膜孔径对沼液超滤浓缩过程养分和污染物富集的调控作用

王永芳, 崔文静, 刘婉岑, 夏若涵, 曹丁戈, 丁相瑞, 李国学, 罗文海

农业环境科学学报. 2023, 42(11): 2570-2581

农业环境科学学报 ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (11) : 2570-2581.

膜孔径对沼液超滤浓缩过程养分和污染物富集的调控作用

  • 王永芳, 崔文静, 刘婉岑, 夏若涵, 曹丁戈, 丁相瑞, 李国学, 罗文海
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摘要

为确定适用于沼液浓缩的低污染高截留超滤（UF）膜孔径，选取鸡粪沼液为浓缩对象，采用膜孔径为500、100、50、30 KD的UF膜（平均膜孔径分别为20、6、4 nm和3 nm）进行浓缩处理，考察不同孔径UF膜对沼液浓缩过程中养分和风险污染物迁移的调控作用。结果表明：不同孔径UF膜的水通量均呈现快速降低-平稳-再降低的三段式现象，整体降低38%～49%，且低孔径膜下降更为明显。不同孔径UF膜对沼液中有机质的截留效果整体差异不显著，对TP、TN、TK等养分的截留率随孔径缩小而逐渐提高。同时，不同孔径UF膜对Ca、Mg、Fe和Zn 4种中微量元素的截留性能相似，对重金属和抗生素的截留性能也随孔径的缩小而逐步提升，对Cu和Pb的截留率均可达到100%。综合稳定水通量、养分截留和风险污染物富集，确定适用于沼液浓缩的UF膜孔径为100 KD。

关键词

超滤 / 沼液 / 膜孔径 / 膜浓缩 / 养分 / 风险污染物

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王永芳, 崔文静, 刘婉岑, 夏若涵, 曹丁戈, 丁相瑞, 李国学, 罗文海. 膜孔径对沼液超滤浓缩过程养分和污染物富集的调控作用. 农业环境科学学报. 2023, 42(11): 2570-2581

基金

中国科学技术协会青年人才托举工程项目（YESS20200124）; 中央高校基本科研业务费专项资金项目（2022TC168）

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