改性纖維快速氧化除錳研究.pdf_第1頁(yè)
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1、在水污染日益嚴(yán)重的今天,地下水等重要水源中常含有過(guò)量的錳;由于鐵性質(zhì)與錳相近,鐵錳往往同時(shí)存在,嚴(yán)重影響其使用價(jià)值。一方面,錳的過(guò)量攝入對(duì)人體有慢性毒害。另一方面,錳和鐵異味大,還引起色度。 除錳一直是一項(xiàng)重要的研究課題,人們已在這一領(lǐng)域取得不少成果。但錳氧化需要的氧化電位較高,難以完全被氧化分離去除,如何在極短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)錳的高效去除使其符合現(xiàn)代社會(huì)的需要,仍是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。 順應(yīng)膜處理這一新興水處理技術(shù)的發(fā)展與普

2、及,本文通過(guò)快速高效氧化處理與膜高效分離性能結(jié)合,試探索一條除錳的新路。通過(guò)對(duì)聚合纖維進(jìn)行金屬氧化物改性處理,利用其吸附、催化氧化等機(jī)能,實(shí)現(xiàn)次氯酸鈉催化氧化和高錳酸鈉強(qiáng)氧化下的快速除錳。 試驗(yàn)證明改性纖維無(wú)需熟化即能達(dá)到甚至超過(guò)成熟錳砂的吸附效果,尤其對(duì)高錳濃度吸附更有優(yōu)勢(shì)。改性纖維中錳氧化物的含量與對(duì)錳吸附能力呈正比上升關(guān)系,但與鐵的吸附量無(wú)關(guān)。改性纖維對(duì)鐵的吸附要比錳快,吸附量也更大,在多離子條件下吸附具有選擇性,吸附量依

3、次為Fe>Mn>NH4-N>K。改性纖維的吸附等溫線符合Freundlich吸附式,對(duì)錳的吸附符合單配位反應(yīng)。 改性纖維能提高次氯酸鈉催化氧化錳去除率20倍,強(qiáng)氧化錳去除率20%。在催化氧化、強(qiáng)氧化除錳過(guò)程的影響分析基礎(chǔ)上,證明了快速除錳的有效性和可行性。 在催化氧化過(guò)程中,改性纖維上的錳氧化物起著MnO(OH)2自催化劑的作用和良好的吸附作用。通過(guò)添加改性纖維,能達(dá)到反應(yīng)時(shí)間15s時(shí)錳去除率95%以上,鐵去除率100%

4、。鐵錳同時(shí)存在時(shí)去除更容易;過(guò)濾孔徑對(duì)除錳影響不大,但對(duì)同時(shí)除鐵除錳有較大影響;堿度、硬度對(duì)除鐵除錳有一定的影響。 在強(qiáng)氧化試驗(yàn)中,改性纖維能促進(jìn)錳氧化物顆粒生長(zhǎng),使顆粒粒徑增大到0.1μm附近;同時(shí)能吸附錳氧化物等顆粒。反應(yīng)時(shí)間15s時(shí)處理錳濃度2mg/L原水到過(guò)濾出水錳濃度0.068mg/L,去除率高達(dá)97%,達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。合適的堿度、硬度能提高去除率;同時(shí)除鐵錳時(shí),鐵十分容易被去除,去除率基本為100%,錳去除率83%以

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