地下水接触氧化法除铁除锰效果及存在问题
作者来源:gysxlc 发布时间： 2018/4/3 10:00:22 标签：地下水接触氧化法除铁除锰效果及存在问题-嵩鑫滤材
导读：铁质活性滤膜吸附水中的Fe2+,被吸附的Fe2+在活性滤膜的催化作用下被迅速氧化为Fe3+.并且使催化剂再生.
地下水接触氧化法除铁除锰效果及存在问题
接触氧化法是20世纪60年代研制开发的地下水除铁技术.地下水经过简单曝气后，不需要经过絮凝、沉淀而直接进人滤池，在锰砂滤料表面催化剂作用下.Fe2+,Mn2+被氧化为Fe3+.MnO2并被滤层截留而去除.接触氧化法的机理是催化氧化反应，起催化作用的是锰砂滤料表面的铁质、锰质活性滤膜.铁质活性滤膜吸附水中的Fe2+，被吸附的Fe2+在活性滤膜的催化作用下被迅速氧化为Fe3+.并且使催化剂再生.反应生成物为催化剂，又参与新的催化反应;Mn2+在滤料表面的锰质活性滤膜的作用下，被水中的溶解氧氧化为MnO2并吸附在滤料表面，使滤膜得到更新.铁质和锰质活性滤膜接触氧化铁、锰的过程是一个自催化反应过程.其反应式如下:
Fe(OH)3·2H20+Fe2++1/4O2+3/2H2O=2Fe(OH)3+H2O+2H+.
Mn2++MnO2·xH2O+1/2O2.=2MnO2+(x-1)H2O+2H+
2工艺运行效果及存在问题
由于活性滤膜的自催化作用，不仅解决了自然氧化法流程复杂的问题，而且实现了在pH>7.5的条件下对锰的去除，有效降低了自然氧化法除锰对pH>9.5的要求，从而降低了除锰的难度，接触氧化法省去了反应、沉淀过程，水在接触氧化法除铁系统内的停留时间仅2一30min，设备小，大幅度地降低了工程投资及运行费用.同时，铁的去除不受溶解性硅酸的影响;出水总铁浓度也随着过滤时间的增加而减少.在过滤周期内水质会越来越好.该技术是地下水除铁除锰技术的重大突破.
多年工程实践表明，接触氧化法中铁质活性滤膜对容易氧化的铁的去除非常有效.但在除锰方面则发现了一些新问题.
1.由于铁锰性质略有不同.因而影响因素也有所不同.前已述及.铁的氧化还原电位比锰低，二价锰较难被氧化为四价锰，因此，其滤速比除铁滤速低，一般为8-10m/h.而且二价铁能作为还原剂，将四价锰还原成二价锰，大大地阻碍了锰的氧化.其反应式如下:
2Fe2++MnO2+2H2O=2Fe3++Mn2++40H-.
当地下水中铁锰共存时，铁对锰的去除有干扰.在锰砂滤层中要先完成对铁的去除。才能开始除锰.要获得稳定的除锰效果.Fe2+的界限质量浓度约为2mg/L.因此，对锰的去除比铁困难得多.
2.采用一级曝气、锰砂过滤同时去除地下水中的铁和锰时，原水含铁量增大和滤速提高.都将使滤床上层接触氧化除铁滤层厚度增加，下层接触氧化除锰滤层厚度相对减少.对除锰效果将产生影响.当铁或锰含里较高时.通常采用一级曝气过滤除铁.二级曝气过滤除锰的分级去除方法，工艺流程比较复杂，运行费用偏高.
3.在锰砂滤层中，由于Mn2+氧化为MnO2的速度较慢.锰质活性滤膜的成熟期较长.因此.除锰能力的形成周期较长，且由于经常性的反冲洗等外界因素的干扰，锰质活性滤膜有时无法形成，除锰效果呈现很不稳定的状态。
4.地下水中C02含量过高时.Fe(HCO3)2和Mn(HCO3)2不能充分电离。除铁和除锰活性滤膜不能与分子态的铁锰盐类进行离子交换吸附.锰砂滤层除铁除锰能力将减弱.当C02含量高时，应采用强曝气措施.在曝气过程中将大部分CO2去除。
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