錳砂濾料地下水除鐵除錳工作原理

 錳砂濾料地下水除鐵除錳的機(jī)理；主要介紹了地下水除鐵除錳的方法及發(fā)展，重點(diǎn)討論了近年來(lái)提出的生物除鐵除錳觀點(diǎn)及其與傳統(tǒng)除鐵除錳理論的不同之處，并根據(jù)筆者在洞庭湖區(qū)的試驗(yàn)成果分析了生物除鐵除錳理論的疑點(diǎn)，認(rèn)為微生物除鐵作用很小，生物除錳的作用是存在的，但其機(jī)理還有待深入研究。　　地下水除鐵除錳的研究在國(guó)內(nèi)已有較長(zhǎng)的歷史。上世紀(jì)六十年代初，我國(guó)實(shí)驗(yàn)成功了天然錳砂接觸氧化除鐵工藝，七年代確立了接觸氧化除鐵理論，八十年代初，又開(kāi)發(fā)了接觸氧化除錳工藝，并迅速在生產(chǎn)上應(yīng)用推廣。九十年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)傳統(tǒng)的除鐵除錳機(jī)理提出了不同的看法，認(rèn)為地下水中鐵細(xì)菌的生物作用是鐵錳去除的主要原因。生物除鐵除錳理論的提出，給除鐵除錳工藝帶來(lái)了很多新理論，加深對(duì)這些理論的認(rèn)識(shí)，對(duì)科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐都有重要的指導(dǎo)意義。　　一、除鐵理論與工藝　　鐵的常見(jiàn)化合價(jià)有十2價(jià)和十3價(jià)，地下水的氧化還原電位比較低，PH值在6.0～7.5之間，這種情況下鐵一般是以Fe2+的形式存在地下水中。鐵的氧化還原電位比氧低，易于被空氣中的氧所氧化，pH值對(duì)Fe2+的氧化速率有較大影響，在pH5.5的情況下，地下水的pH值每升高1.0，二價(jià)鐵的氧化速度就增大100倍［1］。　　（1.）空氣自然氧化除鐵　　（2）、接觸催化氧化除鐵　　（3）、生物氧化除鐵　　二、除錳理論與工藝　　錳常見(jiàn)的化合價(jià)有十2，＋4，＋6，＋7四種價(jià)位，其中十6價(jià)和十7價(jià)錳在天然水中一般不穩(wěn)定，實(shí)際中可以認(rèn)為不存在。＋2價(jià)錳溶于水是要去除的主要對(duì)象，十4價(jià)錳則常以固體物質(zhì)MnO2及水合物的懸浮粒子形式存在于水中，其溶解度甚低，不足為害。錳比鐵去除難得多，F(xiàn)e2+在pH7.0的情況下就能夠迅速氧化為Fe3+，而水中二價(jià)錳則需在PH9.5時(shí)，才能比較迅速地氧化為MnO2析出。地下水的PH值一般在7.5以下，必須加以適宜條件，反應(yīng)才能進(jìn)行。　　（1）、接觸氧化除錳　　（2）、生物氧化除錳　　（3）、現(xiàn)存的問(wèn)題及發(fā)展　　生物除鐵除錳理論已經(jīng)有較多的研究，但是在生產(chǎn)實(shí)踐中仍有不少問(wèn)題存在、國(guó)外多位學(xué)者均發(fā)現(xiàn)了生物除鐵作用的存在，但是諸多試驗(yàn)表明在高鐵情況下生物除鐵作用微乎其微。生物除鐵究竟存在與否，以及在怎樣的水質(zhì)條件下存在，如原水含鐵量、溶解氧含量、PH值等，均是需要進(jìn)一步探索的問(wèn)題。若生物除鐵存在，則其是否比接觸氧化除鐵更有優(yōu)勢(shì)，如過(guò)濾周期是否更長(zhǎng)，濾層含污能力是否更高等，都是對(duì)生產(chǎn)非常有意義的問(wèn)題，值得繼續(xù)研究。　　迄今為止，生物除錳仍然沒(méi)有較為成熟的工藝參數(shù)，如生物除錳的經(jīng)濟(jì)濾速、極限濾速、過(guò)濾周期、最低溶解氧含量、經(jīng)濟(jì)曝氣強(qiáng)度等。這些數(shù)據(jù)的缺乏，使得生物除錳還沒(méi)有大量應(yīng)用。

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