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錳砂濾池反沖洗理論和實際反沖洗強度的控制
濾池反沖洗時,利用上升水流剪力使濾料得到清洗,濾料顆粒間的碰撞摩擦作用可忽略不計,這是當(dāng)今頗具影響的反沖洗理論。本文在簡要介紹該理論的同時,著重分析該理論所存在的問題,并在此基礎(chǔ)上,對實際反沖洗機理作了定性描述。同時,對實際反沖洗強度和濾層膨脹度提出建議。鑒于尚缺乏充實的實驗資料,本文的分析意見只是初步的,僅供進(jìn)一步研究參考。
錳砂濾料反沖洗強度；
1.期終水頭損失一般控制在1.5~2.5mm。除錳濾池采用天然錳砂時，沖洗強度為16~20L/s.m2，膨脹率為15%~25%，石英砂濾料時，沖洗強度為12~14L/s.m2，膨脹率為27%~35%，沖洗時間為5~15min。
錳砂濾料對水中錳的去除研究
本實驗以石英砂、陶粒為載體通過兩種不同方法制備了錳氧化物披覆濾料,并采用實驗柱裝置進(jìn)行了除錳試驗,比較了通過微生物作用負(fù)載的錳氧化物與經(jīng)過化學(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。試驗首先通過不同方式對負(fù)錳濾料進(jìn)行了制備,然后采用模擬柱方式進(jìn)行了實驗研究。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。
通過試驗研究,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,對水中的Mn2+具有良好的去除效果,去除機理是通過濾料上的錳氧化物對水中錳離子的吸附、氧化等作用來完成的。
2、通過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)歷的時間較長,單位質(zhì)量濾料上的負(fù)載量較大,除錳效果相對穩(wěn)定。
3、對兩種不同方法獲得的濾料進(jìn)行對比發(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。柱實驗的除錳效果表明,兩種濾料對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,兩種濾料都有較好的除錳效果,當(dāng)進(jìn)水pH值降至3時,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,兩種濾料短時間內(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會影響濾柱的正常除錳效果。當(dāng)反沖洗強度由2L/m2·s提高到10L/m2·s時,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%。
