錳砂,石英砂濾料表面活性濾膜接觸氧化水中Mn2+除鐵除錳機理

錳砂,石英砂濾料表面活性濾膜接觸氧化水中Mn2+除鐵除錳機理

【關鍵詞】 石英砂；錳砂濾料；活性濾膜； Mn2+； 溶解氧； 吸附； 錳砂石英砂除鐵除錳機理； 

       在我國北方城市多以地下水作為飲用水水源，然而水質監(jiān)測結果顯示地下水錳超標率高，是目前亟待解決的重要問題。接觸氧化法是我國水廠除錳的主要方法，考察高鐵錳地下水中試過濾系統(tǒng)中錳砂濾料表面活性膜的物理、化學特性，研究活性膜吸附水中Mn2+和DO的動力學，揭示石英砂、錳砂濾料表面活性濾膜接觸氧化水中Mn2+機理，為接觸氧化法除錳提供理論依據(jù)。

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錳砂,石英砂濾料表面活性濾膜接觸氧化水中Mn2+除鐵除錳機理結果如下：

     （1）隨著濾膜不斷成熟，濾層去除Mn2+能力逐漸上升，錳砂、石英砂濾料的比表面積、總孔容及孔徑都有所增加，從而增加了膜表面的吸附空位，有利于Mn2+及DO的吸附。

     （2）隨著濾膜的成熟，濾膜對水中Mn2+的吸附速率和吸附量都在不斷地提高。活性濾膜容易吸附水中的Mn2+，吸附過程滿足Langmuir方程，即滿足單分子層化學吸附模型。

     （3）Mn2+的初始濃度C0與平衡時濾膜吸附量Se呈正線性相關；當水中Mn2+濃度在0～5mg·L-1之間時，活性濾膜對水中Mn2+的吸附量的計算式為Se（mg·g-1）=0.02781C0（mg·L-1）+0.02712。          （4）半熟料濾膜對Mn2+的主要化學吸附位為FeOOH中O原子，對DO的主要化學吸附位為FeOOH和FeO中Fe原子；熟料濾膜對Mn2+的化學吸附活性位為Fe-O和Mn-O中的O原子，對DO的主要化學吸附位為FeOOH和FeO中的Fe原子和MnO2、Mn2O3和MnFeO4中Mn原子。

     （5）化學吸附位分析結果得出活性濾膜表面的Mn2+先同F(xiàn)e-O和Mn-O中的O原子發(fā)生化學吸附，然后溶解氧將濾膜表面的吸附態(tài)錳進一步氧化，進而完成Mn2+在濾膜表面的接觸氧化。