采用還原氧化石墨烯/聚吡咯陶瓷膜(rGO/PPy CM)構建了用于海水養殖廢水處理的新型電場膜生物反應器(EMBR)，并與采用還原性氧化石墨烯/聚吡咯陶瓷膜和rGO/PPy CM的MBRs進行了比較。EMBR (rGO/PPy)對TOC的去除率最高為84.99%;NH
4+-N的去除率最高為85.98%)，平均膜污染率最低(2.42 kPa/d)，表征污染物粘附性能。同時，特征污染物在EMBR中的比通量增加，總阻力從8.12%降低至62.46%。根據擴展的Derjaguin - Landau - Vervey - Overbeek (XDLVO)理論、DLVO模型和力分析，EMBR中污染物與膜之間的吸引能降低，靜電斥力增強。因此，本研究通過分析特征污染物的相互作用能和作用力，補充了對EMBR防污效果和機理的認識。這些發現也為EMBR在海水養殖廢水處理中的應用提供了新的見解。
圖1. 流入和流出的(A) TOC， (B)NH
4+-N濃度;(C)三個MBRs的SOUR;(D)三個MBRs的TMPs。
圖2. (a) MBR (rGO/PPy)， (b) EMBR (rGO/PPy)和(c) MBR (CM)中被污染膜表面的CLSM圖像。
圖3. 三種MBRs的SMP、LB-EPS和TB-EPS的(A)含量和(B)EEM譜。
圖4. 三種特征污染物的(A)比通量曲線和(B)膜阻組成。
圖5. MBR (rGO/PPy)和EMBR (rGO/PPy)中污染物的(A)界面能，(B)能量比，(C)總界面力。
圖6. 施加在SMP、LB-EPS和TBEPS上有/無電場的DLVO相互作用力(靜電力和范德華力)和滲透阻力。
相關研究成果由哈爾濱工業大學環境學院城市水資源與水環境國家重點實驗室Rui Wang等人于2023年發表在Bioresource Technology (https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.128917)上。原文：A novel reduced graphene oxide/polypyrrole conductive ceramic membrane enhanced electric field membrane bioreactor: Mariculture wastewater treatment performance and membrane fouling mitigation。
轉自《石墨烯研究》公眾號
