地下水錳砂生物除鐵除錳法原理及存在問題
作者來源:gysxlc 發(fā)布時間： 2018/4/8 11:40:01 標(biāo)簽：地下水錳砂生物除鐵除錳法原理及存在問題-嵩鑫濾材
導(dǎo)讀：國外多位學(xué)者均發(fā)現(xiàn)了生物除鐵作用的存在,但是諸多試驗表明,在高鐵情況下生物除鐵作用微乎其徽.生物除鐵究竟存在與否,以及在怎樣的水質(zhì)條件下存在,均需進一步探索.
地下水錳砂生物除鐵除錳法原理及存在問題
生物除錳是國內(nèi)外近年來提出的采用錳砂濾料的除錳理論，該觀點認(rèn)為，除錳錳砂濾池中錳的去除主要是濾層中鐵細菌生物作用的結(jié)果，而不是傳統(tǒng)除錳理論所說的，錳離子的去除是錳質(zhì)活性濾膜化學(xué)催化作用的結(jié)果。生物除錳理論還認(rèn)為。錳砂表層的錳質(zhì)活性濾膜并不僅僅是由錳的化合物所組成.而是錳的化合物和鐵細菌的共生體，且活性濾膜是在微生物的誘導(dǎo)作用下形成的.除錳濾池中，微生物氧化原水中的錳獲得能量.不斷繁殖并附著在濾料表面.同時被氧化的MnO2也沉積在濾料表面，與微生物形成一層“黑膜”.就是接觸氧化除錳工藝中的錳質(zhì)活性濾膜.錳砂濾層成熟后，濾膜不斷吸附水中的Mn2+，其中鐵細菌利用水中的溶解氧將Mn2+氧化為MnO2·mH2O,并沉積在濾膜的表面，成為濾膜的一部分，使濾膜得到更新，從而使整個吸附氧化、再生處于一種動態(tài)平衡。
工藝運行效果
研究表明.鐵的氧化仍然是化學(xué)氧化作用，錳的氧化則主要是鐵細菌等的生物氧化作用.在所進行的研究中，均在一級生物過濾中達到鐵錳同時去除的效果.由于鐵細菌在利用鐵的同時產(chǎn)生了氧化錳的功能.因而在生物錳砂濾層中，鐵氧化去除的同時，錳也通過鐵細菌的生物氧化得以去除，錳的氧化不受鐵快速氧化的干擾.因此，對于鐵錳共存的地下水，通過一級曝氣、一級錳砂過濾就能達到同時去除地下水中鐵錳的目的。該工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，停留時問短.工程一次性投資可節(jié)省50%左右;僅需低強度簡單曝氣，以滿足鐵錳氧化對DO的需求，而無需曝氣塔等大型的曝氣設(shè)施，在年運行費用上可節(jié)省資金70%左右;與二級處理工藝相比，生物除鐵除錳工藝濾池工作周期長、反沖洗強度小，歷時短，不僅可以節(jié)水節(jié)能，還能增加產(chǎn)水量。
存在問題及發(fā)展方向
國內(nèi)外學(xué)者對生物除鐵除錳理論已經(jīng)進行了較多的研究，但是在生產(chǎn)實踐中仍存在不少問題：
1.國外多位學(xué)者均發(fā)現(xiàn)了生物除鐵作用的存在，但是諸多試驗表明，在高鐵情況下生物除鐵作用微乎其徽.生物除鐵究竟存在與否，以及在怎樣的水質(zhì)條件下存在，均需進一步探索。若生物除鐵存在，則其是否比接觸催化除鐵更有優(yōu)勢.如過濾周期是否更長，錳砂濾層含污能力是否更高等，均值得進一步研究，
2.Fe2+是維系生物濾層中徽生物群體的平衡與穩(wěn)定不可缺少的重要因素。若只含錳不含鐵的原水長期進人生物濾層，則生物群體的平衡就會被破壞，濾層的除錳活性會隨之削弱而最終喪失.
3.生物除錳的實際效果己得到廣泛的認(rèn)可，但生物除錳的機理還處于較初級的實驗研究階段。生產(chǎn)實踐中，生物除錳尚存在一些無法解釋的現(xiàn)象.一般說來.成熟的一級除鐵錳錳砂濾料濾池中。錳砂濾層上部為除鐵帶.下部為除錳帶.但試驗發(fā)現(xiàn)，只有在濾層表面鐵細菌計數(shù)達到105數(shù)迸級時.濾池的除錳能力才成熟.可是在濾層除錳帶卻常常只能計數(shù)到102-103數(shù)量級的鐵細菌.如果鐵細菌是除錳的主要原因.為什么除錳作用往往發(fā)生在徽生物數(shù)量較少的下層，而不是微生物數(shù)量較多的上層，這需要更進一步的研究和探討.對鐵細菌的篩選、馴化也已獲得一定成功，但培養(yǎng)菌種的費用大.
.4目前工程實踐相對較少.尚未形成完善的工程設(shè)計理論及參數(shù)確定方法.在工程實踐方面.還缺乏一整套規(guī)范化的運行調(diào)試方法.對生物濾料的培養(yǎng)、反沖洗強度及時間等運行參數(shù)，尚無確切的控制標(biāo)準(zhǔn).
錳砂生物法除鐵除錳是中小型地下水廠水處理的發(fā)展方向，該工藝的工程實現(xiàn)方法，一是如何以簡單易行的接種方法形成鐵細菌生物濾池，將是今后研究的重點;二是如何利用最新發(fā)展起來的生物轉(zhuǎn)基因技術(shù).生產(chǎn)出高效穩(wěn)定的生物制劑，將具有廣闊的發(fā)展前景。
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