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錳砂是含錳水質(zhì)過(guò)濾不可缺少的過(guò)濾材料、水是人類生存和繁衍不可替代的資源,也是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。我國(guó)水資源總量約為2.77萬(wàn)億立方米,地下水占水資源總量的30.7%,可見地下水是水資源不可缺少的組成部分。與地表水相比,用地下水作為生活飲用水水源有許多優(yōu)點(diǎn),如地下水一般水質(zhì)較好,處理簡(jiǎn)單,水處理廠的造價(jià)低;地下水不易受污染,比較安全可靠、衛(wèi)生等。但是,地下水中常含有過(guò)量的錳,需經(jīng)處理才能滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的要求。
我國(guó)含錳地下水分布甚廣,比較集中在松花江流域和長(zhǎng)江中、下游地區(qū)。此外黃河流域、珠江等流域部分地區(qū)也有含鐵含錳地下水,而且多分布在這些水系的干、支流的汗漫灘地區(qū),其水質(zhì)因水的形成條件不同而有很大的差異。含錳量多數(shù)在1.5mg/l以下,少數(shù)超過(guò)3mg/l,但一般不超過(guò)5mg/l。同時(shí),隨著采礦、冶煉、機(jī)械制造等工業(yè)的不斷發(fā)展,大量未經(jīng)處理的工業(yè)廢水直接進(jìn)入飲用水水源,水污染日趨嚴(yán)重,水資源日益短缺,尤其是在枯水季節(jié)地下水回灌地表水,往往造成地表水中得含錳量增加。
雖然錳是生物體不可缺少的微量元素,但是錳過(guò)量也會(huì)給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)很多不便和危害。首先,從感官上講,水中錳的含量在0.5mg/l以上是,水就會(huì)產(chǎn)生令人不愉快的顏色和獨(dú)特的臭味,而且會(huì)在衣物、器具上著色,很不美觀。錳對(duì)人體的危害比鐵更明顯。其次,從生理學(xué)上講,水體攝入過(guò)量的錳,會(huì)造成相關(guān)器官的病變。日本東京郊區(qū)地下掩埋的干電池中的錳融出,流入井水后使人患腦炎癥而亡。錳對(duì)人體有慢性中毒現(xiàn)象,水錳礦工人的調(diào)查資料表明,他們患有類似于精神分裂癥的強(qiáng)烈的精神障礙癥。對(duì)于工業(yè)用水,如造紙工業(yè)、紡織工業(yè)、食品工業(yè)、釀造工業(yè)等,過(guò)多的錳含量使產(chǎn)品的色和味的質(zhì)量下降,從而造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。此外,在凈水廠,配水管網(wǎng)以及鍋爐中產(chǎn)生的沉積物、結(jié)垢等現(xiàn)象也會(huì)造成危害。
世界各國(guó)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于錳含量都有規(guī)定:鐵、錳含量之和為0.3mg/l,錳的允許濃度為0.05mg/l,最好在0.03mg/l之下。我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:錳的允許濃度為0.1mg/l。不同工業(yè)的用水對(duì)錳含量的特定的標(biāo)準(zhǔn)。因此,我們必須找到經(jīng)濟(jì)有效的方法來(lái)去除水中錳,以滿足人們生產(chǎn)、生活需要。
如果污水中含有鐵和錳等微量元素,就會(huì)對(duì)人體的安全產(chǎn)生威脅。那么這個(gè)時(shí)候就要選擇使用錳砂濾料來(lái)處理這些污水了。
在除鐵錳濾池中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),水中低價(jià)鐵錳離子先被覆合錳砂濾膜吸附,然后被氧化和水解,生成氫氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 構(gòu)成的活性濾膜,并作為新的催化劑參加接觸氧化反響,使活性濾膜有跟著運(yùn)用增厚的趨向,構(gòu)成了覆合錳砂的自修復(fù)特征,運(yùn)用一年的覆合錳砂,錳含量添加18.2%,鐵含量添加4.8%;運(yùn)用兩年半的錳含量添加了27.3%,鐵含量添加14.3%.錳砂容重較低(為1.55~1.60g/cm3),特殊合用于大中型水廠的虹吸除鐵錳濾池和各型除鐵錳濾罐 虹吸濾池因?yàn)榉礇_刷水頭較低,往往不宜于運(yùn)用容重較大的自然錳砂濾料(其容重普通為2.2~2.4g/cm3),使大中型水廠除鐵錳濾池的設(shè)計(jì)運(yùn)用遭到必然限制。
錳砂濾料是選用塊狀錳礦和自然遼寧錳砂濾料作原料,經(jīng)破裂挑選而成。外觀粗拙、呈褐色,沈陽(yáng)錳砂濾料的首要成份是MnO2,含量在25-40%之間。河北錳砂濾料可用于地下水、自來(lái)水含錳含鐵超標(biāo)過(guò)濾及電力、油田、印染、造紙、制藥、化工等工業(yè)水處置,確保濾后水質(zhì)契合國(guó)度規(guī)范。它是Fe2+氧化成Fe3+的優(yōu)越催化劑,含錳量(以MnO2計(jì),下同)不小于30%的自然石家莊錳砂濾料,既可用于地下水除鐵,又可用于地下水除錳;含錳量為20% ~ 30%的錳砂濾料,只宜用于地下水除鐵,含錳量低于20%的則不宜采用吸附法是近年來(lái)水處置工藝中采用較為遍及的辦法,具有運(yùn)用簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)、不變等特點(diǎn)。為了克制上述除鐵、錳辦法的缺陷,開拓對(duì)鐵錳具有優(yōu)越吸附才能的水處置資料具有主要意義。
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