地表水體中錳超標問題(尤其是水庫水、河流水)是水處理領(lǐng)域的常見挑戰(zhàn)。錳超標不僅影響水體感官性狀(如色度、異味),還可能威脅人體健康及工業(yè)用水安全?;瘜W處理法因反應迅速、適應性強等特點,成為解決錳超標問題的核心手段,常用到的檢測儀器設備有實驗室重金屬錳分析儀。本文結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)實踐,系統(tǒng)解析化學處理法的原理、應用及優(yōu)化方向。 一、常見化學處理方法及其原理 1. 高錳酸鉀氧化法 高錳酸鉀(KMnO)是一種強氧化劑,可在中性或微酸性條件下將二價錳(Mn2)迅速氧化為四價錳(MnO),形成不溶性沉淀。該方法無需調(diào)整pH值,且氧化產(chǎn)物穩(wěn)定,適用于錳濃度波動較大的水體。但過量投加會導致出水色度升高,需后續(xù)投加活性炭吸附。 2. 二氧化氯氧化法 二氧化氯(ClO)通過強氧化性將Mn2轉(zhuǎn)化為MnO,相比氯氣,二氧化氯氧化效率更高且不受pH限制,但需嚴格控制投加量以避免生成亞氯酸鹽等有害副產(chǎn)物。 3. 臭氧氧化法 臭氧可快速氧化Mn2,尤其在低濃度錳(<0.5 mg/L)時效果顯著。但臭氧成本高昂,且過量投加可能將錳氧化為高毒性的七價態(tài),需配合還原劑調(diào)節(jié)。 4. 化學沉淀法 通過投加石灰(CaO)或氫氧化鈉(NaOH)提高水體pH至9.5以上,促使Mn2與溶解氧反應生成MnO沉淀。此法操作簡單,但需處理大量污泥,且對低濃度錳效果有限。 二、組合工藝的創(chuàng)新應用 針對復雜水質(zhì),單一化學法往往難以達標,需結(jié)合物理或生物手段: 曝氣+化學氧化:通過射流曝氣或跌水曝氣增加溶解氧,強化氧化效果。例如,射流曝氣器可提升溶氧量至常規(guī)曝氣的數(shù)倍,減少藥劑用量。 化學氧化+錳砂過濾:化學法初步氧化后,利用錳砂濾料的催化活性膜進一步吸附截留錳沉淀,適用于錳濃度>2 mg/L的水體。 KL濾料催化氧化:新型KL濾料通過催化產(chǎn)生羥基自由基(·OH),無需曝氣即可高效氧化Mn2,且可同步去除砷、放射性核素等污染物,適合高濃度錳及復雜水質(zhì)。 化學處理法在地表水除錳中具有不可替代性,但其經(jīng)濟性與環(huán)保性需平衡。未來趨勢包括:
智能化控制:通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)藥劑投加精準化; 綠色藥劑開發(fā):如過硫酸鹽、高鐵酸鹽等低毒氧化劑; 多技術(shù)耦合:如“化學氧化+生態(tài)濕地”組合,兼顧處理效率與生態(tài)效益。 實際應用中,需根據(jù)水體錳濃度、共存污染物及經(jīng)濟條件綜合選擇工藝,以實現(xiàn)高效、可持續(xù)的錳污染治理。
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