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錳砂濾池反沖洗理論和實(shí)際反沖洗強(qiáng)度的控制
濾池反沖洗時(shí),利用上升水流剪力使濾料得到清洗,濾料顆粒間的碰撞摩擦作用可忽略不計(jì),這是當(dāng)今頗具影響的反沖洗理論。本文在簡(jiǎn)要介紹該理論的同時(shí),著重分析該理論所存在的問(wèn)題,并在此基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)際反沖洗機(jī)理作了定性描述。同時(shí),對(duì)實(shí)際反沖洗強(qiáng)度和濾層膨脹度提出建議。鑒于尚缺乏充實(shí)的實(shí)驗(yàn)資料,本文的分析意見(jiàn)只是初步的,僅供進(jìn)一步研究參考。
錳砂濾料反沖洗強(qiáng)度；
1.期終水頭損失一般控制在1.5~2.5mm。除錳濾池采用天然錳砂時(shí)，沖洗強(qiáng)度為16~20L/s.m2，膨脹率為15%~25%，石英砂濾料時(shí)，沖洗強(qiáng)度為12~14L/s.m2，膨脹率為27%~35%，沖洗時(shí)間為5~15min。
錳砂濾料對(duì)水中錳的去除研究
本實(shí)驗(yàn)以石英砂、陶粒為載體通過(guò)兩種不同方法制備了錳氧化物披覆濾料,并采用實(shí)驗(yàn)柱裝置進(jìn)行了除錳試驗(yàn),比較了通過(guò)微生物作用負(fù)載的錳氧化物與經(jīng)過(guò)化學(xué)方法負(fù)載的錳氧化物在除錳效果上的差異及影響因素。試驗(yàn)首先通過(guò)不同方式對(duì)負(fù)錳濾料進(jìn)行了制備,然后采用模擬柱方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明兩種負(fù)錳濾料的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物化性質(zhì)各不相同,除錳效果及影響因素也不相同。
通過(guò)試驗(yàn)研究,主要得出以下結(jié)論:
1、采用鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)在高溫下形成的負(fù)錳濾料,對(duì)水中的Mn2+具有良好的去除效果,去除機(jī)理是通過(guò)濾料上的錳氧化物對(duì)水中錳離子的吸附、氧化等作用來(lái)完成的。
2、通過(guò)微生物作用形成的負(fù)錳濾料,其表面含有大量錳細(xì)菌氧化水中錳產(chǎn)生的錳氧化產(chǎn)物,對(duì)水中的錳離子具有良好的去除效果。電鏡掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)負(fù)載于濾料上的錳氧化物以一種胞外聚合的形態(tài)存在,且黑色的錳氧化物在濾料上形成多層累積,這使生物法形成的錳氧化物經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng),單位質(zhì)量濾料上的負(fù)載量較大,除錳效果相對(duì)穩(wěn)定。
3、對(duì)兩種不同方法獲得的濾料進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),盡管兩種濾料的外觀形態(tài)與除錳效果大體相近,但是化學(xué)法形成的負(fù)錳濾料單位質(zhì)量濾料上的負(fù)錳量為1.341 mg/g,而生物法形成的濾料負(fù)錳量為5.563mg/g,兩者在負(fù)載量上有較大差距。柱實(shí)驗(yàn)的除錳效果表明,兩種濾料對(duì)水中錳的去除效果都在70%左右,遠(yuǎn)高于未負(fù)載錳氧化物的空白濾料。
4、原水pH值在5.5~8.5的范圍時(shí),兩種濾料都有較好的除錳效果,當(dāng)進(jìn)水pH值降至3時(shí),化學(xué)法負(fù)錳濾料表面溶出的錳較多,而生物法負(fù)錳濾料則較少;當(dāng)進(jìn)水錳濃度由1mg/L增加到5mg/L時(shí),兩種濾料短時(shí)間內(nèi)的除錳效果都下降到40%以下的情況,可見(jiàn)原水濃度的劇烈波動(dòng)會(huì)影響濾柱的正常除錳效果。當(dāng)反沖洗強(qiáng)度由2L/m2·s提高到10L/m2·s時(shí),化學(xué)法與生物法制備的負(fù)錳濾料的除錳效果分別下降了16%和25%。
