天然錳砂接觸氧化法除鐵除錳機理;接觸氧化法20世紀60年代,由李圭白等人研制開發(fā)了地下水除鐵技術,成功實驗了天然錳砂接觸氧化除鐵工藝并于70年代確立了接觸氧化除鐵理論,80年代初,又開發(fā)了接觸氧化除錳工藝,并迅速推廣.地下水經(jīng)過簡單曝氣后,直接進入濾池,在錳砂濾料表面催化劑的作用下,Fe2+、Mn2+被氧化后直接被濾層截留去除.該法的機理是自催化氧化反應,起催化作用的是錳砂濾料表面的鐵質和錳質活性濾膜.鐵質活性濾膜吸附水中的Fe抖,被吸附的Fe2+在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為Fe3+,并且生成物作為催化劑又參與新的催化反應.同理,Mn2+在錳砂濾料表面錳質活性濾膜的作用下,被水中的溶解氧氧化為MnO:并吸附在錳砂濾料表面,使濾膜不斷更新.活性濾膜的自催化作用實現(xiàn)了在pH>7.5的條件下對Mn2+的去除,降低了除錳難度,解決了自然氧化法流程復雜的問題,水在系統(tǒng)內的停留時間僅為2~30 min,設備小,大幅度降低了運行費用.同時,鐵的去除不受溶解性硅酸的影響,出水總鐵質量濃度也隨著過濾時間的增加而減少,在過濾周期內水質越來越好.但是,由于鐵的氧化還原電位比錳低,因此在錳砂濾料濾層中,Mn2+氧化為MnO2的速度較慢,錳質活性濾膜的成熟期較長.另外,由于經(jīng)常性的反沖洗,錳質活性濾膜有時無法形成,這些都使得除錳效果呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài).此外采用一級曝氣、過濾除鐵除錳,將使濾床上層除鐵濾層厚度增加,下層除錳濾層厚度相對少,對除錳效果產(chǎn)生影響.當鐵或錳質量濃度較高時,通常采用一級曝氣、過濾除鐵,二級曝氣、過濾除錳的分級去除方法,但是這樣一來,工藝流程趨于復雜,運行費用偏高.實踐表明,這種地下水除鐵除錳的方法是不夠嚴密的,需要有更有效的方法和技術.
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