中空纤维膜接触器(Hollow fiber membrane contactor,HFMC)因其操作简便、分离效率高等诸多优势,在水中挥发性组分(如NH3、CO2、VOCs等)的脱除和回收过程中具有广泛的应用前景。现阶段关于HFMC多集中在传质行为等理论研究,缺少HFMC系统设计方法的相关研究和报道。曲丹副教授课题组从技术应用的角度,提出了一套开环中空纤维膜接触器的设计方法,可实现多级串联HFMC反应器的科学设计和不同操作条件下处理效果的预测。基于此方法,课题组设计了三级串联HFMC用于回收尿液中的氨氮,结果表明,三级串联系统运行稳定,氨氮传质系数、出水氨氮浓度等关键参数与方法预测数值基本一致,进一步验证了方法的合理性。本研究对推进HFMC在水中挥发性组分的去除和回收中的应用具有一定的指导意义。
本研究得到了国家自然科学基金项目(No. 51878049和No. 41977317)的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117811