三種不同含量天然錳砂濾料用于地下水除鐵錳試驗結(jié)果
作者來源:gysxlc 發(fā)布時間： 2019/2/11 14:34:47 標簽：錳砂 錳砂濾料 天然錳砂 天然錳砂濾料 錳砂除鐵除錳過濾器
導(dǎo)讀：高品質(zhì)天然錳砂濾料MnO2質(zhì)量分數(shù)較高為35.78%，形成活性濾膜也比較快，只用了8d的時間，吸附容量大，且成熟周期短為14d。MnO2質(zhì)量分數(shù)為31.86%的中品質(zhì)錳砂濾料成熟期要長，降解速度較慢。這是由于在溶液中，固體物質(zhì)…
三種不同含量天然錳砂濾料用于地下水除鐵錳試驗結(jié)果
目前我國大部分地下水除鐵除錳工程基本采用工藝簡單，投資及運行費用低的曝氣接觸氧化法。在地下水曝氣接觸氧化法中，鐵錳的氧化去除主要是錳砂濾料上包覆的鐵質(zhì)及錳質(zhì)活性膜的自催化氧化作用，不同濾料由于成分、性能的差異導(dǎo)致除鐵除錳效果不同，其中鐵離子的去除過程主要是化學(xué)氧化作用，F(xiàn)e2+很容易被氧化形成Fe(OH)3被濾料截留吸附，而錳離子的去除一直沒有得到很好地解決，主要存在著啟動周期長、濾料成熟慢、易受水質(zhì)及環(huán)境因素的影響和出水水質(zhì)不穩(wěn)定等問題，有些水處理廠的除錳設(shè)施經(jīng)歷數(shù)月無法達到成熟、還有些設(shè)施除錳效果經(jīng)常出現(xiàn)波動。目前大多數(shù)研究側(cè)重于對于錳砂濾料吸附能力和改進氧化階段的工藝，在錳去除反應(yīng)動力學(xué)方面的研究較少，對錳去除反應(yīng)動力學(xué)方面研究關(guān)系到錳氧化速率、去除率及除鐵除錳濾層厚度的確定，進而影響到除鐵除錳工藝的選擇和工程的設(shè)計計算等。
三種不同含量天然錳砂濾料除鐵錳實驗；
原水水質(zhì)采用地下水錳離子質(zhì)量濃度平均值1.45mg/L的低含錳水質(zhì)，濾料采用三種品質(zhì)的錳砂濾料分別為高品質(zhì)天然錳砂（Mn02質(zhì)量分數(shù)為35.78%）、中品質(zhì)天然錳砂濾料（Mn02質(zhì)量分數(shù)為31.86%）、低品質(zhì)天然錳砂濾料（Mn02質(zhì)量分數(shù)為20.26%）。
原水經(jīng)過跌水曝氣后，溶解氧值的平均值為3.97mg/L，pH值的平均值為6.93。將地下水經(jīng)跌水曝氣后直接引入裝有各品質(zhì)錳砂的濾柱中，原水經(jīng)過濾柱過濾后，在不同時間內(nèi)測試濾后水中錳離子的質(zhì)量濃度。
1、高含量錳砂濾料在運行初期濾后水錳離子質(zhì)量濃度不穩(wěn)定，在0.8一0.95mg/L波動，在第14天左右就達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749一2006)0.1mg/L的標準，且錳離子質(zhì)量濃度很快低于0.1mg/L且穩(wěn)定。
2、中含量錳砂濾料在運行初期時，濾后水錳離子質(zhì)量濃度為0.72一1.1mg/L，降解率比較低，而在50d后，曲線斜率較大，降解率逐漸加大，在第26天形成活性濾膜；到第66天時濾后水錳離子濃度低于0.1mg/L且穩(wěn)定，其成熟期為66d。
3、低含量天然錳砂在第68天時形成活性濾膜，在80d之前濾后水錳離子質(zhì)量濃度在0.72—1.45mg/L變化，第80天～第86天濾后水錳離子質(zhì)量濃度在0.1一0.6mg/L變化，在第86天后才達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》CB5749一2006)0.1mg/L標準且穩(wěn)定。這表明低品質(zhì)天然錳砂濾料穩(wěn)定成熟期為86d，其吸附容量小。
據(jù)以上數(shù)據(jù)表明由于高品質(zhì)天然錳砂濾料MnO2質(zhì)量分數(shù)較高為35.78%，形成活性濾膜也比較快，只用了8d的時間，吸附容量大，且成熟周期短為14d。MnO2質(zhì)量分數(shù)為31.86%的中品質(zhì)錳砂濾料成熟期要長，降解速度較慢。這是由于在溶液中，固體物質(zhì)優(yōu)先吸附與它組成相同或相近的離子，因此高質(zhì)量分數(shù)Mn02天然錳砂能更好地吸附水中錳離子，且吸附速率快，成熟期短；低質(zhì)量分數(shù)MnO2的天然錳砂吸附速率慢，成熟期長。在處理含錳地下水工程中應(yīng)盡量選擇成熟期短，反應(yīng)速度常數(shù)大的高品質(zhì)錳砂濾料。
