地下水锰砂生物除铁除锰法原理及存在问题
作者来源:gysxlc 发布时间： 2018/4/8 11:40:01 标签：地下水锰砂生物除铁除锰法原理及存在问题-嵩鑫滤材
导读：国外多位学者均发现了生物除铁作用的存在,但是诸多试验表明,在高铁情况下生物除铁作用微乎其徽.生物除铁究竟存在与否,以及在怎样的水质条件下存在,均需进一步探索.
地下水锰砂生物除铁除锰法原理及存在问题
生物除锰是国内外近年来提出的采用锰砂滤料的除锰理论，该观点认为，除锰锰砂滤池中锰的去除主要是滤层中铁细菌生物作用的结果，而不是传统除锰理论所说的，锰离子的去除是锰质活性滤膜化学催化作用的结果。生物除锰理论还认为。锰砂表层的锰质活性滤膜并不仅仅是由锰的化合物所组成.而是锰的化合物和铁细菌的共生体，且活性滤膜是在微生物的诱导作用下形成的.除锰滤池中，微生物氧化原水中的锰获得能量.不断繁殖并附着在滤料表面.同时被氧化的MnO2也沉积在滤料表面，与微生物形成一层“黑膜”.就是接触氧化除锰工艺中的锰质活性滤膜.锰砂滤层成熟后，滤膜不断吸附水中的Mn2+，其中铁细菌利用水中的溶解氧将Mn2+氧化为MnO2·mH2O,并沉积在滤膜的表面，成为滤膜的一部分，使滤膜得到更新，从而使整个吸附氧化、再生处于一种动态平衡。
工艺运行效果
研究表明.铁的氧化仍然是化学氧化作用，锰的氧化则主要是铁细菌等的生物氧化作用.在所进行的研究中，均在一级生物过滤中达到铁锰同时去除的效果.由于铁细菌在利用铁的同时产生了氧化锰的功能.因而在生物锰砂滤层中，铁氧化去除的同时，锰也通过铁细菌的生物氧化得以去除，锰的氧化不受铁快速氧化的干扰.因此，对于铁锰共存的地下水，通过一级曝气、一级锰砂过滤就能达到同时去除地下水中铁锰的目的。该工艺流程简单，构筑物少，停留时问短.工程一次性投资可节省50%左右;仅需低强度简单曝气，以满足铁锰氧化对DO的需求，而无需曝气塔等大型的曝气设施，在年运行费用上可节省资金70%左右;与二级处理工艺相比，生物除铁除锰工艺滤池工作周期长、反冲洗强度小，历时短，不仅可以节水节能，还能增加产水量。
存在问题及发展方向
国内外学者对生物除铁除锰理论已经进行了较多的研究，但是在生产实践中仍存在不少问题：
1.国外多位学者均发现了生物除铁作用的存在，但是诸多试验表明，在高铁情况下生物除铁作用微乎其徽.生物除铁究竟存在与否，以及在怎样的水质条件下存在，均需进一步探索。若生物除铁存在，则其是否比接触催化除铁更有优势.如过滤周期是否更长，锰砂滤层含污能力是否更高等，均值得进一步研究，
2.Fe2+是维系生物滤层中徽生物群体的平衡与稳定不可缺少的重要因素。若只含锰不含铁的原水长期进人生物滤层，则生物群体的平衡就会被破坏，滤层的除锰活性会随之削弱而最终丧失.
3.生物除锰的实际效果己得到广泛的认可，但生物除锰的机理还处于较初级的实验研究阶段。生产实践中，生物除锰尚存在一些无法解释的现象.一般说来.成熟的一级除铁锰锰砂滤料滤池中。锰砂滤层上部为除铁带.下部为除锰带.但试验发现，只有在滤层表面铁细菌计数达到105数迸级时.滤池的除锰能力才成熟.可是在滤层除锰带却常常只能计数到102-103数量级的铁细菌.如果铁细菌是除锰的主要原因.为什么除锰作用往往发生在徽生物数量较少的下层，而不是微生物数量较多的上层，这需要更进一步的研究和探讨.对铁细菌的筛选、驯化也已获得一定成功，但培养菌种的费用大.
.4目前工程实践相对较少.尚未形成完善的工程设计理论及参数确定方法.在工程实践方面.还缺乏一整套规范化的运行调试方法.对生物滤料的培养、反冲洗强度及时间等运行参数，尚无确切的控制标准.
锰砂生物法除铁除锰是中小型地下水厂水处理的发展方向，该工艺的工程实现方法，一是如何以简单易行的接种方法形成铁细菌生物滤池，将是今后研究的重点;二是如何利用最新发展起来的生物转基因技术.生产出高效稳定的生物制剂，将具有广阔的发展前景。
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