电芬顿技术
电芬顿技术
心室电风暴临床特点及治疗策略分析
中国循证心血管医学杂志2017年10月第9卷第10期 Chin J Evid Based Cardiovasc Med,October,2017,Vol.9,No.10? 1233 ? ? 论著 ? 心室电风暴临床特点及治疗策略分析 尚艳菲1，赵玲1，齐书英2 作者单位：1 053000 衡水,衡水市第四人民医院心内科;2 050000 石家庄,白求恩国际和平医院心内科 通讯作者：尚艳菲,E-mail:hbhsshangyanfei@https://www.360docs.net/doc/2d4711291.html, doi：10.3969/j.issn.1674-4055.2017.10.25【摘要】目的 分析总结衡水市第四人民医院心室电风暴（VES）病例的病因、抢救方法、注意事项及转归。方法 回顾性分析衡水市第四人民医院心内科收治的24例VES患者的临床资料、心电图资料和随访资料。结果 所有病例中急性冠脉综合征14例，缺血性心肌病1例，扩张性心肌病3例，病态窦房结综合征3例，三度房室传导阻滞1例，Brugada综合征1例，急性重症胰腺炎1例。所有患者均给予电除颤或电复律治疗，14例接受治疗经皮冠状动脉介入治疗，4例植入永久起搏器，1例植入埋藏式心律转复除颤器。抢救成功18例。随访2年中2例患者于院外猝死。结论 冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）是心室电风暴的主要原因和诱因，急性发作期以电除颤和电复律为主，药物治疗首选艾司洛尔静脉注射。病情稳定后应消除引起电风暴的病理基础，必要时植入埋藏式心律转复除颤器和射频消融治疗。 【关键词】心室电风暴；心电图；心脏性猝死 【中图分类号】R540.41 【文献标志码】 A 【文章编号】1674-4055(2017)10-1233-03Clinical characteristics and therapeutic strategy of ventricular electrical storm Shang Yanfei *, Zhao Ling, Qi Shuying. *Department of Cardiology, Fourth People's Hospital of Hengshui City, Hebei Province, Hengshui 053000, China. Corresponding author: Shang Yanfei, E-mail: hbhsshangyanfei@https://www.360docs.net/doc/2d4711291.html, [Abstract ] Objective To analyze the disease causes, rescue methods, matters needing attention and prognosis of cases of ventricular electrical storm (VES). Methods The materials of clinic, electrocardiogram and follow-up were retrospectively analyzed from 24 VES patients in the Department of Cardiology of the Fourth People’s Hospital of Hengshui City. Results Among all cases, there were 14 cases of acute coronary syndrome, 1 of ischemic cardiomyopathy, 3 of dilated cardiomyopathy, 3 of sick sinus syndrome, 1 of third-degree atrioventricular block, 1 of Brugada syndrome and 1 of severe acute pancreatitis. All patients were given the treatment of electric defibrillation or electrical cardiovension, and there were 14 cases received percutaneous coronary intervention, 4, implantation of permanent pacemaker, and 1, implantable cardioverter defibrillator (ICD). There were 18 cases rescued successfully. There were 2 cases died suddenly during 2-year follow-up period. Conclusion Coronary heart disease is the major cause and inducement of VES, which can be treated with electric defibrillation or electrical cardiovension during acute attack, and the first-choice drug is intravenous injection of esmolol. When the condition is stable, the pathological basis of VES should be eliminated, and on occasion, ICD and radiofrequency ablation can be used in treatment. [Key words ] Ventricular electrical storm; Electrocardiogram; Sudden cardiac death 心室电风暴（VES）又称交感风暴，是心室电活动极度不稳定造成的严重恶性室性心律失常，常可导致心源性猝死。2006年《室性心律失常的诊疗和SCD预防指南》定义VES指24 h内发生的室性心动过速（室速）和心室纤颤（室颤）2次伴有血流动力学障碍，需要紧急处理的临床综合征[1]。由于VES发病突然，病死率高，预后差，越来越受到临床医生的重视。本文对16例VES患者资料进行回顾性分析，旨在探讨其临床特点及治疗策略。1 资料与方法 1.1 研究对象 收集2014年2月~2016年8月于衡水市第四人民医院心内科治疗的VES患者24例， 男性20例（83.3%），女性4例（16.7%），年龄24~71岁，平均年龄（51.3±4.8）岁。其中急性冠脉综合征（ACS）14例（58.2%），急性心肌梗死（AMI）12例，不稳定性心绞痛2例，3例于急诊PCI或静脉溶栓之前发生，9例于急诊经皮冠状动脉介入治疗（PCI）术中或溶栓后发生，缺血性心肌病（ICM）1例（4.2%），扩张性心肌病（DCM）3例（12.5%），病态窦房结综合征（SSS）3例（12.5%），三度房室传导阻滞（Ⅲ°AVB）1例（4.2%），Brugada综合征1例（4.2%），急性重症胰腺炎1例（4.2%）。合并低钾血症3例（12.5%），严重肺部感染1例（4.2%），糖尿病酮症酸中毒1例（DKA）（4.2%）。临床症状表现为反复发作性晕厥、四肢抽搐13例（54.2%），心悸、黑曚、头晕、乏力7例（29.2%），大汗、面色苍白、胸闷、低血压4例（16.6%）。所有患者均行常规体表心电
电渗析脱盐技术应用简述
电渗析脱盐技术应用简述 电渗析是电场驱动的水溶液离子脱除/浓缩的分离技术，电渗析器的核心部件是由多张阴离子交换膜、淡化室隔板、阳离子交换膜和浓缩室隔板交替排列组成的膜堆。在电场的作用下可实现淡化室水溶液盐分的脱除和浓缩室水溶液盐分的富集。 电渗析膜和电渗析器，可用于脱除水溶液的盐分（淡化）或者浓缩水溶液的盐分（制盐），具体的应用包括各种化工/食品/医药生产过程中的物料脱盐（比如乳清蛋白脱盐、甘露醇脱盐、大豆低聚糖脱盐、氨基酸脱盐等）、苦咸水淡化、天然水纯化、工业废水净化、小规模海水淡化、海水或卤水制盐等。在这些应用中，均相膜电渗析法具有其它方法不可比拟的优势。（a）对于生产过程中的物料脱盐，现有的方法是采用离子交换树脂进行离子交换。由于离子交换树脂对于物料不可避免的吸附，导致物料收率低，并且离子交换树脂再生过程中产生大量含盐废水，不易处理。均相膜电渗析法的优势是物料收率高，产生的含盐废水少。（b）对于苦咸水淡化，同世界的很多其它地区相似，我国西北干旱内陆地区由于降水稀少，蒸发强烈，水资源天然匮乏，作为主要供水水源的地下水普遍含盐含氟，成为苦咸水，水质低劣，不符合饮用水标准。在山东，苦咸水分布面积达1.09万平方公里，主要分布在鲁西北及潍坊市“三北”地区；山东省黄泛平原和滨海平原区，由于受地下水径流条件和古沉积环境的影响，在内陆和滨海区形成了各种类型的盐水。与反渗透法相比，电渗析法苦咸水淡化的优势在于膜抗有机污染、水收率高以及较低运行费用。（c）
对于小规模海水淡化，电渗析技术适用于在海岛、酒店、渔船、舰艇和潜艇等生产饮用水。与反渗透法相比，电渗析法的优势在于低操作压力和预处理简单，系统易操作、易维护、安全、无噪音。（d）反渗透法已经广泛应用于海水淡化和苦咸水淡化，一个普遍的问题是浓水的处理。浓水可以排入海水，但需要非常谨慎以避免对环境造成冲击。电渗析膜较反渗透膜，更耐有机污染和无机结垢，因此可通过电渗析器处理浓水，进一步生产出淡水，提高水收率，同时可将盐水中氯化钠浓度提高到18%以上，再通过多效蒸发等方式制备工业盐或食用盐。因此均相膜电渗析技术与反渗透技术结合，可突破膜法海水淡化的技术瓶颈，实现海水的综合利用。 目前国内市场的离子交换膜90%以上为异相离子交换膜，异相膜由离子交换树脂与聚乙烯粉共混挤出制备，电阻很高，选择性不足，寿命短；异相膜电渗析用于脱盐制备纯水运行能耗过高，用于生产过程的物料脱盐物料损失率高、设备使用寿命短。相比于异相膜，均相离子交换膜具有非常明显的优势，电阻低，选择性高，使用寿命长；在美国、日本及欧洲地区，大多数应用中异相膜已经被均相膜取代。目前，国际上规模化的均相电渗析膜生产厂家仅限美国GE 公司、日本ASTOM 公司、日本Asahi Glass 公司和德国FuMA-Tech 公司，而国内也仅有中国科学技术大学、山东天维膜技术有限公司等数家高校、企业从事开发研究。
电除颤成功抢救1例急性心肌梗死致电风暴的临床体会
电除颤成功抢救1例急性心肌梗死致电风暴的临床体会 摘要急性心肌梗死致电风暴是造成心脏性猝死的主要危险因素，对患者的生命安全造成了严重威胁。当患者处于电风暴发作期时，必须及时进行电除颤，以确保患者血流动力学的稳定；若除颤不及时，患者极易在短时间内出现心搏骤停。作者在临床中采用电除颤成功抢救急性心肌梗死后发生电风暴患者1例。电风暴的救治主要包括发作期的抢救、稳定期的治疗及病因诱因的治疗。电除颤具有作用快、疗效高、简便和比较安全的特点。 关键词电风暴；电除颤；急性心肌梗死 急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）是在冠状动脉病变的基础上，发生冠状动脉血供急剧减少或中断，使相应的心肌严重而持久地急性缺血所致的部分心肌急性坏死[1]。急性心肌梗死时心脏的电活动极度不稳定可导致严重的恶性心律失常。2006年《室性心律失常的诊疗和心源性猝死预防指南》中把24 h内自发的室性心动过速（室速）/心室颤动（室颤）≥2次，并需要紧急治疗的临床综合征定义为电风暴（electrical storm）。急性心肌梗死后发生电风暴的几率较低，但一旦发生，病情便会快速恶化，及时发现、明确诊断、合理治疗、适时电除颤，是抢救急性心肌梗死导致电风暴的关键。作者曾成功抢救1例急性心肌梗死后电风暴患者，现报告如下。 1 病例资料 患者，女，78岁，既往具高血压病病史多年，最高血压不详，不规律服药。以“抽搐发作伴意识不清1 h”为主诉入院。患者家属述患者发病前无明显不适症状。入院后立即给予心电图、血压、血氧监护，示：血压测不出，心率（HR）：44次/min，呼吸频率（R）：18次/min，脉搏血氧饱和度（SpO2）：70%；查体：意识模糊，躁动，问话不答，双侧瞳孔直径约3.0 mm，对光反射迟钝，口唇发绀，双肺听诊呼吸音粗，无明显干、湿性啰音，心音微弱，律不整，双下肢无浮肿。行心电图示：异位心律，心室率44次/min，Ⅱ、Ⅲ、aVF导联ST段上抬>0.2 mV。入院后立即给予吸氧、升压、抗血小板聚集、调脂、改善心肌供血、营养心肌等对症治疗。本院为县级二甲医院，不具备冠状动脉造影、介入治疗条件。入院后15 min患者再次出现抽搐发作，心电监护示室颤，血压测不出，立即给予120 J的同步电除颤2次，并给予人工胸外按压，多巴胺注射液20 mg静脉注射，阿托品注射液1 mg静脉注射，盐酸肾上腺素注射液1 mg静脉注射，电除颤2次后患者心律转为窦性心律，心室率75次/min，血压：76/50 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），双侧瞳孔直径约4.0 mm，对光反射迟钝，患者抽搐症状改善，仍意识模糊。急检肌钙蛋白I测定：0.05 ng/ml，心肌酶谱：谷草转氨酶：17.5 U/L，乳酸脱氢酶：179.4 U/L，肌酸激酶：59.9 U/L，肌酸激酶同工酶：7.2 U/L。钾（K+）：3.7 mmol/L。建议患者转入三甲医院进一步积极治疗，患者家属不同意转院，故在本院继续治疗。3 h 后患者再次出现室颤，抽搐发作，阿斯综合征，再次给予120 J电除颤2次，患者电除颤后心律转为窦性心律，生命体征平稳，意识模糊，2 h后患者意识
电渗析水处理技术的优点和不足
电渗析水处理技术的优点和不足 1、能量消耗少： 电渗析器在运行中，不发生相的变化，只是用电能来迁移水中已解离的离子。它耗用的电能一般是与水中含盐量成正比的。大多数人认为，对含盐量4000～5000mg/L以下的苦咸水的变化，电渗析技术是耗能少的较经济的技术。 2、药剂耗量少，环境污染小： 离子交换技术在树脂交换失效后要用大量酸、碱进行再生，水洗时有大量废酸、碱排放，而电渗析系统仅酸洗时需要少量酸。 3、设备简单，操作方便： 电渗析器是用塑料隔板与离子交换膜剂电极板组装而成的，它的主体配套设备都比较简单，而且膜和隔板都是高分子材料制成，因此，抗化学污染和抗腐蚀性能均较好。在运行时通电即可得淡水，不需要用酸碱进行繁复的再生处理。 4、设备规模和除盐浓度适应性大： 电渗析水处理设备可以从每日几吨的小型生活饮用水淡化水站到几千吨的大、中型淡化水站。 5、用电较易解决、运行成本较低：电渗析技术也存在以下不足：
1、对离解度小的盐类及不离解的物质难以去除，例如，对水中的硅酸和不离解的有机物就不能去除掉，对碳酸根的迁移率就小一些。 2、电渗析器是由几到几百张较薄的隔板和膜组成。部件多，组装要求较高，组装不好，会影响配水均匀。 3、电渗析设备是使水流在电场中流过，当施加一定电压后，靠近膜面的滞留层中电解质的盐类含量较少。此时，水的离解度增大，易产生极化结垢和中性扰乱现象，这是电渗析水处理技术中较难掌握又必须重视的问题。 4、电渗析器本身耗水量还是较大的。虽然采取极水全部回收，浓水部分回收或降低浓水进水比例等措施，但本身的耗水量仍达20%～40%。因此，缺水地区，应用电渗析水处理技术会受到一定限制。 5、电渗析水处理对原水净化处理要求较高，需增加精密过滤设备。
心室电风暴的认识及其临床进展
具有自身局限性，需要进一步改良起搏技术，这也给生理起搏研究提供巨大的发展空间。可以预见，未来几年起搏领域将会有新的、大的变革，从多个范围及层面显示出其重要学术价值及巨大的临床意义，进而为临床带来更加理想的起搏模式。 ［参考文献］ ［1］Charles RK，Stuart JC，Hoshiar A，et al．Canadian trial of physiological pacing effects during long term follow up［J］．Circulation，2004，109:357-363．［2］Lamas GA，Lee KL，Sweeney M，et al．Ventricular pacing or dual-chamber pa-cing for sinus-node dysfunction［J］．N Engl J Med，2002，346:1854． ［3］Lamas GA，Lee K，Sweeney M，et al．The Mode Selection Trial(MOST)in si-nus node dysfunction design，rationale，and baseline characteristics of the first 1000patients［J］．Am Heart J，2000，140:541． ［4］Toff WD，Camm AJ，Skehan JD．United Kingdom Pacing:Cardiovascular E-vents Trial Investigation．Single-chamber versus dual-chamber pacing for high-grade atrioventricular block［J］．N Engl J Med，2005，353(2):145-155．［5］Wiateceka G，Wilczecke R，Lewlcka E，et al．Advantages and controversies re-garding physiologic electrostimulation of heart in sinus node disease［J］．Pol Tyg Lek，1995，50:36． ［6］Healey JS，Toff WD，Lamas GA，et al．Cardiovascular outcomes with atrial-based pacing compared with ventricular pacing:meta-analysis of randomized tri-als，using individual patient data［J］．Circulation，2006，114(1):11-17．［7］Ovsyshcher IE．Toward physiological pacing:optimization of cardiac hemodynam-ics by AV delay adjustment［J］．Pacing Clin Electrophysiol，1997，20(4pt 1)):861-865． ［8］Sweeney MO，Bank AJ，Nsah E，et al．Minimizing ventricular pacing to reduce atrial fibrillation in sinus-node disease［J］．N Engl J Med，2007，357(10): 1000-1008． ［9］Davy JM，Victor J，Mabo P，et al．Determining optimal dual-chamber algorithm to favor spontaneous AV conduction:preliminary results of the Save R Study ［J］．Heart Rhythm，2005，2:323．［10］Michael O，Sweeney MD，Frits W．A new paradigm for physiologic pacing ［J］．JACC，2006，17:282-288． ［11］Gerd F，Daniel G，Jacques V，et al．Use of a new cardiac pacing mode de-signed to eliminate unnecessary ventricular paing［J］．Europace，2006，8:96- 101． ［12］Guy P，Gerard L，Remi N，et al．AAI safe R limits ventricular pacing in unse-lected patients［J］．PACE，2007，30:S66-S70． ［13］Nielsen JC，Bottcher M，Nielsen TT，et al．Regional myocardial blood low in patients with sick sinus syndrome randomized to long term single chamber atrial or dual chamber pacing effect of pacing mode and rate［J］．J Am Coll Cardi- ol，2000，35(6):1453-1461． ［14］Tantengco MVT，Thomas RL，Karpawich PP．Left ventricular dysfunction after long-term right ventricular apical pacing in the young［J］．J Am Coll Cardiol，2001，37:2093． ［15］Flevari P，Leftheriotis D，Fountoulaki K，et al．Long-term nonoutflow septal versus apical right ventricular pacing:relation to left ventricular dyssynchrony ［J］．Pacing Clin Electrophysiol，2009，32(3):354-362． ［16］陈泗林，林纯莹，刘烈，等．主动固定电极在右室流出道间隔部起搏中的应用研究［J］．中国心脏起搏与心电生理杂志，2007，21(3):206-208． ［17］林纯莹，陈泗林，蔡清媚．右室流出道间隔部置入起搏器对患者生活质量的影响［J］．中国组织工程研究与临床康复，2008，12(30):5907-5910．［18］郭继鸿．右心室双部位起搏［J］．中华心律失常杂志，2000，4:225-228．［19］Pachon MJC，Alboronoz RN，Pachon MEI，et al．Right ventricular bifocal stimulation in treatment of dilated cardiomyopathy with heart failure［J］．Prog Biomed Res，1999，4:254-262． ［20］Skanes AC，Krahn AD，Yee R，et al．Progression to chronic atrial fibrillation after pacing:the Canadian Trial of Physiologic Pacing．CTOPP Investigators ［J］．J Am Coll Cardiol，2001，38:167． ［21］Wilkoff BL，Cook JR，Epstein AE，et al．Dual chamber pacing or ventricular backup pacing in patients with an implantable defibrillator:the Dual Chamber and VVI Implant able Defibrillator(DAVD)Trial［J］．JAMA，2002，288: 3115． ［22］Abraham WT，Fisher WG，Smith AL，et al．Cardiac resynchronization in chronic heart failure［J］．N Engl J Med，2002，346:1845-1853． 收稿日期:2010-07-26 心室电风暴的认识及其临床进展 范晓霞1综述柳茵2刘维军2李琳2审校 (1．青海大学医学院，青海西宁810000;2．青海大学附属医院心内科，青海西宁810000) Understanding Clinical Progress on Ventricular Arrhythmia Storms FAN Xiao-xia1，LIU Yin2，LIU Wei-jun2，LI Lin2 (1．Qinghai University School of Medicine，Qinghai810000，China;2．Cardiology Department，The Affiliated Hospital of Qinghai University ，Qinghai810000，China) 文章编号:1004-3934(2011)02-0257-03中图分类号:R541．7文献标识码:A DOI:10．3969/j．issn．1004-3934．2011．02．035 摘要:近年来，对于心室电风暴的认识及报道愈来愈多。其临床发病凶险，病死率高。现就近几年的报道做一综述。 关键词:电风暴;心室;室性心动过速;电复律 Abstract:In the last few years awareness of ventricular electrical storms has increased．The clinical onset of ventricular electrical storms is dangerous and has a high mortality rate．This article reviews recent cases of these electrical storms． Key words:electrical storm;ventricle;ventricular tachycardia;electrical conversion 1定义心室电风暴(ventricular electrical storm，VES)又
电芬顿总结
电芬顿总结 含油废水:油污水是一个组成、极性、相态都非常复杂的有机混合体。根据胶体化学理论,按污水中油珠粒径大小及稳定性,通常把油分为浮油、分散油、乳化油、溶解油4类。 近年来发展起来的以Fenton反应为基础的高级氧化技术(Advanced oxidation Processes ,AoPs),是处理有机废水发展最快的技术之一,不仅可以用于浓度非常高的有毒难降解有机污水处理,而且具有能耗小,处理成本低等特点。这些技术包括Fenton法和类Fenton法(UV-Fenton法、Ultrasonic-Fenton法和Electro-Fenton法等)。传统的芬顿反应通过加入过氧化氢达到氧化有机、无机污染物的目的，这样做反应速率低,氧化氢使用效率低下,加入金属盐(如铁盐)、臭氧或者紫外线等外界条件都能大大提高其效率,其中电Fenton因较其他方法具有自动产生H2O2的机制、H2O2利用率高、有机物降解因素较多(除轻自由基的氧化作用外,还有阳极氧化，电吸附)等优点,在Fenton系统中具有较高的发展应用趋势。 高级氧化技术(Advanced oxidation processes ,AOPs),又被称为是深度氧化技术。该技术利用物理(包括光、声、电等)和化学过程产生高活性、氧化性强的羟基自由基(·OH),实现对污染物的矿化和降解。现有的高级氧化技术包括电化学氧化法、化学氧化法、光化学催化氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法以及液相脉冲放电法等主要的实验方法。因为其在污水处理中适用范围比较广泛,产生大量强氧化性(2.80V)的羟基自由基(·OH),处理污水迅速且比较彻底,不易产生二次污染,处理过程容易控制等的特点,高级氧化技术显示出比较好的应用前景。但是在技术处理方面,高氧化技术对反应条件要求比较荀刻,实验选择性比较差,而且成本相比其他降解方式较高,使其具有较高的局限性。目前,该技术多用于处理含有高毒性且难降解的有机物废水,包括印染、农药、制药等行业。 高级氧化技术是利用活性羟基自由基进攻大分子有机物并与之反应，从而破坏有机物分子结构，使难降解有机物转化为CO2、H2O和有机小分子等，达到氧化去除有毒有害污染物的目的，实现对污染物的高效氧化处理。而高级氧化技术中又因Fenton 试剂法具有简单快速、可絮凝、无二次污染等优点而倍受关注，该法能有效地降解醚类、苯酚类、芳香族胺类、多环芳香族等多种有毒有害难降解有机污染物。 电化学氧化分为直接电化学氧化法和间接电化学氧化法。直接电化学氧化通过阳极直接氧化,是有机污染物和部分无机污染物转化为无害物质,间接氧化是通过电极反应生成具有强氧化性的中间体(H2O2、轻基自由基等),中间体再与污染物作用,降解污染物其中,电芬顿(电-Fenton)氧化技术被广泛应用。电-Fenton法是Fenton试剂法的发展,是一种通过电解生成芬顿试剂的水处理技术,根据铁和H2O2生成的方式,电-Fenton 法可分为EF-FeRe 法、EF-FeOx 法、EF-H202-FeRe 法和EF-H2O2-FeOx 法。 电芬顿系统是在Fenton试剂的作用基础上发展起来的电化学处理系统之一。电芬顿系统对污染物的降解去除作用机理也很复杂,目前普遍认同的也是基于羟基自由基的强氧化作用，由于电芬顿的形式不一,其产生羟基的方式也不一样,但在对污染物的降解中,研究者普遍认为同Fenton试剂的作用类似,主要是两极作用产生的羟基自由基的强氧化作用氧化分解污染物,同时达到消除污染的目的。 廉雨等以涂有RuO2的铁基板为阳极,碳租为阴极构建电芬顿体系,降解酸性橙II,研宄结果
电渗析技术
电渗析技术的发展及应用 08食科汪强 20080808132 摘要：电渗析技术属于膜分离技术, 广泛应用于食品、化工、废水处理等行业的分离纯化的生产过程中, 有效率高、清洁卫生及经济节能等优点。本文简述了电渗析技术的类型, 重点论述了电渗析技术的原理, 介绍了电渗析技术在食品行业以及在废水处理中应用研究, 并对其发展前景进行了展望。 关键词:电渗析;膜;应用 电渗析是在外加直流电场的作用下, 利用离子交换膜的选择透过性, 使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。电渗析器, 就是利用多层隔室中的电渗析过程达到除盐的目的。电渗析器由隔板、离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。离子交换膜对不同电荷的离子具有选择透过性。阳膜只允许通过阳离子, 阻止阴离子通过, 阴膜只允许通过阴离子, 阻止阳离子通过。在外加直流电场的作用下, 水中离子作定向迁移。由于电渗析器是由多层隔室组成, 故淡室中阴阳离子迁移到相邻的浓室中去, 从而使含盐水淡化。在食品及医药工业, 电渗析可用于从有机溶液中去除电解质离子, 在乳清脱盐、糖类脱盐和氨基酸精制中应用得都比较成功[ 1] 。电渗析作为一种新兴的膜法分离技术, 在天然水淡化, 海水浓缩制盐, 废水处理等[ 2] 方面起着重要的作用, 已成为一种较为成熟的水处理方法。 1 .电渗析技术的类型 1.1倒极电渗析( EDR) 倒极电渗析就是根据ED 原理,每隔一定时间(一般为15～20 min) ,正负电极极性相互倒换,能自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢,以确保离子交换膜工作效率的长期稳定及淡水的水质水量。 1.2液膜电渗析( EDLM) 液膜电渗析是用具有相同功能的液态膜代替固态离子交换膜[3 ] ,其实验模型就是用半透玻璃纸将液膜溶液包制成薄层状的隔板,然后装入电渗析器中运行。利用萃取剂作液膜电渗析的液态膜,可能为浓缩和提取贵金属、重金属、稀有金属等找到高效的分离方法,因为寻找对某种形式离子具有特殊选择性的膜与提高电渗析的提取效率有关。提高电渗析的分离效率,直接与液膜结合起来是很有发展前途的。 1.3填充床电渗析( EDI) 填充床电渗析( EDI) 是将电渗析与离子交换法结合起来的一种新型水处理方法,它的最
反渗透、电渗析技术比较
反渗透、电渗析、电吸附技术比较 一、原理比较 1、反渗透（RO）除盐原理 当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。 2、电渗析除盐原理 电渗析是膜分离技术的一种，是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能，在外加直流电场力的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程。 除盐原理如图所示，电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室。当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化。
二、反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较 序号项目电渗析反渗透RO(双膜法) 1 除盐原理利用离交换膜和直流电场，使 水中电解质的离子产生选择 性迁移，从而达到使水淡化的 装置。 以分子扩散膜为介质，以静 压差为推动力将溶剂从溶 液中取出 2 透过物溶质，盐溶剂，水 3 截留物溶剂，水溶质，盐 4 膜类型离子膜不对称膜，复合膜 5 除盐率60%－90%80%－95%（废水）6 处理污水膜通量与 处理净水膜通量比 10.5－0.7 7 经济回收率45%－70%60%－75% 8 工作温度大于5℃小于40℃大于4℃小于40℃ 9 随温度降低通量衰 减无 每降低1℃膜通量下降 2-3%
电渗析技术说明
电渗析技术说明 在外加直流电场的作用下利用阴离子膜和阳离子交换膜的选择透水性，使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中，从而使一部分淡化使另一部分浓缩的过程。电渗析利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子（如离子）。在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子（如离子）通过膜而迁移的现象称为电渗析。 电渗析与反渗透相比，它的价格便宜，但脱盐率低。当前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行管理也很方便，自动控制频繁倒极电渗析（EDR），运行管理更加方便。原水利用率可达80%，一般原水回收率在45%～70%之间。电渗析主要用于水的初级脱盐，脱盐率在45%～80%之间。它广泛被用于海水与苦咸水淡化;制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等。 基本性能∶操作压力0.5～3.0kg/em2;操作电压100～250V，电流1～3A;本体耗电量每吨淡水0.2～2.0kW·h。 电渗析法的特点为∶ a.可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用; b.可以用于蔗糖等非电解质的提纯，以除去其中的电解质; c.在原理上，电渗析器是一个带有隔膜的电解池，可以利用电极 上的氧化还原，效率高。 在电渗析过程中也进行以下次要过程∶ a.同名离子的迁移，离子交换膜的选择透过性往往不可能是百分
之百的，因此总会有少量的相反离子透过交换膜; b.离子的浓差扩散，由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差，总会有少量的离子由浓缩室向淡化室扩散迁移，从而降低了渗析效率; c.水的渗透，尽管交换膜是不允许溶剂分子透过的，但是由于淡化室与浓缩室之间存在浓度差，就会使部分溶剂分子（水）向浓缩室渗透; d.水的电渗析，由于离子的水合作用和形成双电层，在直流电场作用下，水分子也可从淡化室向浓缩室迁移; e.水的极化电离，有时由于工作条件不良，会强迫水电离为氢离子和氢氧根离子，它们可透过交换膜进入浓缩室; f.水的压渗，由于浓缩室和淡化室之间存在流体压力的差别，迫使水分子由压力大的一侧向压力小的一侧渗透。显然，这些次要过程对电渗析是不利因素，但是它们都可以通过改变操作条件予以避免或控制。
新型微生物燃料电池耦合技术的研究进展
2019年第8期广东化工 第46卷总第394期https://www.360docs.net/doc/2d4711291.html, ·101 ·新型微生物燃料电池耦合技术的研究进展 阳柳，刘志华，苗珂，王丹阳，赵文玉*，杨敏，夏畅斌 (长沙理工大学化学与食品工程学院，电力与交通材料保护湖南省重点实验室，湖南长沙410004) [摘要]微生物燃料电池(MFC)产电低而难以商业化应用制约了其发展，而MFC与其它技术耦合实现电能的有效利用成为研究者关注的热 点，也为MFC的商业化应用提供更广阔的思路。本文综述了MFC耦合新技术研究进展，包括MFC-MEC、MFC-电芬顿、MFC-PEC、MFC-CW、MFC-超级电容器，并对其进行展望。 [关键词]微生物燃料电池；耦合技术；能源利用 [中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)08-0101-02 Research Progress on New Microbial Fuel Cell Coupling Technology Yang Liu, Liu Zhihua, Miao Ke, Wang Danyang, Zhao Wenyu*, Yang Min, Xia Changbin (Hunan Provincial Key Laboratory of Materials Protection for Electric Power and Transportation, School of Chemical and Food Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China) Abstract: Due to the low power generation of microbial fuel cells (MFC), it is difficult to commercialize applications, and the coupling of MFC with other technologies has become the main focus of researchers. This paper reviews the research progress of new MFC coupling technologies, including MFC-MEC, MFC-Electric Fenton, MFC-PEC, MFC-CW, and MFC-supercapacitors. Keywords: Microbial fuel cell(MFC)；coupling technique；energy use 微生物燃料电池(MFC)是把生物电化学能转化为电能的一种 新型技术，它通过细菌对有机物的氧化和氧气的还原来发电。该 技术可以实现废水处理的同时实现电能回收，为解决能源和环境 挑战提供了一种很有前景的解决方案，从而成为环境工程研究的 热点方向之一。在MFC染料方面，从简单物质(如醋酸盐[1])到复杂的难降解物质(如纤维素[2])；以及从低浓度易降解的废水(如生活污水[3])到复杂有机废水(如玉米秸秆水解物[4])等MFC的应用方面均开展了大量的研究。为了提高MFC产电效能，从电极材料 的选择[5]、质子膜的使用[6]、MFC构型的改进[7]以及MFC的规模 化[8]、包括新型MFC生物阴极[9-11]等MFC构型开发方面也做了 大量的开发。然而，MFC的最大功率(200~250 Wm-3)仍然比化学燃料电池(CFCs)低几个数量级[12]，从而限制了其进一步的开发应 用。为了克服MFC产电低而难以直接商业利用的缺点，许多研 究者开发MFC与其它技术的耦合方式来实现电能的使用而开发 出新型的污染治理工艺。本文对微生物燃料电池与微生物电解池、 电芬顿、光催化、人工湿地和超级电容器等技术进行耦合技术发 展进行了综述，同时对其发展的前景进行了展望。 1 MFC-MEC耦合技术 微生物电解池(MEC)利用微生物作为反应主体，在阴阳极间 施加电流后产生氢气。利用MFC产生的电能作为MEC电能供给 成为MFC电能利用的新思路，成为MFC研究的热点之一。 Sun等[13]采用MFC-MEC的耦合系统实现了醋酸盐产氢，电路中负载电阻从10 Ω变为10 kΩ时，氢气产率在2.9±0.2到0.2±0.0 mL L-1·d-1的范围内变化，其中氢回收率(RH2)，库仑效率(CE)和氢产率(YH2)均随着负载电阻的增加而降低。Wang等[14]先采用发 酵方式水解纤维素，再采用MFC-MEC耦合系统实现产氢，与单 独发酵相比，综合系统(发酵-MFC-MEC)的总产氢量增加了41%， 达到14.3 mmol H2·g-1纤维素，总产氢率为0.24 m3 H2·m-3·d-1，总能量回收效率为23 %。同时将MFC-MEC系统串联或并联有利于 提高污染物处理效率，同时提高能源的回收效率。Yong Zhang等[15]在用MFC-MEC耦合系统回收Cr(VI)、Cu(II)和Cd(II)时发现，将MFCs(Cr)和MFCs(Cu)串联的回收率优于并联配置，此时，每 mol的COD可分别回收0.23±0.04 mol Cd，0.27±0.03 mol Cr，和0.40±0.05 mol Cu，同时产氢量为0.0022±0.0001 m3 H2·m-3·d-1。 随着MFC-MEC耦合系统的发展，其也可实现其他污染物的 协同处理。Yong Jiang等[16]使用硫化物和有机化合物作为电子供 体，在MFC-MEC耦合系统中实现了从二氧化碳中去除硫化物同 时产生甲烷，三个阳极室中的硫化物去除率分别为62.5 %、60.4 % 和57.7 %。甲烷以0.354 mL·h-1·L-1的速率累积，库伦效率为51 %。Liping Huang等[17]在自驱动MFC-MEC系统中实现从钴酸锂中完全回收钴，并从MEC中获得0.8 g Co g-1 COD产率，以及0.15 g Co g-1Co的总系统钴产率。潘璐璐等[18]则实现了含镉重金属废水中Cd2+的去除，并发现，MFC的产电量、MEC中Cd2+的去除率和MFC容积成正相关，但与MFC阴极处Cr6+去除率呈负相关，MEC 阴极液pH在3~5时有利于含镉重金属废水的处理，最高Cr6+去除率可达80 %以上。 2 MFC-电芬顿耦合技术 电芬顿技术是近年来在水处理技术中发展起来的一种新型电化学氧化技术，因其氧化能力强，耗能低等特点，备受国内外的重视。MFC与电芬顿技术相结合成为一种新型组合工艺。 利用MFC产电驱动电芬顿反应来控制MFC阴极中污染物降解[18]，与传统的电芬顿系统相比，将节省能源成本，同时拓宽MFC的应用领域。Rozendal等[19]将有机废水作为MFC的阳极燃料，使MFC-Fenton系统降解非生物化学物质，例如废水染料，从废水中回收能量。Lei Fu等[20]用MFC-电芬顿系统降解偶氮染料－觅菜红，以0.5 mmol·L-1 Fe3+为催化剂，1 h内75 mg·L-1苋菜红的降解率可达76.4 %。Xiuping Zhu等[21]使用苯酚为燃料，在电-芬顿反应器中进行一个循环(22小时)能除去75±2 %的总有机碳(TOC)，并且苯酚完全降解为简单且易于生物降解的有机酸。对燃料电池或者电芬顿系统进行电极改性强化，能提高MFC-电芬顿系统的总体性能。Dios等[22]利用MFC和电芬顿技术中的真菌细菌组合开发了废物可持续能源生产的潜力，该系统能产生稳定的电，当在阴极室中发生电芬顿反应时，该配置可达到约1000 mV 的稳定电压，证明了MFC-电芬顿，同时进行染料脱色和发电的双重益处。MFC-电芬顿耦合系统系统中，可以利用MFC阴极室连续产生H2O2，促进芬顿系统降解废水中的染料[23]。Chunhua Feng等[24]发现具有改性电极的MFC通过O2的双电子还原能在阴极室中有H2O2最大生成速率，而H2O2浓度的增加有利于H2O2与Fe2+反应产生的羟基自由基数量的增加，能使电芬顿过程的氧化能力提高到偶氮染料的脱色和矿化。 3 MFC-PEC耦合技术 近年来，光电催化(PEC)由于克服了光催化过程中光生电子-空穴对的复合这一限制因素而成为研究热点[56-27]，利用MFC与PEC耦合可利用MFC产生的电能降低PEC的能耗和提高处理效率成为MFC研究的新方向。 SHI-JIE YUAN等[28]在生物电化学系统中，利用微生物燃料电池产生的能量，有效地减少了有机污染物－对硝基苯酚。耦合系统中，电化学和光催化氧化过程之间存在协同效应，表现出更快速地降解对硝基苯酚，其最大降解速率常数0.411 h-1，为单个光催化和电化学方法的两倍。吕淑彬等[29]在以TiO2纳米孔阵列电极作光阳极，金属铂黑做阴极，设计了一种光催化废水燃料电池，用于有机废水处理和废水有机物化学能的综合利用，该系统开路电压为1.16 V，短路电流为1.28 mA·cm-2，最大输出功率密度达 [收稿日期] 2019-03-26 [基金项目] 长沙理工大学电力与交通材料保护湖南省重点实验室开放基金资助项目(2017CL09)；2018年度湖南省重点研发计划项目(2018SK2011) [作者简介] 阳柳(1994-)，女，湖南人，硕士研究生，主要研究方向废水处理及污泥资源化。*为通讯作者。