采用不同质量锰砂滤料对地下水除铁除锰吸附去除能力实验研究

采用不同质量锰砂滤料对地下水除铁除锰吸附去除能力实验研究

    饮用水除铁除锰机制和工程技术一直是一个难以突破的难题.我国大部分地下水除铁除锰工程都采用工艺简单,投资及运行费用低的曝气接触氧化法.在地下水曝气接触氧化法中,铁锰的氧化去除主要是锰砂滤料上包覆的铁质及锰质活性膜的自催化氧化作用,不同滤料由于成分、性能不同锰砂滤料对地下水中锰离子的去除速率和去除时间和氧化锰含量区别差异较大。
    不同锰砂滤料对地下水中锰离子的去除速率和去除机理,为选择理想的锰砂滤料提供科学依据。方法选择水厂滤池成熟滤料和四种不同品质的锰砂分别装在五组滤柱中对同一原水进行处理,测定滤柱出水锰离子质量浓度,分析其成熟期、并与反应速率方程进行拟合,综合分析锰砂的去除能力。
    实验结果： A柱巩义高品质天然锰砂成熟期为28 天、B柱低品质天然锰砂和C柱低品质天然锰砂滤料成熟期为66 天、D柱低品质汝阳天然锰砂成熟期为86 天。在锰砂滤料形成活性滤膜后,不同锰砂都表现出了一级反应速率方程的特征。A柱高品质锰砂滤料的成熟期最短,去除速率高,是除锰理想的锰砂滤料。
    实验结论；锰砂滤料品质对生成活性滤膜和成熟期影响很大,锰砂滤料生成活性滤膜后的质量浓度随时间变化曲线符合一级反应速率方程。
不同锰砂滤料除锰吸附特性研究；
    饮用水除铁除锰机制和工程技术一直是一个难以突破的热点研究课题。鉴于我国含铁锰的地下水分布较广,研究人员从上世纪60年代开始就对地下水除铁和除锰做了深入研究,通过调整溶解氧、pH值等不断完善改进地下水除锰的氧化过程。但是对吸附过程研究较少。
    不同锰砂滤料处理锰离子超标地下水时的吸附特性,选择4种有代表性的锰砂滤料对同一原水进行静态吸附试验,研究了不同锰砂对水中锰离子的吸附情况;分别与Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式进行拟合,根据可决系数R2值判断出4种锰砂均符合Langmuir吸附模型;以Langmuir吸附模型中的最大吸附容量qmax与吸附能量常数KL反映吸附剂的吸附能力,综合分析得出A柱高品质锰砂的吸附效果最好,并由此得出MnO2质量分数与锰砂吸附能力呈正相关。该实验研究可为实际工程中的锰砂选择提供科学依据,具有实际意义。

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