通量对膜法除锰工艺净水特性及阻力变化的影响

摘要

超滤工艺在处理含锰原水时,膜表面会沉积具备催化功能的锰氧化物,形成锰质活性滤饼层,该滤饼层在具备一定催化除锰效果的同时,也带来了严重的膜污染。为了更好地利用锰质活性滤饼层,提升超滤工艺的除锰性能,考察了通量为5、10、15和20 L(/m^(2)·h)时超滤系统中活性滤饼层对Mn^(2+)的去除效果及阻力变化趋势。结果表明,在5 L(/m^(2)·h)通量条件下,锰质活性滤饼层既保证了对Mn^(2+)的高效去除,又维持了较低的过滤阻力;而高通量的活性滤饼层的过滤阻力则迅速增长。在对活性滤饼层的组成和形貌进行分析后发现,低通量条件下,滤饼层中锰氧化物的粒径更大,结构也更加疏松,因此维持着低阻力。由于锰氧化物的接触氧化作用,其自身能够形成团块,使滤饼层表现出非均质的结构;与高通量相比,低通量条件下较长的接触时间使该结构更易形成和保持,从而极大地减缓了水力阻力的增加。