「图文摘要」
「研究亮点」
1、壳聚糖/PVA生物炭气凝胶作为生物载体具有优异的耐久性。
2、本研究制备了PVA增强壳聚糖生物炭气凝胶。
3、本研究结合了生物转化和选择性过滤过程。
4、组合系统在去除DMDS/DMTS方面具有优异的性能。
5、该组合工艺简单，维护成本低，效率高。
「文章简介」
由于原水水质差，处理方法有限，农村饮用水经常会出现二甲基硫化物（DMDS）和二甲基三硫化物（DMTS）等难闻气味。本研究介绍了耐用的壳聚糖/聚乙烯醇（PVA）生物炭气凝胶作为生物载体形成生物膜并耦合超滤（BAB-UF）反应器，其中聚乙烯醇（PVA）的加入显著增强了炭气凝胶结构的完整性、抗生物降解性和使用寿命，为去除农村饮用水中的嗅味化合物提供了一种高效、可持续的解决方案。实验结果表明，增强型壳聚糖/PVA多孔生物炭气凝胶（CPPCA）具有出色的生物负载容量和结构稳定性。连续运行63天后，含0.2 wt% PVA 的生物炭气凝胶（CP2PCA）的降解率仅为 8.2%。利用 PVA 增强气凝胶的一步式膜反应器对DMDS/DMTS（二甲基二硫醚/二甲基三硫醚）污染物的去除率高达98.4%，超过了不含PVA的系统。这些研究结果表明了改进型气凝胶在农村饮用水处理方面的潜力，为有效和低维护的水净化提供了可行的解决方案。
图1.(a) 在连续运行的 BAB-UF 系统中，四种不同的 CPPCAs 在不同时间间隔内的完整颗粒数减少率；(b) BAB-UF 系统中四种 CPPCAs 在不同时间点的运行状态。
图2.(a)CPPCA 的水溶胀性能；(b) CPPCA 的抗震荡表现。
图3.不同浓度PVA制备的CPPCA 颗粒内部表面形态：(a) CP0PCA，(b) CP2PCA，(c) CP6PCA，(d) CP10PCA;不同浓度 PVA 制备的 CPPCA 气凝胶颗粒的(e)氮气吸附-脱附等温线图 ，(f) BET 比表面积图， (g) 孔径尺寸分布图， (h) 孔径-累积孔体积/累积孔面积分布图。
图4.不同装置中(a) DMDS (b) DMTS 的进出水浓度。
图5. 42 天内不同 BAB-UF 反应器进出水水质参数：（a）UV254浓度；（b）UV254相应平均去除率；（c）DOC 浓度；（d）DOC 相应平均去除率；（e）CODMn去除率；（f）CODMn相应平均去除率：此处，灰色虚线标示了 GB5749-2022 国标中对 CODMn的饮用水标准限值。
图6.四个 BAB-UF 反应器中的微生物群落分析：(a) 不同运行时间的 OTUs 级别主成分分 析。细菌群落结构的(b) 门水平（> 0.05%）和(c) 属水平（> 0.1%）；(d) 上述属级（前 50 名）微生物群落与二甲基硫醚/二甲基三硫醚去除率变量的相关性分析（“*”代表 p < 0.05，“**”代表 p < 0.01，“***”代表 p < 0.001）。
「原文信息」
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2024.131915
「部分作者介绍」
第一作者
硕士生：舒靖娱
通讯作者
刘百仓教授
工作单位：四川大学
通讯邮箱：bcliu@scu.edu.cn
先进膜与水资源可持续利用团队
http://www.baicangliu.org
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