《膜生物反應器中膜污染的界面熱力學機制及其調控研究》是依託浙江師範大學，由林紅軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：膜生物反應器中膜污染的界面熱力學機制及其調控研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：林紅軍
- 依託單位：浙江師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
膜污染問題是膜分離技術領域急待解決的關鍵科學問題，極大制約了膜及膜生物反應器技術的廣泛套用。在剛結題的國家自然科學基金青年項目的資助下，發現曲麵條件下的污染物粘附行為與平麵條件下的行為明顯不同；同時膜面污泥層過濾存在顯著的滲透壓效應，是過濾阻力的主要來源。這些發現的內在機制和調控方法急待進一步研究。基於這些發現，課題組提出對曲麵條件下膜與污染物之間的界面作用力進行定量計算，並以之指導抗污染超濾膜的設計的新思路。課題組擬採用AFM、CLSM等技術對膜、污染物和污泥層的表面性質及結構進行表征，採用數理計算方法結合超級計算機技術對表面形態進行建模並實現曲麵條件下熱力學的定量計算，同時深入揭示滲透壓效應機制，最後提出界面作用力和滲透壓效應的調控方法。本項目的研究不僅是揭示MBR中的膜污染機理和構建高效膜污染控制方法的一條新途徑，也是對高效污水處理和回用技術的進一步發展，具有重要的科學意義。
結題摘要
膜污染問題是膜分離技術領域急待解決的關鍵科學問題，極大制約了膜及膜生物反應器技術的廣泛套用。本項目在前期發現獨特的曲麵條件下污染物粘附行為和滲透壓效應的基礎上，提出揭示這些污染行為的界面熱力學機制，並以之指導膜製備及膜污染控制的新思路。在項目執行期間，課題組建立了和驗證了一整套膜污染界面作用力定量計算方法體系，研究了系列因子通過影響界面作用力而影響膜污染的機制。同時將高分子體系的熱力學機制引入到膜污染研究領域，較完整闡述了膜面污染層過濾過程中的熱力學機制，建立了數學模型，並揭示了相關影響因子的影響途徑。最後提出了基於界面熱力學的膜污染控制策略。本項目在膜污染基礎理論方面取得了一定的突破。基於這些工作，本項目科研成效較突出，共發表SCI論文37篇和申報專利7項，其中SCI一區論文19篇，二區論文18篇，總影響因子超過240，單篇平均影響因子超過6.0。
