錳砂除鐵錳原理及方式的發展
作者來源:gysxlc 發布時間： 2018/5/22 14:00:35 標簽：錳砂 天然錳砂 錳砂濾料 錳砂過濾器
導讀：地下水除鐵大多采用的自然氧化除鐵工藝,其基本原理是曝氣充氧后將Fe2+氧化為Fe3+,經反應沉淀之后,過濾將其去除.
錳砂除鐵錳原理及方式的發展
20世紀60年代，國內地下水除鐵大多采用的錳砂自然氧化除鐵工藝，其基本原理是曝氣充氧后將Fe2+氧化為Fe3+，經反應沉淀之后，過濾將其去除。通過提高地下水的pH值能夠大大加快Fe2+氧化為Fe3+的速度.因此.空氣自然氧化工藝通常采用較大曝氣強度，在充氧的同時散除地下水中的游離CO2以提高pH值，曝氣后的pH值一般在7.0以上.盡管如此，空氣自然氧化除鐵工藝所需的停留時間仍較長，約2-3h，且由于Fe3+絮凝體較小，容易穿透濾層，影響水質;另一方面水中溶解性硅酸與三價鐵氫氧化物形成硅鐵絡合物，使Fe(OH)3,膠體凝聚困難，影響氧氧化鐵的絮凝，難以從水中分離。在地下水堿度較低時，溶解性硅酸對除鐵效果影響尤為顯著。
1.接觸催化氧化除鐵
地下水經過簡單降氣后不需要絮凝、沉淀而直接進入濾池，在天然錳砂濾料表面催化劑的作用下，Fe2+迅速地氧化為Fe3+，并被濾層截留而去除。由于催化劑的作用，只要處理水的pH值高于6.0，Fe2+就能順利的氧化為Fe3+.接觸氧化除鐵工藝的構筑物較為簡單，水力停留時間只需5-30min即可。同時，鐵的去除不受溶解性硅酸的影響。出水總鐵濃度也隨著過濾時間的增加而減少，在周期時間內，水質會越來越好。
接觸氧化除鐵的機理是催化氧化反應。起催化作用的是天然錳砂濾料表面的鐵質活性濾膜。鐵質活性論膜首先吸附水中的亞鐵離子，被吸附的Fe2+在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為Fe3+，并且使催化劑再生，反應生成物為催化劑.又參與新的催化反應，鐵質活性濾膜接觸氧化鐵的過程是一個自催化反應過程。關于鐵質活性濾膜的化學組成有幾種不同的看法:有研究認為鐵質活性濾膜的化學組成為Fe(OH)3 ·2H20。新鮮的濾膜具有很強的催化活性，隨著時間的增長，濾膜老化脫水活性也逐漸降低，濾膜最終老化生成FeO·OH便喪失催化活性。而又有研究則認為在錳砂除鐵濾池中自然形成的經羥基氫氧化鐵的羥基表面起接觸催化作用，羥基氧化鐵不是以FeO·OH所示的簡單分子形式存在的，它是鐵原子、氧原子和固體內氫原子三者相結合的巨大無機分子。
2.生物氧化除鐵
在除鐵的研究實踐中，有人在除鐵濾池中檢測到了鐵細菌的存在，并發現生物在鐵的去除過程中起很大作用，提出了生物除鐵的觀點，即在低含鐵最(0.75-1.lmg/L)和低溶解氧(0-0.7mg/L)的情況下發現生物在除鐵過程中有著很大的作用，認為生物是鐵去除的主要原因.
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