采用不同質(zhì)量錳砂濾料對(duì)地下水除鐵除錳吸附去除能力實(shí)驗(yàn)研究

采用不同質(zhì)量錳砂濾料對(duì)地下水除鐵除錳吸附去除能力實(shí)驗(yàn)研究

    飲用水除鐵除錳機(jī)制和工程技術(shù)一直是一個(gè)難以突破的難題.我國(guó)大部分地下水除鐵除錳工程都采用工藝簡(jiǎn)單,投資及運(yùn)行費(fèi)用低的曝氣接觸氧化法.在地下水曝氣接觸氧化法中,鐵錳的氧化去除主要是錳砂濾料上包覆的鐵質(zhì)及錳質(zhì)活性膜的自催化氧化作用,不同濾料由于成分、性能不同錳砂濾料對(duì)地下水中錳離子的去除速率和去除時(shí)間和氧化錳含量區(qū)別差異較大。
    不同錳砂濾料對(duì)地下水中錳離子的去除速率和去除機(jī)理,為選擇理想的錳砂濾料提供科學(xué)依據(jù)。方法選擇水廠濾池成熟濾料和四種不同品質(zhì)的錳砂分別裝在五組濾柱中對(duì)同一原水進(jìn)行處理,測(cè)定濾柱出水錳離子質(zhì)量濃度,分析其成熟期、并與反應(yīng)速率方程進(jìn)行擬合,綜合分析錳砂的去除能力。
    實(shí)驗(yàn)結(jié)果： A柱鞏義高品質(zhì)天然錳砂成熟期為28 天、B柱低品質(zhì)天然錳砂和C柱低品質(zhì)天然錳砂濾料成熟期為66 天、D柱低品質(zhì)汝陽天然錳砂成熟期為86 天。在錳砂濾料形成活性濾膜后,不同錳砂都表現(xiàn)出了一級(jí)反應(yīng)速率方程的特征。A柱高品質(zhì)錳砂濾料的成熟期最短,去除速率高,是除錳理想的錳砂濾料。
    實(shí)驗(yàn)結(jié)論；錳砂濾料品質(zhì)對(duì)生成活性濾膜和成熟期影響很大,錳砂濾料生成活性濾膜后的質(zhì)量濃度隨時(shí)間變化曲線符合一級(jí)反應(yīng)速率方程。
不同錳砂濾料除錳吸附特性研究；
    飲用水除鐵除錳機(jī)制和工程技術(shù)一直是一個(gè)難以突破的熱點(diǎn)研究課題。鑒于我國(guó)含鐵錳的地下水分布較廣,研究人員從上世紀(jì)60年代開始就對(duì)地下水除鐵和除錳做了深入研究,通過調(diào)整溶解氧、pH值等不斷完善改進(jìn)地下水除錳的氧化過程。但是對(duì)吸附過程研究較少。
    不同錳砂濾料處理錳離子超標(biāo)地下水時(shí)的吸附特性,選擇4種有代表性的錳砂濾料對(duì)同一原水進(jìn)行靜態(tài)吸附試驗(yàn),研究了不同錳砂對(duì)水中錳離子的吸附情況;分別與Langmuir吸附等溫式和Freundlich吸附等溫式進(jìn)行擬合,根據(jù)可決系數(shù)R2值判斷出4種錳砂均符合Langmuir吸附模型;以Langmuir吸附模型中的最大吸附容量qmax與吸附能量常數(shù)KL反映吸附劑的吸附能力,綜合分析得出A柱高品質(zhì)錳砂的吸附效果最好,并由此得出MnO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)與錳砂吸附能力呈正相關(guān)。該實(shí)驗(yàn)研究可為實(shí)際工程中的錳砂選擇提供科學(xué)依據(jù),具有實(shí)際意義。

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