切實可行解決水中鐵、錳含量超標(biāo),水質(zhì)顏色紅黃的兩種處理方法
地表水、水庫水、深井水鐵錳超標(biāo)的原因特點各不相同;
地下水、地表水錳超標(biāo)的同時都有鐵超標(biāo),且最初都為低價形式存在,只是由于地表水和空氣有接觸,增加了水中的氧含量,而低價鐵易于被氧化,被氧化后的三價鐵會形成沉淀物,故在地表水中,鐵一般會隨著被氧化的水流動自然沉淀;而地表水(水庫水)中的低價錳,大多是以結(jié)合物的形態(tài)存在的,由于其穩(wěn)定性較強,不易被自然氧化,水庫水的流動性差決定了這類水體的氧含量比其他地表水都要低,沉積在庫底的錳在缺氧環(huán)境下也溶解釋放出Mn2+,所以地表水(水庫水)中大多表現(xiàn)為錳超標(biāo),而鐵一般不超標(biāo)。同時,水庫水力分層現(xiàn)象引起底部水體缺氧;底部水體缺氧,有機物厭氧分解,產(chǎn)生有機酸、甲烷等中間產(chǎn)物使PH值下降。
源水經(jīng)渾水專管取自東圳水庫,水庫正常蓄水位時,取水口處深在20-30m,是在水庫深層、近底層取水。近幾年來,進廠原水PH值保持在6.2-6.8;且每到5月至10月,均出現(xiàn)了錳超標(biāo)和溶解氧偏低的情況,水源水質(zhì)問題日益突出。由于錳在地表水(水庫水)和地下水在錳超標(biāo)的處理方法上又有一定區(qū)別,地表水(水庫水)錳超標(biāo)的處理,相比地下水除錳在工藝上和材料的選擇上要更復(fù)雜和要求更高,相對投入也較高。
地表水、水庫水、深井水錳超標(biāo)的處理方法分析:
化學(xué)藥劑氧化法;
技術(shù)特點:這類方法包括投加二氧化氯氧化法和高錳酸鉀氧化法兩種,其共同的技術(shù)特點是投加強氧化性的化學(xué)藥劑,將水中的溶解態(tài)的低價錳氧化成高低錳的不溶態(tài)化合物,然后進一步通過濾料濾除,從而達到除錳的功效。
化學(xué)藥劑氧化法的除錳反應(yīng)式
二氧化氯氧化法的反應(yīng)式:
(1)5Mn2+ +2ClO2 + 6H2O = 5MnO2 ↓+ 12H+ + 2HCl-
高錳酸鉀氧化法的反應(yīng)式:)3Mn2+ + 2KMnO4 + 2H2O = 5MnO2 ↓+ 2K+ + 4H+
化學(xué)藥劑氧化法應(yīng)用中存在的技術(shù)難點:
由于原水中除了低價錳之外,還存在著其它的還原性物質(zhì),這類物質(zhì)要同時消耗化學(xué)藥劑,使藥劑的消耗量大于理論消耗量。在原水中存在的還原性物質(zhì)可以分為如下兩類:還原性強于低價錳的物質(zhì)R-S,還原性弱于低價錳的物質(zhì)R-V,因為這兩類物質(zhì)在原水中與低價錳爭奪投放的化學(xué)藥劑,特別是R-S,還原性強,比低價錳優(yōu)先與化學(xué)藥劑反應(yīng)。大大影響化學(xué)藥劑氧化法的除錳效果,增大了藥劑消耗量。
另外,更為重要的是,這兩類物質(zhì)成分非常復(fù)雜,要想將其納入水廠的實時檢測,則設(shè)備種類復(fù)雜數(shù)量龐大,幾乎是不可能的。原水中還原性物質(zhì)的存在,以及這類物質(zhì)與低價錳的比例的不確定性成為化學(xué)藥劑氧化法的控制難點,往往是投加的化學(xué)藥劑不多就少,投加量小,造成濾后水錳超標(biāo)。投入量過高,強氧化劑的殘留會影響出水水質(zhì)(下述)。
出水水質(zhì)難以控制
二氧化氯氧化法由于前述技術(shù)難點,量不足時,除錳不達標(biāo),在實際使用中,往往是投加過量,則出廠水余氯和氯衍生物過量,影響水質(zhì)。
高錳酸鉀氧化法有上述控制難點,還存在在實際使用中,處理后的水色度極高,除錳過后不得不再專門降低色度,需要再投加粉末活性炭,才能使色度達標(biāo)。
投加點難以選定
這類問題主要出現(xiàn)在已建好水廠的除錳改造中。由于化學(xué)藥劑除錳反應(yīng)需要一定的時間:投加點太近接觸氧化時間不夠,投加點太遠反應(yīng)時間過長,錳又會被還原而影響除錳效果。若在水廠內(nèi)投加,接觸氧化時間不夠,不但沒有除錳效果,甚至造成濾后水錳含量高于原水。若在廠區(qū)外投加,需要征地建設(shè)投藥間,且要多次實驗確定投加點,并配備投加人員,也增大了管理難度。
錳砂濾料除鐵除錳過濾法;www.70796.cn
錳砂除鐵除錳技術(shù)特點:這類方法是源水錳在錳砂濾料表面的錳質(zhì)活性濾膜的催化作用下,二價錳被水中的溶解氧氧化為四價錳,并吸咐在濾料表面,從水中除去。按是否調(diào)高PH值分直接過濾和調(diào)PH值過濾法。
錳砂直接過濾法由于除錳所需的時間較長,很難在過濾環(huán)節(jié)中根除。即使采取了曝氣、降低濾速等措施來延長反應(yīng)時間,除錳效果也不理想,而且增設(shè)曝氣工藝難度大,降低濾速又限制了水廠的生產(chǎn)能力。
錳砂直接過濾法的除錳反應(yīng)式:Mn2+ + MnO2?xH2O = MnO2?(x-1) H2O + 2H+ 2MnO2?MnO?(x-1)H2O+ O2+ 2H2O = 4MnO2?H2O
調(diào)PH值錳砂過濾法除錳過程無需增設(shè)曝氣工藝和降低濾速,只要根據(jù)源水錳含量適當(dāng)調(diào)節(jié)PH值,經(jīng)過除錳濾池,就能達到要求的出水水質(zhì),除錳徹底,水質(zhì)穩(wěn)定,運行可靠。調(diào)高PH值后錳砂過濾法的除錳反應(yīng)式:2Mn2++(x-1)O2+4OH-= 2MnOx?zH2O +2(1-z)H2O
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