陜西地下水除鐵錳天然錳砂濾料廠家
錳濾料對(duì)水中錳的去除
本實(shí)驗(yàn)以石英砂、陶粒為載體通過(guò)兩種不同方法制備了錳氧化物披覆濾料,并采用實(shí)驗(yàn)柱裝置進(jìn)行了除錳試驗(yàn),比較了通過(guò)微生物作用負(fù)載的錳氧化物與經(jīng)過(guò)化學(xué)方法負(fù)載的錳氧化物在除錳效果上的差異及影響因素。試驗(yàn)首先通過(guò)不同方式對(duì)負(fù)錳濾料進(jìn)行了制備,然后采用模擬柱方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明兩種負(fù)錳濾料的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物化性質(zhì)各不相同,除錳效果及影響因素也不相同。
通過(guò)試驗(yàn)研究,主要得出以下結(jié)論:
1、采用鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)在高溫下形成的負(fù)錳濾料,對(duì)水中的Mn2+具有良好的去除效果,去除機(jī)理是通過(guò)濾料上的錳氧化物對(duì)水中錳離子的吸附、氧化等作用來(lái)完成的。
2、通過(guò)微生物作用形成的負(fù)錳濾料,其表面含有大量錳細(xì)菌氧化水中錳產(chǎn)生的錳氧化產(chǎn)物,對(duì)水中的錳離子具有良好的去除效果。電鏡掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)負(fù)載于濾料上的錳氧化物以一種胞外聚合的形態(tài)存在,且黑色的錳氧化物在濾料上形成多層累積,這使生物法形成的錳氧化物經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng),單位質(zhì)量濾料上的負(fù)載量較大,除錳效果對(duì)穩(wěn)定。
3、對(duì)兩種不同方法獲得的濾料進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),盡管兩種濾料的外觀形態(tài)與除錳效果大體相近,但是化學(xué)法形成的負(fù)錳濾料單位質(zhì)量濾料上的負(fù)錳量為1.341 mg/g,而生物法形成的濾料負(fù)錳量為5.563mg/g,兩者在負(fù)載量上有較大差距。柱實(shí)驗(yàn)的除錳效果表明,兩種濾料對(duì)水中錳的去除效果都在70%左右,遠(yuǎn)高于未負(fù)載錳氧化物的空白濾料。
4、原水pH值在5.5~8.5的范圍時(shí),兩種濾料都有較好的除錳效果,當(dāng)進(jìn)水pH值降至3時(shí),化學(xué)法負(fù)錳濾料表面溶出的錳較多,而生物法負(fù)錳濾料則較少;當(dāng)進(jìn)水錳濃度由1mg/L增加到5mg/L時(shí),兩種濾料短時(shí)間內(nèi)的除錳效果都下降到40%以下的情況,可見原水濃度的劇烈波動(dòng)會(huì)影響濾柱的正常除錳效果。當(dāng)反沖洗強(qiáng)度由2L/m2·s提高到10L/m2·s時(shí),化學(xué)法與生物法制備的負(fù)錳濾料的除錳效果分別下降了16%和25%。
天然錳砂濾料工作原理：
鐵以Fe2+的狀態(tài)曾于地下（井）水中，其水有異色異味，污染離子交換樹脂而降低交換能力，長(zhǎng)時(shí)間后生成鐵垢，影響傳熱，能腐蝕設(shè)備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使Fe2+變?yōu)镕e3+并生成 Fe(OH)3沉淀，從而利用錳砂過(guò)濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。
當(dāng)含有鐵、錳的水長(zhǎng)期通過(guò)濾料表面時(shí)，在濾料表面就會(huì)生成鐵質(zhì)和錳質(zhì)濾膜。由于該性濾料對(duì)鐵、錳的吸附能力更強(qiáng)，所以經(jīng)過(guò)改性濾料可以縮短鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜的形成時(shí)間，自然條件下形成的鐵質(zhì)濾膜往往需要幾個(gè)禮拜的時(shí)間，而形成錳質(zhì)濾膜的時(shí)間就更久。所形成的鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜對(duì)鐵、錳的去除一般具有催化作用，即我們所稱的“活性濾膜”。一些地方已經(jīng)建成除鐵、除錳水廠，但是處理效果并不是很好。原因在于改性濾料制備過(guò)程的費(fèi)用比較高，所以不適用于大型的水處理廠；對(duì)于鐵質(zhì)活性濾膜和錳質(zhì)活性濾膜去除水中鐵、錳的研究還處于實(shí)驗(yàn)階段，技術(shù)尚不成熟。人們又把目光投向生物法去除鐵、錳，并且已經(jīng)取得一些成效。所以，很多地方采用接觸氧化法并在濾膜中接種微生物的方法來(lái)進(jìn)行鐵、錳的去除，這也將成為除鐵、除錳技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。
用于地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料，其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計(jì)，下同）不應(yīng)小于35%的天然錳砂濾料，既可用于地下水除鐵，又可用于地下水除錳；含錳量為20%～30%的天然錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵；含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。宜優(yōu)先采用經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種作濾料。
1.天然錳砂濾料的平均密度一般為3.2g/cm3至3.6g/cm3范圍內(nèi)。使用中對(duì)密度有特殊要求者除外。
2.天然錳砂濾料的鹽酸可溶率不應(yīng)大于3.5%（百分率按質(zhì)量計(jì)，下同）。
3.天然錳砂濾料的破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%。
4.天然錳砂濾料應(yīng)不含肉眼可見泥土、頁(yè)巖和外來(lái)碎屑，含泥量不應(yīng)大于2.5%。
5.濾料的水浸出液應(yīng)不含對(duì)人體有毒、有害物質(zhì)。
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