天然錳砂接觸氧化法除鐵除錳機(jī)理

天然錳砂接觸氧化法除鐵除錳機(jī)理；接觸氧化法20世紀(jì)60年代，由李圭白等人研制開發(fā)了地下水除鐵技術(shù)，成功實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jī)理是自催化氧化反應(yīng)，起催化作用的是錳砂濾料表面的鐵質(zhì)和錳質(zhì)活性濾膜．鐵質(zhì)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(yīng)．同理，Mn2+在錳砂濾料表面錳質(zhì)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(shí)現(xiàn)了在pH>7．5的條件下對(duì)Mn2+的去除，降低了除錳難度，解決了自然氧化法流程復(fù)雜的問題，水在系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間僅為2～30 min，設(shè)備小，大幅度降低了運(yùn)行費(fèi)用．同時(shí)，鐵的去除不受溶解性硅酸的影響，出水總鐵質(zhì)量濃度也隨著過濾時(shí)間的增加而減少，在過濾周期內(nèi)水質(zhì)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(zhì)活性濾膜的成熟期較長．另外，由于經(jīng)常性的反沖洗，錳質(zhì)活性濾膜有時(shí)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(jí)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(duì)少，對(duì)除錳效果產(chǎn)生影響．當(dāng)鐵或錳質(zhì)量濃度較高時(shí)，通常采用一級(jí)曝氣、過濾除鐵，二級(jí)曝氣、過濾除錳的分級(jí)去除方法，但是這樣一來，工藝流程趨于復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用偏高．實(shí)踐表明，這種地下水除鐵除錳的方法是不夠嚴(yán)密的，需要有更有效的方法和技術(shù)．