉积改性膜过滤3种典型污染物(牛血清蛋白、腐... 为探究碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)预沉积改性膜的污染机理,本研究使用正压过滤法将CNTs预沉积在3种孔径的有机膜(20 kDa聚醚砜膜、0.01μm和0.1μm聚偏二氟乙烯膜)表面,研究了CNTs预沉积改性膜过滤3种典型污染物(牛血清蛋白、腐殖酸、海藻酸钠)过程中的膜污染情况.根据比通量、Hermia模型和传统滤饼过滤模型,对恒压死端过滤3种典型污染物过程中的污染机理进行了系统评价.结果表明,20 kDa PES膜和0.01μm PVDF膜表面预沉积CNTs改性后,过滤3种典型膜污染物质时的膜污染情况都得到了一定程度的缓解.20 kDa PES膜表面预沉积CNTs后过滤HA初期为完全孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理,最终转变为滤饼过滤;过滤SA的污染机理为完全孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理.0.01μm PVDF膜表面沉积CNTs改性后过滤HA初期的污染机理为膜孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理,然后经过向滤饼过滤转变的过渡阶段,最终形成滤饼过滤,且随着CNTs沉积量的增加,过渡阶段持续时间延长.0.1μm PVDF膜表面预沉积CNTs后过滤3种污染物,均未能缓解膜污染,膜污染机理不受CNTs沉积改性的影响,其过滤BSA和HA的污染机理为膜孔堵塞,过滤SA过程的污染机理符合滤饼过滤. 展开更多
关键词 碳纳米管预沉积 基膜孔径 膜污染机理 hermia模型 传统滤饼过滤模型
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酱油膜澄清过滤污染机理研究 被引量：2
9
作者 孙晔 姚磊 赵黎明 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2017年第5期65-70,共6页
膜过滤技术正越来越多地应用到酱油等传统发酵制品的澄清过程中,但酱油原料成分复杂,膜污染较为严重,并且目前酱油澄清过滤中膜污染机理尚不清晰。该研究通过通量曲线对Hermia理论模型的线性拟合,探究酱油微滤过程中完全堵塞、中间堵塞... 膜过滤技术正越来越多地应用到酱油等传统发酵制品的澄清过程中,但酱油原料成分复杂,膜污染较为严重,并且目前酱油澄清过滤中膜污染机理尚不清晰。该研究通过通量曲线对Hermia理论模型的线性拟合,探究酱油微滤过程中完全堵塞、中间堵塞、标准堵塞和滤饼层堵塞4种污染机制对膜污染的影响程度。结果显示酱油过滤初期较短时间内膜污染是由多种机制(完全堵塞、中间堵塞)联合控制,在此后较长时间滤饼层污染是造成通量下降的主要机制。在此基础上,进一步探究了跨膜压差、膜面流速、操作温度对滤饼层污染的影响,结果显示膜面流速从0.06 m/s上升至0.30m/s,滤饼层模型参数Kgl值从6.03×108 s/m^2下降至6.28×107 s/m^2,滤饼层污染显著降低。该研究可为酱油澄清过滤过程中膜污染的控制及清洗滤膜提供理论依据。 展开更多
关键词 酱油 微滤 膜污染 hermia模型
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聚乙烯醇(PVA)对模拟胞外聚合物(EPS)在错流超滤中膜污染的影响 被引量：1
10
作者 王歌 李方 +1 位作者 吴亮 付乐乐 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期409-414,共6页
研究了在模拟胞外聚合物(EPS)溶液中添加聚乙烯醇(PVA)对错流超滤膜过滤过程的影响.对有无添加PVA的模拟EPS溶液分别用错流平板膜进行超滤实验,用Hermia修正模型对实验数据进行拟合,分析验证膜污染机理.结果表明,无论是否添加PVA,模拟... 研究了在模拟胞外聚合物(EPS)溶液中添加聚乙烯醇(PVA)对错流超滤膜过滤过程的影响.对有无添加PVA的模拟EPS溶液分别用错流平板膜进行超滤实验,用Hermia修正模型对实验数据进行拟合,分析验证膜污染机理.结果表明,无论是否添加PVA,模拟溶液的通量时间实验数据对滤饼堵塞模型的拟合度都最高,为0.8910.994;添加PVA的模拟EPS溶液形成的吸附阻力和膜污染阻力均比无添加的溶液高约0.5倍,滤饼比阻比无添加的溶液高约4倍,分别为2.291014和9.571014m1;模拟EPS溶液添加PVA后,通量对操作压力的敏感度增加,对膜面流速的敏感度却降低. 展开更多
关键词 PVA 模拟胞外聚合物 hermia修正模型 滤饼堵塞模型
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