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预氧化/超滤组合除锰工艺的膜污染特性

王慧文  陈卫  陶辉  
【摘要】:针对饮用水除锰问题,对比研究了次氯酸钠(NaClO)、二氧化氯(ClO_2)和高锰酸钾(KMnO_4)3种氧化剂预处理后与超滤组合的除锰效果和膜污染特性。结果表明,3种组合工艺均能有效去除Mn~(2+),出水Mn~(2+)浓度均在5μg/L以下,去除率达到99%以上。超滤膜表面的滤饼层是造成膜污染及膜通量快速下降的重要原因之一。扫描电镜(SEM)分析发现,不同氧化剂预处理后膜表面的滤饼层形态有显著不同,KMnO_4预处理后滤饼层颗粒较大,颗粒间的空隙较为明显;而ClO_2和NaClO预处理后滤饼层颗粒细小且含量少,颗粒间的空隙不明显,从而形成较为致密的滤饼层。由X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析可知,滤饼层的主要成分是Mn~(3+)和Mn~(4+)的混合物,滤饼层表面含有丰富的表面羟基,其对水中游离的Mn~(2+)表现出极强的配位吸附作用。

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