曝气流化水钠锰矿耦合浸没式陶瓷超滤膜除锰

作     者：吴燕芳 谭颖诗 郑欣栩 郑家乐 陈嘉棋 张心意 杨舒涵 杜星 WU Yan-fang;TAN Ying-shi;ZHENG Xin-xu;ZHENG Jia-le;CHEN Jia-qi;ZHANG Xin-yi;YANG Shu-han;DU Xing

作者机构：广东工业大学土木与交通工程学院广东广州510006 

出 版 物：《中国给水排水》 (China Water & Wastewater)

年 卷 期：2024年第40卷第5期

页      面：1-8页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助面上项目(52170070) 广东省自然科学基金资助面上项目(2021A1515012275) 

主　　题：太阳能 除锰 水钠锰矿 陶瓷超滤膜 曝气 

摘      要：市政供水中锰离子超标不仅带来感官问题,也会危害身体健康。以太阳能光伏发电为能源构建曝气系统,进而形成流化水钠锰矿耦合浸没式陶瓷超滤膜一体化除锰净水设备。具体来说,就是在抗氧化陶瓷膜膜池中原位制备极具吸附能力和催化氧化效能的锰氧化物,结合膜滤初期高效截留富集的锰氧化菌,同时采用曝气流化的方式增强悬浮态水钠锰矿除锰能力。结果表明,太阳能光伏发电系统能够满足曝气环节的用电需求,每日最高产电量为48.29 W·h,可以供曝气泵产气241.45 L。该设备对地下水中的锰离子具有良好的去除效果,在进水锰离子0.5 mg/L的前提下,出水锰离子浓度低至0.008 mg/L,去除率达到98%。运行结束时,膜通量稳定在20 L/(m^(2)·h),依然保持稳定净水效果。微生物分析显示,膜池内存在着大量的锰氧化菌,是系统除锰能力的一项保障。XPS、XRD、拉曼和SEM-EDS分析表明,悬浮态水钠锰矿的形成和成熟有利于提高系统对锰离子的去除能力,是系统除锰的关键所在。