天然錳砂接觸氧化法除鐵除錳機理

天然錳砂接觸氧化法除鐵除錳機理；接觸氧化法20世紀60年代，由李圭白等人研制開發了地下水除鐵技術，成功實驗了天然錳砂接觸氧化除鐵工藝并于70年代確立了接觸氧化除鐵理論，80年代初，又開發了接觸氧化除錳工藝，并迅速推廣．地下水經過簡單曝氣后，直接進入濾池，在錳砂濾料表面催化劑的作用下，Fe2+、Mn2+被氧化后直接被濾層截留去除．該法的機理是自催化氧化反應，起催化作用的是錳砂濾料表面的鐵質和錳質活性濾膜．鐵質活性濾膜吸附水中的Fe抖，被吸附的Fe2+在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為Fe3+，并且生成物作為催化劑又參與新的催化反應．同理，Mn2+在錳砂濾料表面錳質活性濾膜的作用下，被水中的溶解氧氧化為MnO：并吸附在錳砂濾料表面，使濾膜不斷更新．活性濾膜的自催化作用實現了在pH>7．5的條件下對Mn2+的去除，降低了除錳難度，解決了自然氧化法流程復雜的問題，水在系統內的停留時間僅為2～30 min，設備小，大幅度降低了運行費用．同時，鐵的去除不受溶解性硅酸的影響，出水總鐵質量濃度也隨著過濾時間的增加而減少，在過濾周期內水質越來越好．但是，由于鐵的氧化還原電位比錳低，因此在錳砂濾料濾層中，Mn2+氧化為MnO2的速度較慢，錳質活性濾膜的成熟期較長．另外，由于經常性的反沖洗，錳質活性濾膜有時無法形成，這些都使得除錳效果呈現不穩定的狀態．此外采用一級曝氣、過濾除鐵除錳，將使濾床上層除鐵濾層厚度增加，下層除錳濾層厚度相對少，對除錳效果產生影響．當鐵或錳質量濃度較高時，通常采用一級曝氣、過濾除鐵，二級曝氣、過濾除錳的分級去除方法，但是這樣一來，工藝流程趨于復雜，運行費用偏高．實踐表明，這種地下水除鐵除錳的方法是不夠嚴密的，需要有更有效的方法和技術．