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地下水錳砂生物除鐵除錳法原理及存在問題

作者來源:gysxlc       發(fā)布時間: 2018/4/8 11:40:01    標簽:地下水錳砂生物除鐵除錳法原理及存在問題-嵩鑫濾材
導讀:
國外多位學者均發(fā)現(xiàn)了生物除鐵作用的存在,但是諸多試驗表明,在高鐵情況下生物除鐵作用微乎其徽.生物除鐵究竟存在與否,以及在怎樣的水質條件下存在,均需進一步探索.

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地下水錳砂生物除鐵除錳法原理及存在問題

    生物除錳是國內外近年來提出的采用錳砂濾料的除錳理論,該觀點認為,除錳錳砂濾池中錳的去除主要是濾層中鐵細菌生物作用的結果,而不是傳統(tǒng)除錳理論所說的,錳離子的去除是錳質活性濾膜化學催化作用的結果。生物除錳理論還認為。錳砂表層的錳質活性濾膜并不僅僅是由錳的化合物所組成.而是錳的化合物和鐵細菌的共生體,且活性濾膜是在微生物的誘導作用下形成的.除錳濾池中,微生物氧化原水中的錳獲得能量.不斷繁殖并附著在濾料表面.同時被氧化的MnO2也沉積在濾料表面,與微生物形成一層“黑膜”.就是接觸氧化除錳工藝中的錳質活性濾膜.錳砂濾層成熟后,濾膜不斷吸附水中的Mn2+,其中鐵細菌利用水中的溶解氧將Mn2+氧化為MnO2·mH2O,并沉積在濾膜的表面,成為濾膜的一部分,使濾膜得到更新,從而使整個吸附氧化、再生處于一種動態(tài)平衡。
工藝運行效果
    研究表明.鐵的氧化仍然是化學氧化作用,錳的氧化則主要是鐵細菌等的生物氧化作用.在所進行的研究中,均在一級生物過濾中達到鐵錳同時去除的效果.由于鐵細菌在利用鐵的同時產生了氧化錳的功能.因而在生物錳砂濾層中,鐵氧化去除的同時,錳也通過鐵細菌的生物氧化得以去除,錳的氧化不受鐵快速氧化的干擾.因此,對于鐵錳共存的地下水,通過一級曝氣、一級錳砂過濾就能達到同時去除地下水中鐵錳的目的。該工藝流程簡單,構筑物少,停留時問短.工程一次性投資可節(jié)省50%左右;僅需低強度簡單曝氣,以滿足鐵錳氧化對DO的需求,而無需曝氣塔等大型的曝氣設施,在年運行費用上可節(jié)省資金70%左右;與二級處理工藝相比,生物除鐵除錳工藝濾池工作周期長、反沖洗強度小,歷時短,不僅可以節(jié)水節(jié)能,還能增加產水量。
存在問題及發(fā)展方向
    國內外學者對生物除鐵除錳理論已經進行了較多的研究,但是在生產實踐中仍存在不少問題:
    1.國外多位學者均發(fā)現(xiàn)了生物除鐵作用的存在,但是諸多試驗表明,在高鐵情況下生物除鐵作用微乎其徽.生物除鐵究竟存在與否,以及在怎樣的水質條件下存在,均需進一步探索。若生物除鐵存在,則其是否比接觸催化除鐵更有優(yōu)勢.如過濾周期是否更長,錳砂濾層含污能力是否更高等,均值得進一步研究,
    2.Fe2+是維系生物濾層中徽生物群體的平衡與穩(wěn)定不可缺少的重要因素。若只含錳不含鐵的原水長期進人生物濾層,則生物群體的平衡就會被破壞,濾層的除錳活性會隨之削弱而最終喪失.
    3.生物除錳的實際效果己得到廣泛的認可,但生物除錳的機理還處于較初級的實驗研究階段。生產實踐中,生物除錳尚存在一些無法解釋的現(xiàn)象.一般說來.成熟的一級除鐵錳錳砂濾料濾池中。錳砂濾層上部為除鐵帶.下部為除錳帶.但試驗發(fā)現(xiàn),只有在濾層表面鐵細菌計數(shù)達到105數(shù)迸級時.濾池的除錳能力才成熟.可是在濾層除錳帶卻常常只能計數(shù)到102-103數(shù)量級的鐵細菌.如果鐵細菌是除錳的主要原因.為什么除錳作用往往發(fā)生在徽生物數(shù)量較少的下層,而不是微生物數(shù)量較多的上層,這需要更進一步的研究和探討.對鐵細菌的篩選、馴化也已獲得一定成功,但培養(yǎng)菌種的費用大.
    .4目前工程實踐相對較少.尚未形成完善的工程設計理論及參數(shù)確定方法.在工程實踐方面.還缺乏一整套規(guī)范化的運行調試方法.對生物濾料的培養(yǎng)、反沖洗強度及時間等運行參數(shù),尚無確切的控制標準.

    錳砂生物法除鐵除錳是中小型地下水廠水處理的發(fā)展方向,該工藝的工程實現(xiàn)方法,一是如何以簡單易行的接種方法形成鐵細菌生物濾池,將是今后研究的重點;二是如何利用最新發(fā)展起來的生物轉基因技術.生產出高效穩(wěn)定的生物制劑,將具有廣闊的發(fā)展前景。

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