2024年8月,膜分离领域期刊Journal of Membrane Science在线发表了课题组关于膜分离法回收磷石膏渗滤液中磷酸的研究成果(Yang, Zhao; Ma, Li; Wen, He; Wang, Jing; Yang, Jiakuan; Yuan, Shushan; Van Der Bruggen, Bart. Advancing Phosphorus Recovery from Phosphogypsum Leachate with Solvent-Activated Nanofiltration Membrane. Journal of Membrane Science 2024, 712, 123260)。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位,杨钊硕士为论文的第一作者,袁书珊教授为论文的通讯作者。《Journal of Membrane Science》作为膜分离领域的权威期刊,2024年最新公布的影响影子为8.4。
磷石膏滤液是一种富含磷的废水,对水生环境构成了重大威胁。通过纳滤技术,可以在截留多价阳离子的同时使磷透过,从而实现磷的回收。然而,现有的纳滤膜在磷透过性和多价阳离子截留性之间存在显著的平衡难题,限制了磷的回收效率。为了解决这一问题,本研究采用溶剂活化技术,在支链聚乙烯亚胺(PEI)和均三苯酰氯(TMC)之间进行界面聚合后,增强膜的正电荷并扩大其孔径。活化后的膜对MgCl2的截留率从93.7 ± 0.4%提高到97.2 ± 0.3%,渗透性也从4.4 ± 0.1 L/(bar·m2·h)提升至9.1 ± 0.4 L/(bar·m2·h),打破了截留与渗透之间的权衡。此外,在含磷和Mg2+的混合溶液中,活化膜的P/Mg2+选择性是处理前膜的6倍,并且优于市售和最新技术的膜。由于其高渗透性和理想的P/Mg选择性,活化纳滤膜在从磷石膏滤液中回收磷方面具有巨大潜力。
课题组长期致力于磷复合污染治理及磷资源回收的研究,近年承担了国家重点研发计划项目“长江流域“三磷”复合污染源头控制关键技术及示范”(2023YFC3207400)、国家重点研发计划项目“毫纳结构复合除磷材料的研制及其深度水处理过程与应用”子课题(2022YFA1205603、2022YFA1205604)、国家长江生态环境保护修复联合研究中心课题“磷石膏综合利用技术实证”(2022-LHYJ-02-0301)湖北省重点研发计划项目“磷石膏堆场渗滤液资源化治理关键技术研究”(2023BCB114)和湖北省生态环境厅项目“长江中游磷石膏无害化处置及环境风险防范研究”(2022HB-03)项目,将针对长江流域磷污染控制和磷资源回收开展深入研究。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0376738824008548