地下水錳砂生物除鐵除錳法原理及存在問(wèn)題
作者來(lái)源:gysxlc 發(fā)布時(shí)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(wèn)題-嵩鑫濾材
導(dǎo)讀：國(guó)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(yàn)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(jìn)一步探索.
地下水錳砂生物除鐵除錳法原理及存在問(wèn)題
生物除錳是國(guó)內(nèi)外近年來(lái)提出的采用錳砂濾料的除錳理論，該觀點(diǎn)認(rèn)為，除錳錳砂濾池中錳的去除主要是濾層中鐵細(xì)菌生物作用的結(jié)果，而不是傳統(tǒng)除錳理論所說(shuō)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(xì)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(shí)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(xì)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(gè)吸附氧化、再生處于一種動(dòng)態(tài)平衡。
工藝運(yùn)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(xì)菌等的生物氧化作用.在所進(jìn)行的研究中，均在一級(jí)生物過(guò)濾中達(dá)到鐵錳同時(shí)去除的效果.由于鐵細(xì)菌在利用鐵的同時(shí)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(shí)，錳也通過(guò)鐵細(xì)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(duì)于鐵錳共存的地下水，通過(guò)一級(jí)曝氣、一級(jí)錳砂過(guò)濾就能達(dá)到同時(shí)去除地下水中鐵錳的目的。該工藝流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，停留時(shí)問(wèn)短.工程一次性投資可節(jié)省50%左右;僅需低強(qiáng)度簡(jiǎn)單曝氣，以滿足鐵錳氧化對(duì)DO的需求，而無(wú)需曝氣塔等大型的曝氣設(shè)施，在年運(yùn)行費(fèi)用上可節(jié)省資金70%左右;與二級(jí)處理工藝相比，生物除鐵除錳工藝濾池工作周期長(zhǎng)、反沖洗強(qiáng)度小，歷時(shí)短，不僅可以節(jié)水節(jié)能，還能增加產(chǎn)水量。
存在問(wèn)題及發(fā)展方向
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生物除鐵除錳理論已經(jīng)進(jìn)行了較多的研究，但是在生產(chǎn)實(shí)踐中仍存在不少問(wèn)題：
1.國(guó)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(yàn)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(jìn)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(shì).如過(guò)濾周期是否更長(zhǎng)，錳砂濾層含污能力是否更高等，均值得進(jìn)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(zhǎng)期進(jìn)人生物濾層，則生物群體的平衡就會(huì)被破壞，濾層的除錳活性會(huì)隨之削弱而最終喪失.
3.生物除錳的實(shí)際效果己得到廣泛的認(rèn)可，但生物除錳的機(jī)理還處于較初級(jí)的實(shí)驗(yàn)研究階段。生產(chǎn)實(shí)踐中，生物除錳尚存在一些無(wú)法解釋的現(xiàn)象.一般說(shuō)來(lái).成熟的一級(jí)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(yàn)發(fā)現(xiàn)，只有在濾層表面鐵細(xì)菌計(jì)數(shù)達(dá)到105數(shù)迸級(jí)時(shí).濾池的除錳能力才成熟.可是在濾層除錳帶卻常常只能計(jì)數(shù)到102-103數(shù)量級(jí)的鐵細(xì)菌.如果鐵細(xì)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(jìn)一步的研究和探討.對(duì)鐵細(xì)菌的篩選、馴化也已獲得一定成功，但培養(yǎng)菌種的費(fèi)用大.
.4目前工程實(shí)踐相對(duì)較少.尚未形成完善的工程設(shè)計(jì)理論及參數(shù)確定方法.在工程實(shí)踐方面.還缺乏一整套規(guī)范化的運(yùn)行調(diào)試方法.對(duì)生物濾料的培養(yǎng)、反沖洗強(qiáng)度及時(shí)間等運(yùn)行參數(shù)，尚無(wú)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(shí)現(xiàn)方法，一是如何以簡(jiǎn)單易行的接種方法形成鐵細(xì)菌生物濾池，將是今后研究的重點(diǎn);二是如何利用最新發(fā)展起來(lái)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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