采用不同質(zhì)量錳砂濾料對地下水除鐵除錳吸附去除能力實驗研究

采用不同質(zhì)量錳砂濾料對地下水除鐵除錳吸附去除能力實驗研究

    飲用水除鐵除錳機(jī)制和工程技術(shù)一直是一個難以突破的難題.我國大部分地下水除鐵除錳工程都采用工藝簡單,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地下水中錳離子的去除速率和去除時間和氧化錳含量區(qū)別差異較大。
    不同錳砂濾料對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同一原水進(jìn)行處理,測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。
    實驗結(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。
    實驗結(jié)論；錳砂濾料品質(zhì)對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)量濃度隨時間變化曲線符合一級反應(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)一直是一個難以突破的熱點研究課題。鑒于我國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)地下水時的吸附特性,選擇4種有代表性的錳砂濾料對同一原水進(jìn)行靜態(tài)吸附試驗,研究了不同錳砂對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)。該實驗研究可為實際工程中的錳砂選擇提供科學(xué)依據(jù),具有實際意義。

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