锰砂滤料使用-除锰理论与工艺
除锰理论与工艺
锰常见的化合价有十2,+4,+6,+7四种价位,其中十6价和十7价锰在天然水中一般不稳定,实际中可以认为不存在。+2价锰溶于水是要去除的主要对象,十4价锰则常以固体物质MnO2及水合物的悬浮粒子形式存在于水中,其溶解度甚低,不足为害。锰比铁去除难得多,Fe2+在 pH>7.0的情况下就能够迅速氧化为Fe3+,而水中二价锰则需在PH>9.5时,才能比较迅速地氧化为MnO2析出。地下水的PH值一般在7.5以下,必须加以适宜条件,反应才能进行。锰砂滤料
(1)、 接触氧化除锰
接触氧化除锰工艺流程比较简单,原水经简单曝气之后进入除锰滤池,在锰砂滤料表面的锰质活性滤膜的作用下,Mn2十被水中的溶解氧氧化为MnO2,并吸附在滤料表面,使滤膜得到更新,该过程也是自催化反应。
关于锰质活性滤膜的组成有几种不同的观点,李圭白认为接触催化物为MnO2,其反应式为:2Mn2+ +(X-1)O2 + 4OH- = 2MnOX·zH2O+2(l—z)H2O范懋功[6]经过红外光谱测定认为接触氧化物应该是Mn3O4。还有一种观点则认为活性滤膜是一种待定复合物,可用MnxFeOz·xH2O表达,其结构为六方晶系。
接触氧化除锰与接触氧化除铁的工艺非常类似,都是简单曝气后直接过滤,水力停留时间短。但由于铁锰性质略有不同,因而影响因素也有所不同。前已述及,铁的氧化还原电位比锰低,二价锰较难被氧化成四价锰,所以其滤速比除铁滤速低,一般为8~10 m/h。而且二价铁对四价锰成为还原剂,大大阻碍二价锰的氧化:2Fe2+ + MnO2 + 2H2O = 2Fe3+ + Mn2+ + 4OH- 锰的去除远较铁为困难,铁锰共存时,铁对锰的去除有干扰。在滤层中,要先完成对铁的去除,才能开始除锰,李圭白认为要获得稳定的除锰效果,Fe2+的界限质量浓度约为2 mg/L。
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