摘要：為了解決水體中鐵錳季節(jié)性超標(biāo)的問(wèn)題，提出一種既能夠減少化學(xué)試劑的使用又能有效去除鐵錳的經(jīng)濟(jì)有效的方法。研究了單一方法（二氧化氯氧化法、接觸催化氧化法）及兩者聯(lián)合對(duì)鐵錳的去除效果，提出用二氧化氯氧化-錳砂過(guò)濾聯(lián)合方法解決。研究表明，用ClO2氧化去除水中Fe2+的反應(yīng)先發(fā)生、速率較快且效果較好，而與Mn2+反應(yīng)則較慢并且不能完全轉(zhuǎn)化為沉淀。  

單純接觸催化氧化法需要較長(zhǎng)時(shí)間，過(guò)濾層才能達(dá)到穩(wěn)定且較好的處理效果，培養(yǎng)過(guò)程中其除錳效果并不理想。兩者聯(lián)合時(shí)，利用過(guò)濾層的吸附作用去除部分鐵錳，減少了氧化劑的使用。初期3個(gè)柱的除Mn2+效果都比較好，去除率均大于80%；然而采用石英砂或纖維束濾料的濾柱去除Mn2+的效果隨時(shí)間變差，但采用錳砂的除錳效果在實(shí)驗(yàn)期間始終維持在較高水平。  

近年來(lái)，由于地下水污染程度的加劇及其水量的限制，許多地區(qū)將湖泊、水庫(kù)等作為飲用水源地。然而，地表水水環(huán)境受外部條件的影響較大。  

由于鐵、錳性質(zhì)較為相似且金屬的價(jià)態(tài)多樣，其在環(huán)境中易因外部條件的影響發(fā)生再釋放和沉淀的相互轉(zhuǎn)化，造成水體中鐵錳濃度的季節(jié)性升高現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致水廠原水水質(zhì)發(fā)生“突然”惡化的現(xiàn)象，并使水廠處理工藝效率下降，混凝劑和消毒劑的耗費(fèi)增加，出廠水質(zhì)下降。  

目前，去除水中鐵錳的技術(shù)主要有強(qiáng)氧化劑法、物理化學(xué)方法和生物法。這些技術(shù)方法的研究、發(fā)展和應(yīng)用，極好地完善了含鐵、錳水的處理技術(shù)及工藝。在實(shí)際應(yīng)用中它們各有優(yōu)勢(shì)，但也存在一定的問(wèn)題。強(qiáng)氧化劑法對(duì)投加量的要求較為嚴(yán)格，而且成本較高；物理化學(xué)法處理的效果并不夠理想；生物法的去除效果較好，但是一般需要較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間。因此2種方法的聯(lián)合使用已經(jīng)成為研究水中鐵錳去除的一種新思路。  

針對(duì)夏季水庫(kù)中鐵錳含量季節(jié)性超標(biāo)的現(xiàn)象（王圈水庫(kù)，PH為7.５左右），為使水廠即能消除突增的污染，又能減少化學(xué)藥劑的投加量，對(duì)水中鐵錳的去除方法進(jìn)行研究。通過(guò)比較常用強(qiáng)氧化劑的特點(diǎn)，選定二氧化氯研究其對(duì)水中鐵錳的去除效果；為了應(yīng)對(duì)水質(zhì)‘突然’惡化現(xiàn)象，考慮增加過(guò)濾層作為緩沖，可供選擇的原料有很多；選定合理的初始條件，研究二氧化氯氧化－接觸催化氧化的效果，為水體中鐵錳的處理提供了科學(xué)的依據(jù)。  

1材料與方法  

1.1實(shí)驗(yàn)材料  

（1）實(shí)驗(yàn)用水。研究二氧化氯氧化處理水中鐵錳的效果時(shí)，采用蒸餾水配制Ｆe2+、MN2+的濃度分別為1.0、1.５Mg/L的混合溶液；接觸催化氧化法除錳的實(shí)驗(yàn)用水取自某水廠混凝后直接過(guò)濾的出水；進(jìn)行聯(lián)合效果的研究時(shí)，實(shí)驗(yàn)用水是用自來(lái)水（經(jīng)活性炭吸附，余氯已去除）配制的Ｆe2+、MN2+的濃度分別為1.0、1.５Mg/L的混合溶液。  

（2）氧化劑。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)往亞氯酸鈉（Na-CLO2）溶液中慢慢地加入稀HCL制取CLO2，得到濃度較高的CLO2溶液，使用時(shí)按所需濃度進(jìn)行稀釋。  

（3）濾料性質(zhì)。石英砂、錳砂的粒徑均在0.５～2MM范圍內(nèi)，其組成和性質(zhì)見(jiàn)表1；纖維束濾料取自即墨市市北水廠，其組成纖維的長(zhǎng)為（20±５）MM，直徑為20～５0μM；纖維束粗在100～1５0MM之間，孔隙率≥9８%，表面積高達(dá)3５00M2/M，截泥量可達(dá)到８kg/M。  

詳情請(qǐng)點(diǎn)擊下載附件：二氧化氯-接觸催化氧化聯(lián)合去除水中鐵和錳

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