锰砂除铁锰原理及方式的发展
作者来源:gysxlc 发布时间： 2018/5/22 14:00:35 标签：锰砂 天然锰砂 锰砂滤料 锰砂过滤器
导读：地下水除铁大多采用的自然氧化除铁工艺,其基本原理是曝气充氧后将Fe2+氧化为Fe3+,经反应沉淀之后,过滤将其去除.
锰砂除铁锰原理及方式的发展
20世纪60年代，国内地下水除铁大多采用的锰砂自然氧化除铁工艺，其基本原理是曝气充氧后将Fe2+氧化为Fe3+，经反应沉淀之后，过滤将其去除。通过提高地下水的pH值能够大大加快Fe2+氧化为Fe3+的速度.因此.空气自然氧化工艺通常采用较大曝气强度，在充氧的同时散除地下水中的游离CO2以提高pH值，曝气后的pH值一般在7.0以上.尽管如此，空气自然氧化除铁工艺所需的停留时间仍较长，约2-3h，且由于Fe3+絮凝体较小，容易穿透滤层，影响水质;另一方面水中溶解性硅酸与三价铁氢氧化物形成硅铁络合物，使Fe(OH)3,胶体凝聚困难，影响氧氧化铁的絮凝，难以从水中分离。在地下水碱度较低时，溶解性硅酸对除铁效果影响尤为显著。
1.接触催化氧化除铁
地下水经过简单降气后不需要絮凝、沉淀而直接进入滤池，在天然锰砂滤料表面催化剂的作用下，Fe2+迅速地氧化为Fe3+，并被滤层截留而去除。由于催化剂的作用，只要处理水的pH值高于6.0，Fe2+就能顺利的氧化为Fe3+.接触氧化除铁工艺的构筑物较为简单，水力停留时间只需5-30min即可。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，在周期时间内，水质会越来越好。
接触氧化除铁的机理是催化氧化反应。起催化作用的是天然锰砂滤料表面的铁质活性滤膜。铁质活性论膜首先吸附水中的亚铁离子，被吸附的Fe2+在活性滤膜的催化作用下迅速氧化为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，铁质活性滤膜接触氧化铁的过程是一个自催化反应过程。关于铁质活性滤膜的化学组成有几种不同的看法:有研究认为铁质活性滤膜的化学组成为Fe(OH)3 ·2H20。新鲜的滤膜具有很强的催化活性，随着时间的增长，滤膜老化脱水活性也逐渐降低，滤膜最终老化生成FeO·OH便丧失催化活性。而又有研究则认为在锰砂除铁滤池中自然形成的经羟基氢氧化铁的羟基表面起接触催化作用，羟基氧化铁不是以FeO·OH所示的简单分子形式存在的，它是铁原子、氧原子和固体内氢原子三者相结合的巨大无机分子。
2.生物氧化除铁
在除铁的研究实践中，有人在除铁滤池中检测到了铁细菌的存在，并发现生物在铁的去除过程中起很大作用，提出了生物除铁的观点，即在低含铁最(0.75-1.lmg/L)和低溶解氧(0-0.7mg/L)的情况下发现生物在除铁过程中有着很大的作用，认为生物是铁去除的主要原因.
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