天然錳砂接觸氧化除錳是目前采用較廣泛的地下水除鐵除錳方法

天然錳砂接觸氧化除錳是目前采用較廣泛的地下水除鐵除錳方法

天然錳砂濾料接觸催化氧化除鐵；

　   錳砂接觸氧化除鐵除錳是目前采用較廣泛地下水除鐵除錳方法之一.接觸氧化除鐵，地下水經(jīng)過簡單曝氣要絮凝、沉淀而直接進(jìn)入濾池，在天然錳砂濾料表面催化劑的作用下，亞鐵迅速地氧化為三價(jià)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，F(xiàn)e2+就能順利的氧化為Fe3+。我國絕大多數(shù)地下水pH值都是高于6.0的，F(xiàn)e2+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(gòu)筑物較為簡單，水力停留時(shí)間只需5～30min即可。同時(shí)，鐵的去除不受溶解性硅酸價(jià)的影響。出水總鐵濃度也隨著過濾時(shí)間的增加而減少。在周期時(shí)間內(nèi)，水質(zhì)會越來越好。
　   接觸氧化除鐵的機(jī)理是催化氧化反應(yīng)，起催化作用的是錳砂濾料表面的鐵質(zhì)活性濾膜。鐵質(zhì)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(jià)鐵，并且使催化劑再生，反應(yīng)生成物為催化劑，又參與新的催化反應(yīng)，鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化鐵的過程是一個(gè)自催化反應(yīng)過程。
      關(guān)于鐵質(zhì)活性濾膜的化學(xué)組成有幾種不同的看法。鐵質(zhì)活性濾膜的化學(xué)組成為Fe（OH）3·2H2O。新鮮的濾膜具有很強(qiáng)的催化活性，隨著時(shí)間的增長，濾膜老化脫水活性也逐漸降低，濾膜最終老化生成FeOOH便喪失催化活性。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(nèi)氫原子三者相結(jié)合的巨大無機(jī)分子。

天然錳砂接觸氧化除錳；
　    天然錳砂濾料接觸氧化除錳工藝流程比較簡單，原水經(jīng)簡單曝氣之后進(jìn)入除錳濾池，在錳砂濾料表面的錳質(zhì)活性濾膜的作用下，Mn2十被水中的溶解氧氧化為MnO2，并吸附在濾料表面，使濾膜得到更新，該過程也是自催化反應(yīng)。
      關(guān)于錳質(zhì)活性濾膜的組成有幾種不同的觀點(diǎn)，接觸催化物為MnO2，其反應(yīng)式為：2Mn2+ ＋（X-1）O2 ＋ 4OH- ＝ 2MnOX·zH2O＋2（l—z）H2O范懋功［6］經(jīng)過紅外光譜測定認(rèn)為接觸氧化物應(yīng)該是Mn3O4。還有一種觀點(diǎn)則認(rèn)為活性濾膜是一種待定復(fù)合物，可用MnxFeOz·xH2O表達(dá)，其結(jié)構(gòu)為六方晶系。
　    采用天然錳砂濾料接觸氧化除錳與接觸氧化除鐵的工藝非常類似，都是簡單曝氣后直接過濾，水力停留時(shí)間短。但由于鐵錳性質(zhì)略有不同，因而影響因素也有所不同。前已述及，鐵的氧化還原電位比錳低，二價(jià)錳較難被氧化成四價(jià)錳，所以其濾速比除鐵濾速低，一般為8～10 m／h。而且二價(jià)鐵對四價(jià)錳成為還原劑，大大阻礙二價(jià)錳的氧化：2Fe2+ ＋ MnO2 ＋ 2H2O ＝ 2Fe3+ ＋ Mn2+ ＋ 4OH- 錳的去除遠(yuǎn)較鐵為困難，鐵錳共存時(shí)，鐵對錳的去除有干擾。在濾層中，要先完成對鐵的去除，才能開始除錳，獲得穩(wěn)定的除錳效果，F(xiàn)e2+的界限質(zhì)量濃度約為2 mg／L。

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