小型水厂除锰组合工艺试验研究

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1、人民黄河VoI．32，No．9第32卷第9期2010年9月YELLOWRIVERSep．，2010【水资源】小型水厂除锰组合工艺试验研究刘秉涛，李发站，徐菲(华北水利水电学院环境与市政工程学院，河南郑州450011)摘要：设计了一个比较经济实用的曝气+过滤+活性炭吸附除锰组合工艺，并对该组合工艺流程和除锰条件进行了试验研究。结果表明：设置曝气强度为O．20m／h、进水流量为11．2mL／min、滤速为7m／h、活性炭吸附柱中水样流量为15mL／min、活性炭层高度为5cm，设备运行10h后，水中锰的浓度超过0．1m

2、g／L，吸附滤柱被穿透，需要对颗粒活性炭进行再生；出水中CODM浓度为2．35mg／L，uV25为0．0321cm～，浊度为O．3NTu，可达到生活饮用水标准。关键词：小型水厂；活性炭；锰；组合工艺；试验中图分类号：X703文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000-1379．2010．09．026我国含锰地下水分布广泛，比较集中的地区包括松花江流域和长江中、下游地区，黄河流域的部分地区也有含锰地下水。锰的存在会给饮水安全和工业生产造成较大危害⋯。现在水厂常用的除锰工艺为接触氧化法和生物氧化法。接

3、触氧化工艺采用一级曝气、过滤除锰，二级曝气、过滤除锰的分级去除方法，工艺流程比较复杂，运行费用较高；生物氧化工艺细菌培养困难，设备运行启动慢，出水效果受细菌生长状况的影响较大。两种工艺的处理效果都比较好，但是对设备及动力的要求相对较高，适用于处理水量较大的大型水厂。针对某些小规模乡镇供水和对出水水质有一定要求的企业(如制药厂、印染厂)，笔者设计了一个比较经济实用的曝气+过滤+活性贮才(槽炭吸附除锰组合工艺，并对该组合工艺流程和除锰条件进行了图1组合工艺装置试验研究。2试验结果1试验仪器及方法2．1滤柱试验结果1．1

4、试验仪器及试验水样在活性炭吸附试验中考察了初始浓度、流速、炭层高度和试验仪器：VIS一7220可见光分光光度计、PHS一2C酸度不同粒度活性炭对吸附效果的影响。将Mn浓度为1．0．1．5、计、SHA—B恒温振荡器、BT一100B数显恒流泵、JPB一607便2．0、2．5mg／L的溶液以15mL／min的流量通过活性炭吸附滤携式溶解氧分析仪、LZB一4玻璃转子空气流量计、ACO一003柱时，穿透时间分别为18、l3、1O．5、8h；当Mn浓度为2．0空气泵。试验模拟水样：Mn“(MnSO)的浓度为2．0mg／L，Fe

5、“的mg／L，以10、15、20、25mL／min的流量通过过活性炭吸附柱时，浓度为5．0mg／L，pH值为7．2，溶解氧(DO)含量为2．9mg／L，穿透时间分别为l4、10、7．5、5h；使用炭层高度分别为5、8、l0CODM的含量为4．96mg／L，紫外吸光值(uV：)为0．0839cm的活性炭吸附Mn浓度为2．0mg／L的水样时穿透时间cm～分别为l0．5、l5、18h；活性炭的粒度对除锰的影响不大，粒度，浊度为3．86NTU。1．2试验方法以60目为宜。活性炭吸附：将颗粒活性炭填入滤柱，水样从滤柱顶端注2

6、．2除锰组合工艺研究’人，取流出液，用甲醛肟分光光度法测定锰的浓度。(1)曝气强度对除锰效果的影响。控制曝气强度为0．15一组合工艺：将水样注入曝气池，利用溶解氧测定仪控制曝收稿日期：201o一03-08气强度，曝气0．5h后，以15mL／min的流量将水样通过石英砂作者简介：河南省科技厅基础与前沿技术研究计划项目(Og2~O42Oz60)。滤柱，再通过恒流泵流入活性炭滤柱，取石英砂滤柱出水水样作者简介：刘秉涛(1964一)，男，河南郑州人，教授，博士，研究方向为水处理及活性炭滤柱出水水样，测定锰的含量。装置见图1

7、。技术。E—mail：liubingtao@ncwu．edu．cn·60·人民黄河2010年第9期0．25m／h，DO增大到6．5mg／L，随着运行时间的推移，pH值被穿透，需要对颗粒活性炭进行再生。经过曝气过滤后的水中逐渐减小至7左右。曝气强度与过滤后、吸附后的出水中Fe“浓度约为0．3mg／L，再经活性炭吸附后浓度可降低为Mn浓度的关系见图2。经过曝气过滤后出水的Mn浓度约0．11mg／L。运行10h时，出水中CODM浓度为2．35mgcZL，为1．8mg／L，曝气主要去除水中的铁，而对水中锰的去除有限。uV为

8、0．0321cm一，浊度为0．3N1u，可达到生活饮用水标准。考虑运行成本，曝气强度应控制在0．20m／h。3结语(1)活性炭吸附试验结果表明：进水Mn浓度、水样流速、活性炭层高度、活性炭粒度对Mn“的吸附效果都有一定的影?响。水样中Mn“浓度越小、流速越慢、活性炭层越厚、活性炭●12量颗粒越小，吸附穿透时间越长。08(2)组合工艺试验结果表明：曝气+过滤+