負錳濾料對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。本研究針對接觸催化氧化除錳工藝和生物氧化除錳工藝在運行過程中濾料不易成熟或成熟時間長、除錳效果不穩(wěn)定的問題，在深入探討傳統(tǒng)工藝除錳機理的基礎上，模擬傳統(tǒng)除錳濾料的形成，利用化學方法快速合成制備了負錳濾料，研究了負錳濾料對水中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鍵的作用，采用化學方式人工制備了負錳濾料。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檢測表明負載的錳氧化物是一種呈無定形態(tài)的氧化錳的混合物；濾料負錳量可達4.6mg/g，與生物氧化作用形成的相當；在酸性、中性和堿性溶液中，負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三個濃度梯度的對比實驗中，除錳率可達到50％以上，性能明顯優(yōu)于天然錳砂和石英砂。
　　2、采用靜態(tài)實驗研究了負錳濾料對水中：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，熱力學方程的分析顯示這種吸附是自發(fā)的吸熱過程；動力學實驗結(jié)果表明吸附過程更符合Lagergren準二級動力學方程，濾料飽和吸附量約為0.1474mg/g，解吸平衡時的解吸量約為0.042mg/g。
　　3、單因素影響實驗表明：負錳濾料粒徑越小，投加量越多，除錳效果越好，對于初始濃度為5mg/L，體積為100mL的含錳溶液，最佳投加量為2.0g；pH的升高有利于負錳濾料對M

4、n2+的吸附；若體系中存在Fe2+，會降低負錳濾料對Mn2+的吸附，濾料首先吸附Fe2+，后吸附Mn2+，對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、動態(tài)柱實驗對不同因素的除錳影響進行了研究。認為除錳效果受進水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)定運行；NaClO能夠?qū)⒇撳i濾料吸附的Mn2+氧化為Mn4+從而完成濾料的再生，對于2.0g濾料，100mL0