地下水除鐵除錳技術(shù)探討的論文

《地下水除鐵除錳技術(shù)探討的論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、地下水除鐵除錳技術(shù)探討的論文　　摘要:介紹水中的鐵、錳對(duì)生產(chǎn)生活的危害。結(jié)合傳統(tǒng)的地下水除鐵除錳技術(shù),介紹改性濾料的除鐵、除錳效能。著重闡述鐵質(zhì)、錳質(zhì)活性濾膜的形成及對(duì)鐵、錳去除的作用?！　￡P(guān)鍵詞:除鐵除錳;改性濾料;鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜　　　　1地下水除鐵、除錳原理　　　　由于鐵和錳的性質(zhì)很相似,所以去除鐵和錳的原理也相同,即:用氧化法充分曝氣,把水中的溶解態(tài)的+2價(jià)鐵和錳氧化成+3價(jià)鐵和+4價(jià)猛的不溶態(tài)化合物,經(jīng)氧化和絮凝后,生成的鐵、錳沉淀物可經(jīng)過(guò)濾而去除,從而達(dá)到除鐵、除錳的功效?！　　　?傳統(tǒng)地下水除鐵、除

2、錳技術(shù)　　　　長(zhǎng)期以來(lái),人們一直使用物理化學(xué)的方法去除水中的二價(jià)鐵和二價(jià)錳。美國(guó)從1950年就將錳質(zhì)綠砂有效的運(yùn)用到除鐵和除錳過(guò)程?！　?.1曝氣氧化法　　此法是利用空氣中的氧氣與水中的+2價(jià)鐵和錳接觸,將其氧化成+3價(jià)鐵和+4價(jià)錳的化合物,然后經(jīng)沉淀,過(guò)濾達(dá)到除鐵、除錳的目的。此過(guò)程去除鐵、錳所需的ph值應(yīng)不低于7.0,ph值越高,氧化速度越快。向水中曝氣的目的除了提供足夠的氧氣外,還有去除水中的co2以提高水的ph?！　?.2曝氣接觸氧化法　　經(jīng)過(guò)曝氣,使得含有溶解氧的水通過(guò)含有鐵質(zhì)和錳質(zhì)的活性濾料,在所含

3、鐵質(zhì)和二氧化錳的催化作用下,二價(jià)的鐵和錳的氧化速率大大加快,進(jìn)而被活性濾料去除。其中,活性濾料可以是天然錳砂,也可由普通的砂濾料經(jīng)熟化而形成。.接觸氧化法所需的ph值不低于6.0,一般要大于7.0。此過(guò)程曝氣的目的是向水中提供足夠的氧氣。　　2.3氯氧化法　　氯是比氧更強(qiáng)的氧化劑,當(dāng)ph大于5.0時(shí),氯就可以迅速的將二價(jià)鐵和錳氧化成三價(jià)鐵和四價(jià)錳。經(jīng)濾砂過(guò)濾,去除生成的鐵、錳絮凝物?！　?.4藥劑氧化法　　藥劑氧化法是利用具有強(qiáng)氧化性的化學(xué)藥劑來(lái)氧化水中的二價(jià)鐵和二價(jià)錳。例如高錳酸鉀氧化,氯氧化等?！　〈送?還

4、有生物法去除水中的鐵、錳?！　　　?改性濾料的性能　　　　改性濾料是在載體(普通石英砂濾料、陶粒濾料或一些表面積大的天然材料)表面涂以金屬氧化物或氫氧化物,在水分子存在的條件下,金屬氧化物表面具有大量的羥基集團(tuán),羥基化后的表面可以與水中的金屬離子發(fā)生離子交換反應(yīng),從而改變?cè)瓰V料顆粒表面的物理化學(xué)性質(zhì),以提高濾料的截污能力。即使在中性環(huán)境中,也能提高濾料對(duì)鐵錳的吸附能力。與傳統(tǒng)濾料相比,改性濾料具有更多的表面吸附點(diǎn)位,因此,它比天然錳砂或石英砂具有更明顯的除鐵、除錳優(yōu)勢(shì)。為增大濾料顆粒的表面分子結(jié)構(gòu)的附著力,必須

5、在濾料表面形成具有較高范德華力常數(shù)的一層化學(xué)薄膜。薄膜中所含的化合物的分子量越大,其對(duì)顆粒的吸附能力就越強(qiáng)?！　∧壳?國(guó)內(nèi)外已對(duì)改性濾料進(jìn)行了大量的研究工作。我國(guó)早在1950年,李圭白先生等人在采用錳砂過(guò)濾去除地下水中的鐵錳時(shí)取得了顯著的效果。后來(lái),同濟(jì)大學(xué)的嚴(yán)煦世等人也對(duì)改性濾料的應(yīng)用方面作了大量的基礎(chǔ)性研究工作;國(guó)外對(duì)于改性濾料的研究范圍更加廣泛。1989年起,美國(guó)華盛頓大學(xué)markm.benjamin等人對(duì)鐵化合物去除多種金屬離子作了深入的研究,發(fā)現(xiàn)改性濾料的過(guò)濾效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于石英砂。在烏克蘭基礎(chǔ)建筑工業(yè)大

6、學(xué)的一個(gè)課題組的研究結(jié)果也顯示了改性濾料在去除鐵錳的過(guò)程中可以縮短濾池的成熟期,改善濾池成熟期前出水水質(zhì)?！　【C合大量的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)改性濾料的過(guò)濾效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:　　(1)去除水中的懸浮雜質(zhì)。同濟(jì)大學(xué)高乃云等人采用氧化鋁改性石英砂作為濾料,進(jìn)行強(qiáng)化過(guò)濾處理微污染水的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)石英砂經(jīng)處理后的表面零電荷ph值由0.7-2.2提高到7.5-9.5。因此,即使是微污染原水在采用改性的石英砂處理時(shí),不需要再添加任何混凝劑就可以達(dá)到降低濁度的目的。并且原水中的懸浮雜質(zhì)以及微量溶解性有機(jī)物也有不同程度

7、的去除?！　?2)吸附水中的重金屬離子,如pb2+、cd2+、cu2+、ni2+、cr2+等,去除機(jī)理主要是化學(xué)吸附、離子交換吸附和離子沉淀?！　?3)去除水中的砷。matteno2•h2o)而形成的。mno2•h2o所利用的是原水中的鐵和錳,它也是錳質(zhì)濾膜的一個(gè)組成部分。在很多文章中,我們可以看到對(duì)于錳質(zhì)濾膜組分的見解,李圭白先生在所著文章中寫道,錳質(zhì)活性濾膜的主要成分是mno2。而大量的實(shí)驗(yàn)研究表明,錳質(zhì)濾膜是很復(fù)雜的,它是多種錳化合物的混合物,可用化學(xué)式mnox(x=1.33)表示

8、。近來(lái)有人認(rèn)為它可能是黑錳礦(x=1.33-1.42)和水黑錳礦(x=1.15-1.45)的混合物?！　?duì)于錳質(zhì)活性濾膜的制備雖有很多的意見,但所生成的濾膜往往活性不強(qiáng),或者沒(méi)有活性。對(duì)于鐵和錳尤其是錳的去除效率不高。實(shí)驗(yàn)室常用的方法是用氯化錳和高錳酸鉀水浴加熱,然后使用活性氧化鋁為介質(zhì),對(duì)活性氧化鋁進(jìn)行改性,在其表面附著一層錳的化合物,由于所生成的物質(zhì)呈黑色,故又稱為“黑砂”,生成“