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地下水作为生活饮用水水源具有水质较好、不易受污染、比较安全可靠和卫生等优点。地下水中铁、锰超标会引起健康、经济等一系列问题,锰的氧化还原电位高于铁,因此,Mn2+比Fe2+难以氧化,我国《生活饮用水卫生标准》要求锰含量应在0.1 mg/L以下,本文着重探讨了陶瓷瓶平板膜在地下水除锰的应用及处理效果。本文第一部分采用动态过滤的试验方式,着重对曝气接触氧化法-陶瓷平板膜联合除锰工艺、空气接触氧化法-陶瓷平板膜联合除锰工艺、高温催化氧化挂膜法-陶瓷平板膜联合除锰工艺和碱化法-陶瓷平板膜联合除锰工艺进行对比试验,通过试验得出的结论表明,由于陶瓷平板膜膜孔径与Mn2+尺寸相差1000倍,差距过大,且在中性条件下,Mn2+氧化速率比较缓慢,通过调节原水锰含量、膜通量及曝气量,在陶瓷平板膜表面均不能很好的形成锰质活性滤膜以达到除锰目的,提高pH使原水呈碱性,加快Mn2+氧化速率,对Mn2+有非常好的去除效果,可见碱化法-陶瓷平板膜联合除锰工艺是可行的。本文第二部分探讨了不同工艺参数和水质条件对碱化法-陶瓷平板膜联合锰工艺的影响,研究结果表明:氧化还原电位(ORP)是除锰的重要指标,氧化体(氧)和还原体(锰)的氧化还原电位差(△E)大于零反应即能进行,△E越大,反应速率越快,提高原水的pH可以有效降低Mn2+氧化还原电位,锰离子的氧化速度得以加快,提高处理效果,所以pH的变化对除高、低锰影响很大,pH越高,效果越好,但处理水的pH过高,需增设酸化装置,综合考虑最佳pH为7.70,其次,原水维持在最适pH的情况下,膜通量及溶解氧(DO)对除锰影响效果不明显,为满足处理效果、出水量及经济性考虑,最佳膜通量范围为225 ml/m2·min~300ml/m·min,溶解氧(DO)不低于2.3 mg/L即可。本文第三部分讨论了膜污染及膜的清洗再生,首先在上一阶段确定的最佳工况下连续进行除锰试验,结果表明,当跨膜压差>0.1MPa时,膜通量急剧下降,通过电镜扫描发现膜被污染物覆盖,孔隙率降低,需要对陶瓷平板膜进行清洗,经分析可知污染物主要为MnO2并带有少量Mn(OH)2,均为碱性无机物,故本实验采用酸性化学清洗的方法。试验表明,0.1mol/LHCl浸泡膜片24h和0.1mol/LHNO3浸泡膜片24h清洗后的陶瓷平板膜,这两种清洗方案均可以完成膜的再生,恢复陶瓷平板膜除锰能力,是理想的清洗方式。综上所述,本文通过对陶瓷平板膜除锰方案的选择,最佳工况的确定,膜污染机理及膜清洗方法的研究,可知碱化法-陶瓷平板膜联合除锰工艺能有效处理含锰地下水,为进一步研究陶瓷平板膜除锰工艺奠定了基础。