負(fù)錳濾料對(duì)水中錳的去除效果研究.pdf

1、含錳地下水的廣泛存在迫切需要除錳技術(shù)具有即用性和穩(wěn)定性。本研究針對(duì)接觸催化氧化除錳工藝和生物氧化除錳工藝在運(yùn)行過程中濾料不易成熟或成熟時(shí)間長、除錳效果不穩(wěn)定的問題，在深入探討傳統(tǒng)工藝除錳機(jī)理的基礎(chǔ)上，模擬傳統(tǒng)除錳濾料的形成，利用化學(xué)方法快速合成制備了負(fù)錳濾料，研究了負(fù)錳濾料對(duì)水中Mn2+的去除效果。
　　1、通過分析確定了錳氧化物在除錳工藝中起著關(guān)鍵的作用，采用化學(xué)方式人工制備了負(fù)錳濾料。該濾料外觀呈有金屬光澤的黑褐色，掃描電鏡顯

2、示，濾料表面的錳氧化物成層狀堆積，與生物作用形成的錳氧化物相似；XRD檢測(cè)表明負(fù)載的錳氧化物是一種呈無定形態(tài)的氧化錳的混合物；濾料負(fù)錳量可達(dá)4.6mg/g，與生物氧化作用形成的相當(dāng)；在酸性、中性和堿性溶液中，負(fù)錳濾料的錳脫落率均低于1％，穩(wěn)定性較高；在Mn2+濃度為1、3、5mg/L三個(gè)濃度梯度的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，除錳率可達(dá)到50％以上，性能明顯優(yōu)于天然錳砂和石英砂。
　　2、采用靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究了負(fù)錳濾料對(duì)水中：Mn2+的吸附性能。結(jié)果表

3、明吸附等溫線符合Langmuir方程，該吸附是單分子層吸附，熱力學(xué)方程的分析顯示這種吸附是自發(fā)的吸熱過程；動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明吸附過程更符合Lagergren準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，濾料飽和吸附量約為0.1474mg/g，解吸平衡時(shí)的解吸量約為0.042mg/g。
　　3、單因素影響實(shí)驗(yàn)表明：負(fù)錳濾料粒徑越小，投加量越多，除錳效果越好，對(duì)于初始濃度為5mg/L，體積為100mL的含錳溶液，最佳投加量為2.0g；pH的升高有利于負(fù)錳濾料對(duì)M

4、n2+的吸附；若體系中存在Fe2+，會(huì)降低負(fù)錳濾料對(duì)Mn2+的吸附，濾料首先吸附Fe2+，后吸附Mn2+，對(duì)Fe2+的吸附量要略大于Mn2+，若pH過低，濾料自身將出現(xiàn)漏錳現(xiàn)象。
　　4、動(dòng)態(tài)柱實(shí)驗(yàn)對(duì)不同因素的除錳影響進(jìn)行了研究。認(rèn)為除錳效果受進(jìn)水Mn2+濃度、過濾速度、pH等因素的影響，較低的濾速及中性pH有利于濾柱的穩(wěn)定運(yùn)行；NaClO能夠?qū)⒇?fù)錳濾料吸附的Mn2+氧化為Mn4+從而完成濾料的再生，對(duì)于2.0g濾料，100mL0