采用還原氧化石墨烯/聚吡咯陶瓷膜(rGO/PPy CM)構(gòu)建了用于海水養(yǎng)殖廢水處理的新型電場(chǎng)膜生物反應(yīng)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(jìn)行了比較。EMBR (rGO/PPy)對(duì)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(shí)，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(jù)擴(kuò)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(qiáng)。因此，本研究通過(guò)分析特征污染物的相互作用能和作用力，補(bǔ)充了對(duì)EMBR防污效果和機(jī)理的認(rèn)識(shí)。這些發(fā)現(xiàn)也為EMBR在海水養(yǎng)殖廢水處理中的應(yīng)用提供了新的見(jiàn)解。
圖1. 流入和流出的(A) TOC， (B)NH
4+-N濃度;(C)三個(gè)MBRs的SOUR;(D)三個(gè)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(wú)電場(chǎng)的DLVO相互作用力(靜電力和范德華力)和滲透阻力。
相關(guān)研究成果由哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Rui Wang等人于2023年發(fā)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(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
