錳砂濾池處理高濃度鐵錳及氨氮地下水pH影響研究.pdf

1、地下水除鐵除錳是水工業(yè)中一個歷史悠久的研究課題，國內外已對此展開了大量的研究。地下水除鐵除錳理論及技術先后經(jīng)歷了自然氧化法、接觸氧化法和生物法三個發(fā)展階段。但是，我國的地理環(huán)境多樣化，地下水的特征差異大，同時影響除鐵除錳的因素眾多，對于不同的地下水及處理工藝，鐵錳去除機理難以確定。本文以影響鐵錳去除的敏感因素pH值作為重點考察對象，以哈爾濱某區(qū)含高濃度鐵(平均15mg/l)、錳(平均1.0mg/l)和氨氮(平均2.2mg/l)的地下水為

2、水源，研究pH分別為7.5,7.0和6.5的條件下，濾料的成熟時間及其鐵、錳和氨氮去除效果，以加深對濾料除鐵除錳機理的認識。
　　進水pH值對砂濾池水處理效果的影響研究結果表明：進水pH越高，砂濾池掛膜時間越短，出水水質越好。在pH為7.5,7.0和6.5時，濾池分別在40、60和150天表現(xiàn)除氨氮能力，90、140和210天后，不同pH下濾池除氨氮效果趨于一致，維持在0.4-0.5mg/l；pH值越高越有利于錳的去除，pH7.5

3、的濾池分別運行150天（錳砂）和170天（石英砂），出水錳<0.05mg/l達標，pH7.0的砂濾池有一定的除錳能力，錳砂出水錳濃度為0.3mg/l，石英砂為0.6mg/l，pH6.5的濾池運行220天，沒有除錳效果；pH對濾池除鐵沒有影響，運行150天后，出水鐵均為0.2mg/l以下，除鐵主要是依靠接觸氧化作用；進水pH越高越有利于砂濾池對濁度的穩(wěn)定高效去除。錳砂和石英砂在不同pH下對鐵和氨氮的去除效果沒有顯著區(qū)別，對于錳的去除，在p

4、H7.5和7.0的條件下錳砂對錳的去除效果要優(yōu)于石英砂，pH6.5時兩者一致沒有除錳效果。在pH為7.5的條件下，兩級除鐵除錳的成熟速度要明顯快于單級除鐵除錳，但是在pH為7.0和6.5的條件下，兩種除鐵除錳工藝的水質處理效果沒有明顯的區(qū)別，這表明在一定范圍內，pH對濾料成熟速度的影響遠大于反洗頻率對其的影響。
　　pH對砂濾池除錳影響的機理探討研究表明：隨著pH的降低，鐵在濾池中的去除深度會增加，壓縮除錳帶，濾池的主要除錳帶向下

5、移動；隨著pH值的降低，濾料表面鐵含量逐漸升高，錳含量逐漸降低，三價鐵氫氧化物會覆蓋濾料表面，阻礙“錳質活性濾膜”的生成，從而干擾錳的去除。
　　錳砂吸附及再生除錳效能研究結果表明：錳砂吸附錳的過程符合二級動力學方程，說明錳砂吸附錳是化學吸附過程，吸附質與吸附劑之間有離子交換的過程發(fā)生；在錳砂吸附錳的過程中，前6h的吸附速率由內擴散控制，6h-12h吸附速率由膜擴散控制，12h以后為吸附平衡階段。用不同pH溶液洗脫吸附飽和的錳砂時