電場(chǎng)強(qiáng)化煤基多孔炭膜去除模擬壓載水中微藻研究.pdf

1、隨著國(guó)際貿(mào)易的快速發(fā)展，船舶航運(yùn)事業(yè)蒸蒸日上，海洋生物入侵所帶來(lái)的污染問(wèn)題愈加突出，對(duì)海洋環(huán)境的侵害愈加嚴(yán)重，已被全球環(huán)境基金組織確認(rèn)為危害海洋的四大威脅之一。因此，為了保護(hù)海洋環(huán)境，有效地控制和減少海洋生物入侵污染問(wèn)題的加劇，繼續(xù)研究更多更好的海洋防污技術(shù)是海洋科學(xué)領(lǐng)域深入研究和探索的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　論文利用煤基多孔炭膜特有的導(dǎo)電性，結(jié)合電化學(xué)氧化技術(shù)構(gòu)建了膜/電極一體化處理系統(tǒng)。將炭膜設(shè)置為陽(yáng)極，與外加電場(chǎng)相耦合來(lái)處理由小球藻

2、、新月菱形藻和扁藻配制的模擬壓載水，考察了電場(chǎng)強(qiáng)度、微藻濃度和電導(dǎo)率等因素對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)化煤基多孔炭膜系統(tǒng)中滲透通量的影響，并使用掃描電鏡(SEM)觀察煤基多孔炭膜在處理前后膜表面和斷面的污染情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電場(chǎng)強(qiáng)化煤基多孔炭膜對(duì)模擬壓載水中微藻的去除展現(xiàn)出良好的處理效果。與未施加電場(chǎng)相比，滲透通量有了顯著的提高。隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，可強(qiáng)化處理系統(tǒng)的滲透過(guò)程，提高滲透通量。增大模擬壓載水的電導(dǎo)率使作用在膜表面的電化學(xué)反應(yīng)加劇，產(chǎn)生的氣體可

3、以阻擋微藻細(xì)胞對(duì)炭膜的污染，從而提高滲透通量。研究還得出增大微藻的濃度可使?jié)B透通量減小。微藻的種類也是影響滲透通量的因素之一，體積較大的扁藻在炭膜上可以形成一層較厚的污染層，導(dǎo)致低滲透通量。為了進(jìn)一步說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)化煤基多孔炭膜具有防污能力，本文進(jìn)行了加電場(chǎng)與不加電場(chǎng)條件下煤基多孔炭膜抗污染參數(shù)的分析。結(jié)果表明，處理系統(tǒng)與電化學(xué)氧化過(guò)程的結(jié)合可以提高滲透通量和污染指數(shù)。經(jīng)過(guò)化學(xué)清洗的煤基多孔炭膜，處理系統(tǒng)仍保持較高的滲透通量，說(shuō)明其具有良好

4、的再生能力。為了防止電場(chǎng)強(qiáng)化煤基多孔炭膜系統(tǒng)處理后的壓載水中產(chǎn)生的副產(chǎn)物會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響，所以需要對(duì)處理后的壓載水進(jìn)行相關(guān)副產(chǎn)物的檢測(cè)。本文檢測(cè)了運(yùn)用電場(chǎng)強(qiáng)化煤基多孔炭膜系統(tǒng)處理不同電場(chǎng)強(qiáng)度下壓載水中鹵代烴的含量變化，檢測(cè)結(jié)果表明，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增大，除了CHC12Br濃度變化不明顯，CHBr3、CHClBr2和CHCl3其他三種物質(zhì)含量變化都很大。在0V/cm、0.15V/cm、0.31V/cm電場(chǎng)強(qiáng)度下，4種物質(zhì)的含量均符合WH