张炜铭教授课题组在膜污染控制技术领域取得新进展

发布时间:2018-11-22浏览次数:391

    膜技术已经被广泛用于饮用水和废水处理,但是膜污染现象始终是限制膜技术发展的一大阻力。近年来,许多新型的方法已经被用于膜污染控制,但是化学清洗法始终占据着主要的地位,其中又以氧化剂的使用最为广泛。目前对于氧化剂的使用往往是出于工程经验,一般会投加过量的次氯酸钠。然而,过量氧化剂的投加会对膜材料造成严重的损害,还会影响MBR反应器中微生物的繁殖和絮体的形成。于是,研究低浓度氧化剂投加下的膜清洗机理非常具有潜在应用价值。
    近期,张炜铭教授课题组以溶菌酶蛋白质作为代表物进行膜污染研究,使其与不同浓度的次氯酸钠反应,研究其物理化学性能和官能团的变化以及对膜分离性能的影响。获得了有趣的实验结果:当溶菌酶暴露于低浓度氧化剂后,膜的分离性能显著下降,尤其是当Cl/C比在1.35-3.09之间,污染最重。然而,当溶菌酶暴露于高浓度氧化剂后,蛋白质结构被完全破坏,导致混合物亲水性的提高,从而减轻膜的污染。研究结果中发现的这种U型变化趋势为我们深入理解污染物的低浓度氧化提供了更多的指导。
 
    通过本研究,揭示了污染物与不同浓度氧化剂的作用机理,并印证了低浓度氧化剂和高浓度氧化剂对污染物存在完全不同的作用方式,对膜污染产生完全不同的作用效果。上述研究成果近期发表于Chemosphere(
https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.07.144),论文第一作者为翟姝硕士生,通讯作者为张炜铭教授。本研究得到了国家重点研发计划-政府间国际创新合作重点专项(2017YFE0107200)和水体污染控制与治理科技重大专项的资助(2012ZX07206-003)。