錳砂濾料使用-除鐵理論與工藝 地下水除鐵除錳的研究在國內已有較長的歷史。從60年代初，我國實驗成功了天然錳砂濾料接觸氧化除鐵工藝，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，并迅速在生產上應用推廣。90年代以來，國內外的學者對傳統的除鐵除錳機理提出了不同的看法，認為地下水中鐵細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了很多新理論，加深對這些理論的認識，對科學研究和生產實踐都有重要的指導意義。 一、 除鐵理論與工藝 鐵的常見化合價有十2價和十3價，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Fe2 的氧化速率有較大影響，在 pH＞5.5的情況下，地下水的pH值每升高1.0，二價鐵的氧化速度就增大100倍 （1.） 空氣自然氧化除鐵 建國初期，國內地下水除鐵大多采用的自然氧化除鐵工藝。其基本原理是曝氣充氧后將亞鐵氧化為三價鐵，經反應沉淀之后，過濾將其去除。提高地下水的pH值能夠大大加快Fe2 氧化為Fe3 的速度。因此，空氣自然氧化工藝通常采用較大曝氣強度，在充氧的同時散除地下水中的游離CO2以提高pH值，曝氣后的pH值一般在7.0以上。盡管如此，空氣自然氧化除鐵工藝所需的停留時間仍較長，約2－3h，且由于三價鐵絮凝體較小。容易穿透濾層，影響水質。另一方面，水中溶解性硅酸與三價鐵氫氧化物形成硅鐵絡合物： Fe3 ＋Si0（OH）3-1＝FeOSi（OH）32 使Fe（OH）3膠體凝聚困難，影響氫氧化鐵的絮凝，難以從水中分離。在地下水堿度較低時，溶解性硅酸對除鐵效果影響尤為。錳砂濾料 （2）、 接觸催化氧化除鐵 接觸氧化除鐵，地下水經過簡單曝氣要絮凝、沉淀而直接進入濾池，在濾料表面催化劑的作用下，亞鐵迅速地氧化為三價鐵，并被濾層截留而去除。由于催化劑的作用，只要處理水的pH值高于6.0，Fe2 就能順利的氧化為Fe3 。我國絕大多數地下水pH值都是高于6.0的，Fe2 的氧化均能迅速完成，這樣就可以簡化曝氣過程。曝氣只需要向水中充氧即可。接觸氧化除鐵工藝的構筑物較為簡單，水力停留時間只需5～30min即可。同時，鐵的去除不受溶解性硅酸價的影響。出水總鐵濃度也隨著過濾時間的增加而減少。在周期時間內，水質會越來越好。 接觸氧化除鐵的機理是催化氧化反應，起催化作用的是錳砂濾料表面的鐵質活性濾膜。鐵質活性濾膜首先吸附水中的亞鐵離子，被吸附的亞鐵離子在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為三價鐵，并且使催化劑再生，反應生成物為催化劑，又參與新的催化反應，鐵質活性濾膜接觸氧化鐵的過程是一個自催化反應過程。 關于鐵質活性濾膜的化學組成有幾種不同的看法。李圭白［1］認為，鐵質活性濾膜的化學組成為Fe（OH）3·2H2O。新鮮的濾膜具有很強的催化活性，隨著時間的增長，濾膜老化脫水活性也逐漸降低，濾膜終老化生成FeOOH便喪失催化活性。而高井雄［3］則認為，在除鐵濾池中自然形成的羥基化鐵（FeOOH）的羥基表面起接觸催化作用。羥基氧化鐵不是以FeOOH所示的簡單分子形式存在的，它是鐵原子、氧原子和固體內氫原子三者相結合的巨大無機分子。 （3 ）、生物氧化除鐵 在除鐵的研究實踐中，有人在除鐵濾池中檢測到了鐵細菌的存在，并發(fā)現生物在鐵的去除過程中起很大作用，提出了生物除鐵的觀點。Pierre Mouchet［4］在低含鐵量（0.75～1.1 mg／L）和低含鐵量（0～0.7mg／L）的情況下發(fā)現生物在除鐵過程中有很大的作用，認為生物是鐵去除的主要原因。Catherine V.Tremblay［5］也在低溶解氧含量下發(fā)現生物除鐵作用的存在。 在試驗發(fā)現，生物在除鐵中的作用很小。試驗采用兩個內徑188m m的有機玻璃濾柱，濾砂均為剛投入運行的新石英砂。其中一個濾柱每天用1％的HgCI2溶液浸泡濾層1～2h，另一個為對比柱。濾速為 6 m／h，進水溶解氧大于6mg／L，進水pH6.5，進水總鐵的質量濃度大于15 mg／L。試驗結果如圖1。試驗發(fā)現兩者處理效果基本相同，運行不到十天兩個濾柱出水含鐵量已經完全達標，說明高含鐵量地下水中，生物作用對于鐵的去除幾乎沒有影響。 http://www.gyyljs.com 錳砂,錳砂濾料,錳砂濾料價格,球形活性炭,蜂窩斜管 http://www.gyyljs.com/content/?405.html 錳砂 http://www.gyyljs.com/content/?364.html 錳砂濾料 http://www.gyyljs.com/content/?339.html 蜂窩斜管 http://www.gyyljs.com/content/?355.html 球形活性炭