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公开(公告)号：CN118663079A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202310240699.8
申请日：2023-03-14
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种从厌氧出水中高效回收溶解甲烷的Janus基固‑液两相膜及其制备方法，属于废水处理、甲烷回收和环境保护技术领域。所述方法首先对商业聚偏氟乙烯多孔膜(PVDF)进行疏油改性，接着以改性后的疏油膜作为基底，通过静电喷雾法在其表面制备一层亲油的聚偏氟乙烯膜，得到一侧亲油一侧疏油的Janus膜。进一步，在Janus膜的亲油一侧灌注硅油得到Janus基固‑液两相膜。由于硅油具有低表面能、低挥发性和高甲烷溶解度等特性，制备的Janus基固‑液两相膜具有优异的抗润湿、抗污染和高甲烷回收通量。此外，本发明通过临界压力测试和水流剪切力测试证明该膜可以在溶解甲烷回收系统中稳定运行。最后，通过溶解甲烷回收实验证明了该膜具有很高的甲烷回收通量。
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公开(公告)号：CN114649066B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202011490381.8
申请日：2020-12-17
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明从数学模型的角度，利用多元线性回归分析(MLR)与响应面优化(RSM)相结合的方法，通过对D‑氨基酸(DAA)应用于MBR污水处理过程中操作条件参数的智能调控与优化预测，实现MBR膜污染的减缓并促进DAA在MBR系统中的进一步应用，可为MBR膜生物污染问题的解决提供新型、有效的控制策略。本发明将DAA‑MBR中操作条件与膜污染速率之间的关系进行拟合优化分析，定量评价了各个操作条件对膜污染速率的影响程度，并确定了操作条件的最佳组合工艺参数。同时有效预测了试验范围内和试验范围外的各个水平的操作条件下DAA‑MBR膜污染速率的数值与趋势。本发明不仅能够通过智能调控和优化操作条件实现DAA‑MBR膜污染的减缓，促进DAA在MBR中的应用，而且计算简便、实用性强，可为膜生物污染控制中的工艺优化提供指导。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115367838A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110537693.8
申请日：2021-05-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种回收厌氧出水溶解态甲烷的新型膜接触器系统，属于废水处理、化学工程和环境保护技术领域。它包括进水罐、蠕动泵、气泵、缓冲容器、液体灌注膜接触器模块、储气罐、压力表和流量计等，其中，液体灌注膜接触器模块主要包括两面夹持装置和液体灌注膜，通过膜隔绝夹持装置的凹槽，形成两侧腔体通道，使水流和气流分别在液体灌注膜的两侧逆向流动。本发明系统可充分利用厌氧出水、灌注液体膜、载气三相的气分压差和化学位差，以及灌注液体与甲烷分子或水分子的分子间作用力(例如溶解度)的差异，选择性地驱动甲烷传质，显著提高了溶解甲烷的回收效率和纯度，且不涉及大量吸附剂的使用和二次脱气处理，环境友好，成本低，对提升厌氧生物处理的资源化和可持续发展能力具有重要的现实意义和长远战略意义。
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公开(公告)号：CN112661262B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN201910985515.4
申请日：2019-10-16
Applicant: 南开大学
IPC: C02F3/28
Abstract: 本发明涉及一种智能动态抗污染厌氧膜生物反应器，属于厌氧膜生物反应器技术领域。膜组件位于智能动态抗污染模块内部，模块由外框、生物膜抑制剂D‑氨基酸的智能复合载体、D‑氨基酸浓度监测系统、载体更换系统组成，模块上端通过固定装置与反应器固定。反应器进水口位于厌氧罐底部，出水口内部与膜组件连接。沼气收集管通过气管连接到沼气收集装置，曝气装置位于反应器底部。通过这种智能动态抗污染模块释放D‑氨基酸来抑制膜生物污染，在D‑氨基酸释放完后，能快速更换补给新的复合载体，再生模块的抗生物污染能力，并且模块能够改善反应器内曝气效果和流体力学性质提高抗污染效果，最终实现膜生物污染的持续控制并降低系统运行成本。
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公开(公告)号：CN114649066A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202011490381.8
申请日：2020-12-17
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明从数学模型的角度，利用多元线性回归分析(MLR)与响应面优化(RSM)相结合的方法，通过对D‑氨基酸(DAA)应用于MBR污水处理过程中操作条件参数的智能调控与优化预测，实现MBR膜污染的减缓并促进DAA在MBR系统中的进一步应用，可为MBR膜生物污染问题的解决提供新型、有效的控制策略。本发明将DAA‑MBR中操作条件与膜污染速率之间的关系进行拟合优化分析，定量评价了各个操作条件对膜污染速率的影响程度，并确定了操作条件的最佳组合工艺参数。同时有效预测了试验范围内和试验范围外的各个水平的操作条件下DAA‑MBR膜污染速率的数值与趋势。本发明不仅能够通过智能调控和优化操作条件实现DAA‑MBR膜污染的减缓，促进DAA在MBR中的应用，而且计算简便、实用性强，可为膜生物污染控制中的工艺优化提供指导。
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公开(公告)号：CN112661262A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN201910985515.4
申请日：2019-10-16
Applicant: 南开大学
IPC: C02F3/28
Abstract: 本发明涉及一种新型智能动态抗污染厌氧膜生物反应器，属于厌氧膜生物反应器技术领域。膜组件位于智能动态抗污染模块内部，模块由外框、生物膜抑制剂D‑氨基酸的智能复合载体、D‑氨基酸浓度监测系统、载体更换系统组成，模块上端通过固定装置与反应器固定。反应器进水口位于厌氧罐底部，出水口内部与膜组件连接。沼气收集管通过气管连接到沼气收集装置，曝气装置位于反应器底部。通过这种智能动态抗污染模块释放D‑氨基酸来抑制膜生物污染，在D‑氨基酸释放完后，能快速更换补给新的复合载体，再生模块的抗生物污染能力，并且模块能够改善反应器内曝气效果和流体力学性质提高抗污染效果，最终实现膜生物污染的持续控制并降低系统运行成本。
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公开(公告)号：CN115367838B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202110537693.8
申请日：2021-05-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种回收厌氧出水溶解态甲烷的新型膜接触器系统，属于废水处理、化学工程和环境保护技术领域。它包括进水罐、蠕动泵、气泵、缓冲容器、液体灌注膜接触器模块、储气罐、压力表和流量计等，其中，液体灌注膜接触器模块主要包括两面夹持装置和液体灌注膜，通过膜隔绝夹持装置的凹槽，形成两侧腔体通道，使水流和气流分别在液体灌注膜的两侧逆向流动。本发明系统可充分利用厌氧出水、灌注液体膜、载气三相的气分压差和化学位差，以及灌注液体与甲烷分子或水分子的分子间作用力(例如溶解度)的差异，选择性地驱动甲烷传质，显著提高了溶解甲烷的回收效率和纯度，且不涉及大量吸附剂的使用和二次脱气处理，环境友好，成本低，对提升厌氧生物处理的资源化和可持续发展能力具有重要的现实意义和长远战略意义。
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