无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰

白凤明, 黄廷林, 程亚. 无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰[J]. 环境工程学报, 2019, 13(4): 878-884. doi: 10.12030/j.cjee.201809060
引用本文: 白凤明, 黄廷林, 程亚. 无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰[J]. 环境工程学报, 2019, 13(4): 878-884. doi: 10.12030/j.cjee.201809060
BAI Fengming, HUANG Tinglin, CHENG Ya. Removal of high concentration manganese in groundwater by manganese co-oxide film under anaerobic condition[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(4): 878-884. doi: 10.12030/j.cjee.201809060
Citation: BAI Fengming, HUANG Tinglin, CHENG Ya. Removal of high concentration manganese in groundwater by manganese co-oxide film under anaerobic condition[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(4): 878-884. doi: 10.12030/j.cjee.201809060

无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰

  • 基金项目:

    国家重点研发计划课题2016YFC0400706

    国家自然科学基金资助项目51778521国家重点研发计划课题(2016YFC0400706)

    国家自然科学基金资助项目(51778521)

Removal of high concentration manganese in groundwater by manganese co-oxide film under anaerobic condition

  • Fund Project:
  • 摘要: 为考察进水无氧条件下复合锰氧化膜对地下水中高浓度Mn2+的去除效果,在中试规模条件下,对进水高溶解氧条件、低溶解氧条件以及无氧条件进行了对比研究,同时对滤柱沿层Mn2+浓度、pH和溶解氧等相关指标进行测定分析。结果表明,在无氧条件下(DO-1),氧化膜可持续高效的去除水中高浓度的Mn2+,且该进水溶解氧条件下氧化膜对Mn2+的去除效果优于DO 1~2 mg·L-1条件下的去除效果,反应速率常数为DO 1~2 mg·L-1条件下反应速率常数的3.06倍,但与DO 6~7 mg·L-1条件下的速率常数相比较略低。对比有氧和无氧条件下氧化膜的SEM和XRD实验结果,无氧条件下长时间持续除Mn2+后滤料表面形态及结构未发生明显变化,表明氧化膜结构和性能均稳定。复合锰氧化膜实现无氧除Mn2+,可以省去地下水Mn2+去除过程中的曝气充氧环节,对地下水中Mn2+去除技术的推广具有重要意义。
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  • [1] 环境保护部. 全国地下水污染防治规划(2011—2020)[EB/OL]. [2018-09-10]. http: //www.doc88.com/p-2048109175942.pdf, 2011.
    [2] 朱秀琴, 李灿波. 地下水除铁除锰技术发展历程及展望[J]. 黑龙江水利科技, 2008, 36(6): 121-122.
    [3] 纪峰. 佳木斯江北水厂除锰工艺有关原理探讨[J]. 黑龙江科技信息, 2008(14): 12.
    [4] 陈蒙亮, 王鹤立. 地下水除铁除锰技术研究进展[J]. 西南给水排水, 2012, 34(1): 40-45.
    [5] 李冬, 曾辉平, 张杰. 饮用水除铁除锰科学技术进展[J]. 城镇给水排水, 2011, 37(6): 7-13.
    [6] 郭英明. 石英砂活性滤料去除地下水中氨氮的实验研究[D]. 西安: 西安建筑科技大学, 2017.
    [7] 武俊槟, 黄廷林, 程亚, 等. 催化氧化除铁锰氨氮滤池快速启动的影响因素[J]. 中国环境科学, 2017, 37(3): 1003-1008.
    [8] 曾辉平, 李冬, 高源涛, 等. 生物除铁除锰滤层的溶解氧需求及消耗规律研究[J]. 中国给水排水, 2009, 25(21): 37-40.
    [9] 马伟楼, 尹春华, 钟广蓉. 生物法除锰技术研究综述[J]. 河北农业科学, 2010, 14(2): 74-78.
    [10] ATHANASIA G T, STAVROS P, DIMITRIOS V V. Removal of ammonium, iron and manganese from potable water in biofiltration units: A review[J]. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 2013, 88(5): 751-773.
    [11] TEKERLEKLEKOPOULOU A G, VASILIADOU I A, VAYENAS D V. Biological manganese removal from potable water using trickling filters[J]. Biochemical Engineering Journal, 2008, 38(3): 292-301.
    [12] 李灿波. 溶解氧对含氨氮地下水生物除铁除锰效果的影响[J]. 供水技术, 2009, 3(3): 16-18.
    [13] BRUINS J H, PETRUSEVSKI B, SLOKAR Y M, et al. Biological and physico-chemical formation of Birnessite during the ripening of manganese removal filters[J]. Water Research, 2015, 69(1): 154-161.
    [14] LEE C O, HANSEN R B, MUSOVIC S, et al. Effects of dynamic operating conditions on nitrification in biological rapid sand filters for drinking water treatment[J]. Water Research, 2014, 64(1): 226-236.
    [15] OKONIEWSKA E, LACH J, KACPRZAK M, et al. The removal of manganese, iron and ammonium nitrogen on impregnated activated carbon[J]. Desalination, 2007, 206(5): 251-258.
    [16] TEKERLEKOPOULOU A G, VAVENAS D V. Ammonia, iron and manganese removal from potable water using trickling filters[J]. Desalination, 2007, 210(10): 225-235.
    [17] STEMBAL T, MARKIC M, RIBICIC N, et al. Removal of ammonia, iron and manganese from groundwaters of northern Croatia: pilot plant studies[J]. Process Biochemistry, 2005, 40(1): 327-335.
    [18] 国家环境保护总局. 水和废水监测分析方法[M]. 4版. 北京: 中国环境科学出版社, 2002.
    [19] BRAY R, KRYSTYNA O N. The influence of changes in groundwater composition on the efficiency of manganese and ammonia nitrogen removal on mature quartz sand filtering beds[J]. Water Science and Technology, 2001, 1(2): 91-98.
    [20] CHENG Y, HUANG T L, SUN Y K, et al. Catalytic oxidation removal of ammonium from groundwater by manganese oxides filter: Performance and mechanisms[J]. Chemical Engineering Journal, 2017, 322(15): 82-89.
    [21] HAN R P, LU Z, ZOU W H, et al. Removal of copper (Ⅱ) and lead (Ⅱ) from aqueous solution by manganese oxide coated sand: Characterization and kinetic study[J]. Journal of Hazardous Materials, 2006, 137(1): 384-395.
    [22] TAFFAREL S R, RUBIO J. Removal of Mn2+ from aqueous solution by manganese oxide coated zeolite[J]. Minerals Engineering, 2010, 23(14): 1131-1138.
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出版历程
  • 刊出日期:  2019-04-15

无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰

  • 1. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安 710055
基金项目:

国家重点研发计划课题2016YFC0400706

国家自然科学基金资助项目51778521国家重点研发计划课题(2016YFC0400706)

国家自然科学基金资助项目(51778521)

摘要: 为考察进水无氧条件下复合锰氧化膜对地下水中高浓度Mn2+的去除效果,在中试规模条件下,对进水高溶解氧条件、低溶解氧条件以及无氧条件进行了对比研究,同时对滤柱沿层Mn2+浓度、pH和溶解氧等相关指标进行测定分析。结果表明,在无氧条件下(DO-1),氧化膜可持续高效的去除水中高浓度的Mn2+,且该进水溶解氧条件下氧化膜对Mn2+的去除效果优于DO 1~2 mg·L-1条件下的去除效果,反应速率常数为DO 1~2 mg·L-1条件下反应速率常数的3.06倍,但与DO 6~7 mg·L-1条件下的速率常数相比较略低。对比有氧和无氧条件下氧化膜的SEM和XRD实验结果,无氧条件下长时间持续除Mn2+后滤料表面形态及结构未发生明显变化,表明氧化膜结构和性能均稳定。复合锰氧化膜实现无氧除Mn2+,可以省去地下水Mn2+去除过程中的曝气充氧环节,对地下水中Mn2+去除技术的推广具有重要意义。

English Abstract

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