地下水處理技術(shù)講義

地下水處理技術(shù)地下水處理技術(shù)地下水除鐵方法地下水除錳方法接觸氧化法除鐵、除錳工藝生物法除鐵錳地下水除氟3地下水除鐵含鐵含錳地下水水質(zhì)我國(guó)含鐵含錳地下水分布廣泛，《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：

鐵＜0.3mg/L

錳＜0.1mg/L我國(guó)部分地區(qū)的地下水含鐵量多在5~15mg/L（20-50倍！）

含錳量多在0.5~2.0mg/L（5-20倍?。?鐵的合適用量從出生到12歲為1毫克；少年男性為1.5毫克；少年女性為2.0毫克。成年人每日因代謝損失的鐵約為1毫克。成年男子為1.2毫克；婦女為1.8毫克；孕婦和乳母為2.8毫克。5鐵中毒長(zhǎng)期飲用鐵超標(biāo)的水：會(huì)使人出現(xiàn)食欲不振、嘔吐、發(fā)熱、出汗、全身疼痛和倦怠等癥狀；攝入鐵過多易于在肝、胰和淋巴結(jié)等處沉積，導(dǎo)致肝硬化和糖尿病，且可誘發(fā)癌癥。6錳中毒錳中毒的早期表現(xiàn)為疲倦乏力、頭昏頭痛、記憶力減退、肌肉痛苦、心情上不穩(wěn)定、郁悶或激動(dòng)。跟著病況的開展又逐步呈現(xiàn)下肢有沉重感，走路晃動(dòng)，語言不清或“口吃”，表情板滯。晚期重癥又可呈現(xiàn)面具樣面龐；肌肉僵直、肌張力增高；尤其是呈現(xiàn)明顯的肢體震顫、書寫艱難，字越寫越?。ㄓ址Q“小字癥”）；有的呈現(xiàn)發(fā)燒和呼吸艱難，但不能用抗生素醫(yī)治。走路時(shí)身體前傾，后退行走更艱難。7地下水中的Fe2+以FeOH+、Fe(OH)3-、Fe(HCO3)2或無機(jī)、有機(jī)絡(luò)合的形式存在；錳一般以Mn2+的形式存在地下水除鐵方法：1.自然氧化法2.接觸過濾氧化法3.化學(xué)氧化法

地下水除鐵8空氣自然氧化法：不需投加藥劑，濾池負(fù)荷低，運(yùn)行穩(wěn)定，原水含鐵量高時(shí)仍可采用。但不適合于溶解性硅酸含量較高及高色度地下水?；瘜W(xué)氧化法：適用于一切地下水。當(dāng)Fe2+量較低時(shí)，可取消沉淀池、絮凝池。缺點(diǎn)：形成的泥渣難以濃縮、脫水。接觸氧化法：不需投藥、流程短、出水水質(zhì)好，但不適用于含還原性物質(zhì)多及色度高的原水。各種除鐵方法的特點(diǎn)除鐵方法工藝流程特

點(diǎn)適用條件自然氧化法原水→曝氣→反應(yīng)→過濾原水→曝氣→反應(yīng)→沉淀→過濾除鐵效果好，構(gòu)筑物體積大，投資和運(yùn)行費(fèi)用高，應(yīng)用較少含鐵量較高時(shí)；含有其他懸浮雜質(zhì)需混凝處理時(shí)接觸氧化法原水→曝氣→過濾流程簡(jiǎn)單，處理費(fèi)用低，可進(jìn)行壓力過濾，應(yīng)用較多原水含鐵量不高時(shí)藥劑氧化法原水→加藥混合→反應(yīng)→過濾原水→加藥混合→反應(yīng)→沉淀→過濾除鐵效果好，運(yùn)行費(fèi)用高，應(yīng)用較少原水中鐵以絡(luò)合形式存在，用空氣中的氧難于氧化時(shí)10除鐵所需的溶解氧量：

a—過剩溶氧系數(shù)，a=3-5。曝氣的目的：溶氧，散除CO2，提高pH，增大氧化速度；提高曝氣效果的方法是增大氣—水的接觸面積。11接觸過濾氧化法以溶解氧為氧化劑，以固體催化劑為濾料，加速二價(jià)鐵的氧化。含鐵地下水經(jīng)曝氣后，進(jìn)入濾池，二價(jià)鐵先被吸附在濾料表面，后被氧化，氧化生成物（氫氧化鐵覆蓋膜）作為新的催化劑參與反應(yīng)。屬于自催化反應(yīng)。曝氣催化氧化過濾原水凈化水12凈化水高鐵水新型除鐵除錳凈水過濾介質(zhì)SS濾料13鐵和錳化學(xué)性質(zhì)相似，常共存于地下水中，但鐵的氧化還原電位低于錳，更容易被空氣中的氧氣氧化，相同pH值時(shí)二價(jià)鐵比二價(jià)錳的氧化速率快，以致影響二價(jià)錳的氧化，因此地下水除錳比除鐵困難。地下水經(jīng)曝氣充氧后，水中的二價(jià)鐵離子發(fā)生如下反應(yīng)：實(shí)踐證明，提高pH值可使氧化速率提高，如果pH值降低，氧化速度則明顯變慢。二價(jià)鐵氧化有催化劑存在時(shí)，可大大縮短氧化時(shí)間。接觸氧化法就是含鐵地下水經(jīng)曝氣后，立即進(jìn)入濾池，在濾料表面活性濾膜的催化作用下，將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，并附著在濾料表面上。經(jīng)過曝氣的含鐵水流經(jīng)新濾料時(shí)，初期出水含鐵量較高，隨著過濾的進(jìn)行，在濾料表面逐漸生成深褐色的氫氧化鐵覆蓋膜即具有催化作用的活性濾膜，出水含鐵量也逐漸降低，一段時(shí)間后達(dá)到最低。從過濾開始到出水達(dá)到處理要求這段時(shí)間，稱為濾料的成熟期。接觸氧化除鐵錳原理Fe(OH)3?2H20+Fe2+=Fe(OH)2-(0Fe)?2H20+H＋Fe(OH)2+(OFe)?2H20+1/402+5/2H20＝2Fe(OH)3?2H20+H＋Mn2++Mn02?xH20＝Mn02?MnO?(x-1)H20＋2H＋Mn02.MnO?(x-1)H20+l／202+H20＝2Mn02?xH2016噴淋式曝氣裝置：將水以水滴或水膜形式分散于空氣中。蓮蓬頭或穿孔管曝氣裝置：宜設(shè)于室外。下部有集水池。板條式曝氣塔：填料不易堵塞，適用于高含鐵地下水的曝氣。曝氣接觸曝氣塔：鐵質(zhì)沉積于填料表面，對(duì)二價(jià)鐵有接觸催化作用。填料易堵塞，適用于含鐵量不高于10mg/L的地下水曝氣。

機(jī)械通風(fēng)式曝氣塔：曝氣效果好，木板條填料不易為鐵質(zhì)堵塞，適用于高含鐵地下水的曝氣。1718192021接觸式氧曝氣塔1—焦請(qǐng)?zhí)繉?；?—浮曠板條田式曝傷氣塔機(jī)械類通風(fēng)熊式曝壟氣塔2223氯氧化肯法氯是比抹氧更強(qiáng)榜的氧化亡劑，氯廊與二價(jià)蜜鐵的反倒應(yīng)式：含鐵地下水經(jīng)加氯氧化后，通過絮凝、沉淀和過濾以去除水中生成的Fe(OH)3。可根據(jù)水中含鐵量的多少，對(duì)工藝進(jìn)行取舍。24地下水菌除錳方步法地下是水中鬧的錳栗以二揭價(jià)形勢(shì)態(tài)存許在，錳不釀能被桂溶解停氧氧腰化，稻也難漁于被哈氯直馬接氧淚化。工程上美采用的汪方法：1.趴2.氯接觸過濾法3.生物固錳除錳法251.高陽錳酸鉀惕氧化法：氧化私性比裂氯強(qiáng)，由二咳價(jià)→四猜價(jià)262.開氯接觸她過濾法巴：含Mn2+的地下店水投氯育后，流旨經(jīng)包覆漆著Mn窮O(爺OH畝)2的濾層竿，①M(fèi)n2+被MnO冶(OH驚)2吸附深；②遼在MnO作(OH序)2的催椅化作犬用下緩，被下氯氧雄化為Mn4+；③副Mn4+與濾蹤蝶料表詠面原擋有的MnO吊(OH剛)2形成進(jìn)化學(xué)糠結(jié)合紅物—黑新生苦的Mn境O(嬸OH賺)2；④和新生的MnO氣(OH歇)2具有興濾料表面發(fā)生：吸附反應(yīng)再生反應(yīng)交替循環(huán)，完成除錳過程。濾料：天然錳砂，對(duì)Mn2+吸附能力強(qiáng)。273.吸生物固天錳除錳娃法：在pH值中透性范混圍內(nèi)植，依源靠含錳地下水經(jīng)曝氣充氧后，進(jìn)入生物除錳濾池；濾池須接種除錳菌、培養(yǎng)、馴化。曝氣采用跌水曝氣等簡(jiǎn)單的充氧方式。28地下水存除錳工桿藝流程（1）據(jù)高錳酸哨鉀氧化怠法（2齊）氯世接觸召過濾昨法（3弟）生盜物固碌錳除邪錳法濾池Cl2除錳水原水絮凝池沉淀池濾池KMnO4除錳水原水曝氣裝置生物除錳過濾池空氣除錳水原水29影響除曾鐵除錳巾的主要拴因素1）鐵叼錳相互吩干擾地下水中同糞時(shí)含堅(jiān)有Fe2+和Mn2+。2）水宇中溶解軋硅酸的恨影響地下袋水中含軍有溶卵解性恭硅酸潔，其睬含量某對(duì)曝鉛氣氧化除擴(kuò)鐵有禍明顯灘影響。因府為溶解性賽硅酸能肆與Fe著(O爆H)3的表幟面結(jié)合，雨形成穩(wěn)鋪定的高誕分子。生成Fe抬(O何H)3粒徑小，凝法聚困難苦。303）水的pH值高關(guān)，有4）有機(jī)物的影響作為吸附劑和催化劑的熟砂濾料表面，當(dāng)吸附了有機(jī)質(zhì)后，降低了濾料的催化作用和氧化再生能力。排除方法：在濾前水中連續(xù)加氯。31除鐵除錳蠟工藝流絮程以氯為濫氧化劑先以空氣為氧化劑經(jīng)接觸過濾除鐵，再投氯用氯接觸過濾除錳。絮凝池沉淀池除鐵濾池Cl2除鐵除錳水含鐵含錳原水硫酸鋁除錳濾池除鐵濾池空氣除鐵除錳水含鐵含錳原水除錳濾池Cl232除鐵除錳砌工藝流姐程先以空以空氣為氧化劑的接觸過濾除鐵和生物固錳除錳相結(jié)合工藝。生物濾池存在著除錳菌為核心的微生物，除鐵氧化機(jī)制：接觸氧化。除鐵濾池空氣除鐵除錳水含鐵含錳原水除錳濾池KMnO4除鐵病曝氣含鐵含錳原水生物除鐵除錳濾池33除鐵1.冒濾況

普通快濾池：大中型水廠

壓力濾池：中小型水廠雙級(jí)壓力濾池—兩級(jí)過濾一體化上層除鐵，下層除錳，工作性能穩(wěn)定，處理效果良好，適用于鐵錳中等含量的水廠。1—來廚水管；煌2、4籍—進(jìn)水專和反沖案洗排水半管；3計(jì)、5—躲配水管昌；7—臂排氣管欣；8—相隔板；343536除鐵除益錳濾料除一般代要求外遍，要對(duì)認(rèn)鐵和錳三有較大濫的吸附掠容量和聰較短的絕“成熟謹(jǐn)”期。常用濾去料：石英蝴砂、運(yùn)無煙按曝氣氧化法除鐵中——石英砂和無煙煤；接觸氧化除鐵中——優(yōu)先選用天然錳砂，過濾初期出水水質(zhì)好；接觸氧化除錳中——優(yōu)先選用馬山錳砂，樂平錳砂、湘潭錳砂，成熟期短，容量大，過濾初期出水水質(zhì)好。接觸氧親化法存璃在問題德（1）接觸氧搬化法的脆活性濾餡膜需要覆在運(yùn)行安過程中誼逐步形役成，一漠般形成跌周期稱芝為“成泊熟期”督。實(shí)際若應(yīng)用中阻，不同形的濾料遵成熟期償各不相門同，即窗使對(duì)同顯一種濾竊料，工音藝參數(shù)鮮控制的墾不同，僵成熟期親也相差誓很大，晉使操作甜運(yùn)行不致易控制夫和管理陽。對(duì)一煎般建成乎后需要適立即達(dá)首到除鐵鹽錳效果摧的情況靜無法完底成。接觸氧施化法存狐在問題喉（2）除鐵效睬果較好狹，但除享錳效果社較差，靜除錳機(jī)盼理有待迅于進(jìn)一坑步發(fā)展尾與完善箏，尤其煙是當(dāng)水豪中有鐵拖錳的絡(luò)盜合物時(shí)真。

地提下水中老鐵錳共躺存時(shí)，鑒一般先柏除鐵后咬除錳，斃在鐵錳程含量都薄比較低碑的情況膏下(原水桌含鐵木濃度巧＜2m矛g/筑L，含錳籃濃度<1．5m緩g/末L)，單逆級(jí)接斗觸氧杯化除維鐵除懶錳工民藝可輝以同口時(shí)去合除鐵匯錳；換當(dāng)原康水鐵筋錳含惜量較朗高時(shí)(含鐵濃氧度>10減mg/爛L，含草錳濃游度>3m咐g／L)，需盜要采捏用兩紹級(jí)接炸觸氧做化除航鐵除中錳工圾藝才委能完份成鐵匆錳的辱去除抹。40微生物莫氧化法早先有困研究證鐘實(shí)一些罰微生物朽能夠產(chǎn)編生胞外右聚合物他如多糖昆、糖蛋據(jù)白、脂看多糖等務(wù)具有大焦量陰離政子的基筋團(tuán)，與旨金屬離溝子絡(luò)合親．微生獨(dú)物也可衡通過甲使基化作傭用、鰲聽合作用遍、吸收束作用、奇氧化和煙還原作峽用等改桑變金屬飼的價(jià)態(tài)缺，有些箭微生物扯還能通悄過生物乓轉(zhuǎn)化作誘用或生劣理代謝拍活動(dòng)使遭金屬由殺高毒狀知態(tài)變?yōu)檫`低毒狀濃態(tài)．20世紀(jì)80年代播后期樣，我慮國(guó)的張杰榴院士等對(duì)除擋錳濾池欄進(jìn)行了延深入研場(chǎng)究，發(fā)逗現(xiàn)濾沙宅表面有襯大量微滑生物繁齊殖，由撥此提出究了生物催文化氧化偏除鐵的新么思路測(cè)，并杰于90年代呀在我融國(guó)率竟先開耕展了潛地下宣水生呈物除著錳新蜜技術(shù)隔的理麗論及遙應(yīng)用學(xué)研究應(yīng)．41生物法除鐵錳機(jī)理早期地麥下水除單錳機(jī)理時(shí)是通過摧高效的紛除鐵工足藝研究陳以及鐵蜜、錳本跌身相似壩的化學(xué)黨結(jié)構(gòu)和盤性質(zhì)等忌表象特著征推得?。?jīng)深衣入研究另，發(fā)現(xiàn)檔生物除慨錳法中勤起催化殿作用的洗不是錳煎的氧化軋物而是每微生物偽，氧化渾的主體塔是鐵錳哭細(xì)菌．因此，杰研究人邊員從微況觀上對(duì)肺微生物翁除錳的殼機(jī)理重手新進(jìn)行窩了深入皂分析，認(rèn)為生克物氧化活除錳的毅一級(jí)氧端化作用蛇是通過趴錳氧化黑菌胞內(nèi)很的酶促歸反應(yīng)實(shí)宏現(xiàn)的，Mn2+吸附在詞帶負(fù)電蓄的錳氧箱化菌細(xì)炕胞膜表別面的胞稍外聚合筑物上，旗隨之產(chǎn)談生酶促東反應(yīng)．氧化筋菌附外近分豪泌的煩生物煎聚合豈物產(chǎn)仁生了級(jí)堿性幫的微甜環(huán)境罪，從沒而發(fā)煮生簡(jiǎn)賺單的晚催化碗反應(yīng)絲式．42生物法除榴錳過未程生物免除錳片的過螺程包罪括擴(kuò)僚散、雪吸附栽和氧債化3個(gè)階陡段．在擴(kuò)散階敗段，Mn2+由水舟中向爸生物巷膜表縮慧面擴(kuò)尤散；在吸附纖階段，擴(kuò)散英到生物詳膜表面各的Mn2+通過范等德華引嗚力和細(xì)歇菌胞外掏分泌物沉被吸附赴到生物冠膜的表鋒面上；在氧化浸階段，被吸久附的Mn2+被氧化臺(tái)為Mn聽O2，該葬過程匯可能禿包含咽兩個(gè)庸方面圣，一寬是在向微生斑物周辟圍及嚼內(nèi)部輔形成買了一竭個(gè)堿叢性的同微環(huán)兩境，Mn2+在擴(kuò)瓜散到問微生久物表題面及弱進(jìn)入妻生物與膜內(nèi)碎部的揚(yáng)過程蘋中，催被水掘中溶遣解氧局迅速首氧化柿．二疤是吸弄附在脅生物廁膜表百面的Mn2+在微生滴物胞外紙酶的催爆化下被剩氧化成Mn煩O2．43在濾秤池中考接種趙鐵錳音氧化徒細(xì)菌宿，經(jīng)巨培養(yǎng)襪，熟柏料表勵(lì)面形為成一徒個(gè)復(fù)索雜的榆微生攪物生紀(jì)態(tài)系視統(tǒng)，尾該系礎(chǔ)統(tǒng)中夢(mèng)存在羅著大些量具節(jié)有錳圖氧化早能力遠(yuǎn)的細(xì)裹菌．濾層沾的活破性就缺來自爐于附喝著的吐錳氧菠化細(xì)輛菌的獵活性喬．細(xì)賤菌在賢載體運(yùn)上再旋生出拴新的掉吸附燭表面春，從沾而使疏吸附淚、氧貪化、誕再生電處于旬動(dòng)態(tài)徒平衡稈．44生物法除涌錳的劇優(yōu)點(diǎn)訂及尚布待解淹決的里問題生物法奴是利用果微生物鄙技術(shù)提欺出的新失方法，丹該法提忘高了除降錳效果冒，降低圖了工程惱投資及壟運(yùn)行費(fèi)倦用，是柏目前該貨領(lǐng)域的郵最新發(fā)晉展方向啄．但在工之程實(shí)踐顧中，由潔于各地警水質(zhì)的嫌差異，蜜生物除功錳濾柱儀缺乏規(guī)赤范化的致調(diào)試運(yùn)近行方法縫，在反素沖洗時(shí)澤間、周陜期和強(qiáng)密度、濾仍速、溶肆氧量、裙濾層厚著度、濾巧料粒徑刃等的選辨擇上沒喬有統(tǒng)一數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要．如何在溪保證出或水合格聾的前提革下縮短督濾料的請(qǐng)成熟時(shí)歉間、減毛小水頭粘損失仍鍋是一個(gè)者應(yīng)不斷虜研究的屈課題．乖這些問狐題的解朝決對(duì)降送低運(yùn)行找成本、精提高鐵注錳離子與的去除鈔效果將孤有較大獄的現(xiàn)實(shí)染意義．45影響微生碗物高客效除致錳技聞術(shù)的磁因素與傳統(tǒng)攤方法相通比，微悔生物固盟錳除錳理有明顯鄉(xiāng)豐的優(yōu)勢(shì)曬，為了留在微生剩物除錳岔的基礎(chǔ)顏上高效犬除錳，縣需探索掃經(jīng)濟(jì)有峽效的提盲高生物愛除錳效結(jié)果的方陣法及條與件．現(xiàn)根遙據(jù)近拘年來歐的研許究概爬況找出影礙響微生貴物高效興除錳技束術(shù)的幾臣個(gè)因素．46碳、氮、邁磷等營(yíng)潛養(yǎng)條件通常妙從地憂下水奧中分篩離得女到的兼鐵錳艱細(xì)菌屬，為娃兼性即貧營(yíng)棉養(yǎng)型撈微生接物，歪因此獨(dú)，培圓養(yǎng)基信的營(yíng)麥養(yǎng)成廉分不忽能太鄰高，輪否則畜會(huì)造小成雜詢菌污歪染，萬破壞貿(mào)原有破的微遼生態(tài)事平衡雪，改傅變?yōu)V息料原飲有的暫表面戴結(jié)構(gòu)判，導(dǎo)踐致除妥錳率附下降初或出娃現(xiàn)漏側(cè)錳現(xiàn)倍象，宵嚴(yán)重蹈破壞澡出水委水質(zhì)泥．研究表膛明，這簡(jiǎn)類微生物均的生長(zhǎng)及濾料羽的成悅熟只需要悼一些必飯須的營(yíng)爆養(yǎng)元素兄，如碳艦、氮、催磷等．47碳源物姻質(zhì)在微生琴物生長(zhǎng)淚過程中凝經(jīng)過一寒系列復(fù)誼雜的化蜜學(xué)變化久后成為與微生物放自身的階細(xì)胞物具質(zhì)和代仙謝產(chǎn)物祖．微生救物能扔夠利鉆用的粱碳源卷分為汗無機(jī)斃碳源瘡和有脆機(jī)碳窯源，右研究膽表明聽有機(jī)臟碳的霞存在碑與否敘對(duì)濾確層幾壟乎無市影響捷，單吩純依砍靠溶狠解在越水中料的CO2即可秀保證饒濾層背對(duì)碳昏的需嘗求．這是因鞏為生物壘除鐵除婚錳濾層銀內(nèi)的優(yōu)翠勢(shì)菌群買以鐵錳夜細(xì)菌為濤主，這腹類菌大峰部分屬腦于化能迫自養(yǎng)菌瀉，CO纏2是它糊們細(xì)夕胞代劈燕謝的李碳源鴉，所睡以單結(jié)純地累依靠戴溶解閉在水帽中的CO2就可擴(kuò)以保軋證濾糟層對(duì)姿碳的刻需求鬧．48氮源物隨質(zhì)一般不姜作為能沖源，主活要用來合成蘋細(xì)胞中寸的含氮怒物質(zhì)，有栗文獻(xiàn)懷指出吐極其分微量沉的氮媽即可鞋保證成熟伴生物聯(lián)除鐵你除錳濾層對(duì)氮狂源的怨需求治．地下灰水中先氨氮練的含啟量一嘴般都垂可提崗供足廁夠的茫氮源蹦來保假證生兇物除瓣鐵除廉錳濾采層高霜效穩(wěn)熄定地踐運(yùn)行吵．49磷是從微生刺物生公長(zhǎng)的糞必需染元素味，培螺養(yǎng)基圖中磷墨的含挨量只難需保門證鐵眉錳細(xì)外菌能描夠正備常生薯長(zhǎng)并艇發(fā)揮液作用巷就好獻(xiàn)，培格養(yǎng)基帽中合適的刊碳磷比煮對(duì)生物贏除錳有嗎明顯的眾促進(jìn)作糕用，當(dāng)碳灑磷質(zhì)量始比減小葡到20：1時(shí)，柄除錳坦效果廳均有胳所提武高，枕但如揪果再避進(jìn)一薄步減歪小碳拒磷質(zhì)姥量比剝，除自錳效塑果提燒高不刊明顯疲．50此外英，鈣、鎂汽離子對(duì)微生耳物的影吃響也很歡大，鈣具有調(diào)節(jié)pH值、降衰低細(xì)胞充膜透性的作截用，政是一柱些酶盾的重劈燕要輔紀(jì)因子胡．鎂也是許多酶在反應(yīng)的驅(qū)輔因子．地下水咸中鈣、系鎂離子便分布比掌較廣泛朱，幾乎頑所有的皆地下水雄本身都源能滿足童生物除斯鐵除錳彎濾層對(duì)蔥鈣、鎂距離子的季營(yíng)養(yǎng)需天求．51溶解月氧量生物賄氧化愚除錳聞要求雪進(jìn)水知有一宜定的絨溶解焰氧供叫細(xì)菌瓶生長(zhǎng)央，可憤是氧的含爐量也有鬧一定的毫標(biāo)準(zhǔn)，樓因?yàn)楹C氧量過攀高，會(huì)蘿使Fe2+的化世學(xué)氧薯化加絲式快，鈔進(jìn)而執(zhí)不利促于錳2+的氧化．研究表波明當(dāng)水起中含有秤一定的糟溶解氧祝后，生業(yè)物除錳瓣效果基汪本不受驕溶解氧誘量的影愚響．此百時(shí)若一槽味提高帶曝氣強(qiáng)扎度以增頑加Mn2+在濾知柱中悼的氧吼化速皇率，尼不僅偉沒有衡必要拘，還磁會(huì)增吧加處俱理成冶本．在生物供法中，柿簡(jiǎn)單曝睛氣(如跌水、射流曝氣峰等)就可抱以滿亞足鐵樓錳氧太化對(duì)奇溶解潛氧量拾的需滔求．52幾種濾料耳的選襯擇杜菊袍紅等滾人的紗研究絨表明緊，濾料主要盯有兩垃方面的作賀用：一是作為載胸體，在尸其表面垃形成活幣性濾膜閉，對(duì)水普中的Fe2+和Mn2+起催晝化氧膛化作裁用；二是過濾洗作用付，截脊留水防中的師鐵錳否氧化都產(chǎn)物盤．不同叨的濾簡(jiǎn)料由嫌于物糖理性細(xì)質(zhì)等仿的差斯異，跨成熟肉時(shí)間控不同答，除爐錳效桿果也通不同澇．主禍要有湊：石般英砂亞濾料借、錳戀砂濾輸料和稿無煙減煤濾幫料．53石英慘砂濾乖料是一覺種堅(jiān)憂硬、盞耐磨問、化花學(xué)性晃能穩(wěn)董定的齒硅酸絲式鹽礦獅物，汪主要抵成分顫是Si慨O2，該午濾料優(yōu)密度毯大，議機(jī)械蒜強(qiáng)度咐高，攜使用專周期因長(zhǎng)，番用石損英沙芬作為駁過濾建介質(zhì)島，在耍一定槽的壓俗力下茶，能紗有效全的截賺留去輪除水學(xué)中部予分重右金屬觸離子兆．54錳砂濾翼料以錳礦遙石為原胸料，經(jīng)免破碎、繭篩分等降加工而鴿成，是扣處理水貢的一種印特殊濾醋料，常緩用于除慚鐵、除綢錳過濾壟裝置，態(tài)效果良艘好。值得眠注意榜的是載，當(dāng)佳錳砂求濾料河中MnO2的質(zhì)量孫分?jǐn)?shù)大涂于35％時(shí)，泛既可除演鐵又能誤除錳，邁而質(zhì)量張分?jǐn)?shù)小煎于30％的脖錳砂效濾料乞只能爽用于長(zhǎng)地下蛛水除艘鐵．55無煙倡煤濾宵料從深井遼礦物中屈精選，鈴含碳量插高，機(jī)擇械強(qiáng)度蒼高，化正學(xué)性質(zhì)所穩(wěn)定，株不含有涌毒有害梢物質(zhì)，捕在一般麥酸性、緒堿性、秋中性水斤中均不喪溶解．56對(duì)幾種享濾料進(jìn)萄行比較超發(fā)現(xiàn)，錳砂康濾料吸附容喇量大，幟但其機(jī)騾械強(qiáng)度想低，相搖對(duì)體積蹄質(zhì)量大奧，價(jià)格巖高．石英租砂濾料弦雖吸造附強(qiáng)宰度不并及錳希砂，臘但機(jī)反械強(qiáng)悶度高館，相別對(duì)體蹦積質(zhì)腫量和各價(jià)格醒適中坦．無煙太煤濾懶料的孔隙嘆率高，境相對(duì)體升積質(zhì)量輩小，價(jià)津格低廉遼，從物鎖理性質(zhì)異上分析嫩完全可呆以作為毯鐵錳細(xì)坊菌的載烤體．因伶為較高照的孔隙嚇率可以栽提高濾鏡層內(nèi)的瓜生物量葉，節(jié)省上反沖洗柳的水電持消耗；同時(shí)，無煙煤變?yōu)V料可使富微生澡物群階系和Fe2+、Mn2+隨原水雙深入到遺濾層更亞深處，石發(fā)揮整診個(gè)濾層餐的除錳竟能力．和孔隙率梳大，避娛免表層朝過快堵妙塞，延耍緩了全巾層阻力準(zhǔn)的增大暈，延長(zhǎng)廳了反沖途洗周期殘．質(zhì)輕嬸可以減立少反沖楊洗強(qiáng)度停．此外，與級(jí)石英青砂和圖錳砂遇濾料制相比奏，無孕煙煤耗濾料眾明顯室加快物了濾丑池的雄成熟收，大比大縮慰短了兄濾池妖的成家熟時(shí)頃間．57縮短濾膜成報(bào)熟時(shí)間憤的技術(shù)紅工藝濾柱束活性芬的增園長(zhǎng)并月不是郊由于趁濾料毅表面燭細(xì)菌串的繁茄殖，助而是期鐵泥肝中細(xì)飄菌的雞增長(zhǎng)止．濾季柱的眨成熟葉需要日經(jīng)過題一段稠時(shí)間韻使細(xì)婆菌固傳定在喬濾料鉤上．總的說昏來，濾弓柱的成體熟可以燈分為4個(gè)時(shí)腦期：0-岔15僅d為適應(yīng)期，這央一階梯段濾添層幾悉乎無拼明顯谷除錳普效果蹈；15岸-3鑰0萍d為第一垂活性炒增長(zhǎng)薄期，此時(shí)爽隨著微色生物的償不斷繁緣瑞殖，濾晌層的除紀(jì)錳率不葉斷提高松；30-鍋50d為第二活晝性增長(zhǎng)閥期，此時(shí)嗽微生物右數(shù)量相諸對(duì)穩(wěn)定士，出水菊錳逐漸悠達(dá)到標(biāo)彼準(zhǔn)；50d后到達(dá)穩(wěn)定大期，此毯時(shí)濾抱層完皆全成輝熟并珍且運(yùn)掉行穩(wěn)民定．可見，補(bǔ)在大型疲水廠的樣地下水休處理濾湖池中活繡性濾膜痰的形成綢和成熟灰需經(jīng)歷沫較長(zhǎng)的鳴時(shí)間，解因此縮豪短濾膜遍的成熟訴時(shí)間對(duì)卡降低生倚產(chǎn)成本辜和提高燈除錳效胡率具有附重要意貧義．58完全氧化迅時(shí)間各地岡區(qū)地脂下水春中Fe2+的完全彼氧化時(shí)醋間相差方較大，區(qū)這主要池受水中溶解氧、可溶性臣硅酸、水酸堿性等因?qū)铀氐臐L影響說．有烏的地春區(qū)地疏下水扔接觸骨空氣淺之后俱，短庭短的律時(shí)間初就可欣被氧示化為Fe是3+膠體瓦顆粒，而稀有的銹更長(zhǎng)鋤時(shí)間菊也不帽能被借完全嶄氧化徑．Fe2+完全氧監(jiān)化后，襪地下水真由澄清融透明變煤為渾濁泉的黃褐鉤色，在扛濾層表嫂層形成箏一層薄叮薄的鐵腹泥，這兔些鐵泥測(cè)會(huì)影響楊生物膜瘦的增長(zhǎng)疤，導(dǎo)致嘆成熟期汪延長(zhǎng)．59菌體的附崇著效煙能在工分程實(shí)香踐中選僅有纖氧化喝能力墨強(qiáng)的略細(xì)菌敏是不油夠的參，還克需要蠢細(xì)菌并與濾君料有災(zāi)較好盤的附具著，創(chuàng)研究綢表明府可選仗用適當(dāng)壓的固教定化背方法．而甲殼素作為固育定化載全體就能到有效促蜘進(jìn)濾料肺的成熟測(cè)．首先由于甲殼素本身結(jié)只構(gòu)非常子疏松，誦對(duì)蛋白歷質(zhì)有很次強(qiáng)的親禍和力，裳并在微酸語性的介投質(zhì)中債呈正辮電性融，因判而對(duì)下微生頃物，母尤其皺是負(fù)電灑的細(xì)井菌有著趴很強(qiáng)囑的吸云附作剪用．60其次，甲殼駝素提取腦于生物乞，具有充較好生掘物相容六性，對(duì)蔥微生物赴無害且緣瑞能較高伍地保持輸微生物猛活性，徐文獻(xiàn)表歡明甲殼羽素在固籃定淀粉艱酶和溶悶菌酶時(shí)膛可保留島酶90％的執(zhí)活性紋．此外，甲城殼素日對(duì)重弱金屬繪離子恩的吸丟附和箭螯合橋作用擁的最趴佳pH值范圍統(tǒng)為6.5～8.惡0，正好醬在微生然物固錳歸除錳的pH值范圍皆內(nèi)，與牧微生物浸的最佳駝培養(yǎng)pH值范圍蹈也相吻幅合，可桿使微生算物免受禮重金屬窄離子的販侵害．61Fe2+的影響實(shí)踐他證實(shí)倚，在麗生物疼除錳砌的過蝴程中屋，F(xiàn)e2+起著相彈當(dāng)大的賤作用，F(xiàn)e2+的存敏在除枝了能吊夠促滴進(jìn)微配生物涼分泌啟胞外必酶并李刺激韻其活獎(jiǎng)性外閉，還斷能通梳過Fe2+的變價(jià)蟻傳遞電斧子，催孝化Mn2+的氧截化反絨應(yīng)．此外陪，還跡可能癥充當(dāng)席酶激潛活劑丸的角造色，F(xiàn)e2+與某種搜酶結(jié)合漂后，使Mn2+更有混利于延同該慣酶的撕催化宵部位汗和結(jié)戰(zhàn)合部裳位相音結(jié)合特，加攝速M(fèi)n2+的氧化君．若進(jìn)壇水中缺跌少Fe2+，濾茶柱對(duì)Mn2+只有止物理范吸附部作用侮，無蹈法達(dá)侄到生呈物固侵錳除冠錳的照目的?。?2究其原布因，當(dāng)Fe2+不存觀在或毫質(zhì)量店濃度族過低殲時(shí)濾恩層內(nèi)旨為極末端貧袋營(yíng)養(yǎng)誦環(huán)境友，而王細(xì)菌漿對(duì)底友物的擇氧化暗速率駝受底幕物濃蠢度的吩影響坐，底孟物濃榨度太隱低，豎鐵錳特細(xì)菌數(shù)的代武謝繁被殖受穴到限部制，戶成熟恐期時(shí)馬間相理應(yīng)延購長(zhǎng)．但過量跳的Fe2+會(huì)壓縮啄濾層的岸除錳空臺(tái)間，影藍(lán)響Mn2+的去除抵，由于采還原作私用阻礙Mn2+的氧化躁，還會(huì)起導(dǎo)致頻險(xiǎn)繁的反油沖洗，易這些對(duì)嚴(yán)濾池的作培養(yǎng)都載是不利撞的。63濾速培養(yǎng)飯期濾傍速的邊大小鬧直接純影響她濾層已的成想熟狀湖況，木這主納要是剪由于攪鐵錳堵細(xì)菌歲對(duì)環(huán)硬境的棵要求蕩所致遞．鐵錳騰細(xì)菌稻與載少體接蛛觸后喪，并熔不能傭立刻繡牢固避地附著著在菌其表臭面，借若此叮時(shí)的大濾速閃較大殊，相亂應(yīng)的崇水流癥剪切全力也茅較大芒，會(huì)癥將剛貨剛附豈著在庸濾料商表面奪的細(xì)稅菌沖打刷下皂來．64所以在慢鐵錳細(xì)匪菌與載藏體表面射接觸后丈需要一輩個(gè)相對(duì)寒穩(wěn)定的熄環(huán)境，璃保證他怠們能在秧載體表佛面有一冊(cè)定的停和留時(shí)間協(xié)，以使研鐵、錳嬸氧化細(xì)永菌在載巷體表面旋牢固附探著，為癥以后的但生長(zhǎng)、拼繁殖創(chuàng)辜造條件企。隨著墨濾層中闖微生物啦數(shù)量的薦不斷增矛加，濾朱砂表面庫附著與絞固定的扛微生物防量也不防斷增加兄，此時(shí)落便可以透逐漸提愛高濾速斜。因此藝，采取究低濾速稱有利于吧生物濾掩層的快棒速成熟養(yǎng)．65反沖洗時(shí)泡問和強(qiáng)典度對(duì)于生昏物除鐵拉除錳濾坑池極為系重要的盾是維持哥濾砂表糕面和濾陳層孔隙民中的生他物量及柱其活性旁，因此砍，反沖唐洗操作志參數(shù)在鏟培養(yǎng)期牛間尤為鄉(xiāng)豐重要．反沖洗教強(qiáng)度弱額、時(shí)間炊短，會(huì)賴造成鐵下泥、細(xì)疏菌代謝親物和老晴化細(xì)胞被積累，拔增加濾開層的水象頭損失陪，影響崖生物活漏性，嚴(yán)攜重時(shí)甚怕至出現(xiàn)克濾層板鉛結(jié)，影桐響濾池腰的正常罰運(yùn)行，鑄降低除播錳率．66對(duì)于不紡?fù)|(zhì)爐的地下困水，濾訊池的反升沖洗參禾數(shù)是有禍差異的裝，應(yīng)綜世合考慮絹諸多因細(xì)素，并美根據(jù)生季產(chǎn)狀況辨來確定秘．總的來盲說，反寺沖洗參挪數(shù)的確爽定應(yīng)遵巴循如下粱原則：叮在培養(yǎng)豪期內(nèi)，召反沖洗踐強(qiáng)度從顫弱到強(qiáng)數(shù)逐漸提裳高，時(shí)拆間逐漸倍延長(zhǎng)，去過濾的扛工作周豆期相應(yīng)畜地縮短跨．67濾層冶成熟截后，罵濾層儉的處愉理能駝力和演抗沖黎擊負(fù)甘荷能售力大勾大提訓(xùn)高，麥此時(shí)傘應(yīng)提釘高反傲沖洗活強(qiáng)度雖，保杠證生濃物代盾謝的懶順暢就．適當(dāng)間增加浪反沖尼洗強(qiáng)欄度，著使細(xì)坦菌能誰適應(yīng)浙較強(qiáng)郵的水北力沖眠擊，巴有利我于維涂持濾軟層的始穩(wěn)定怕，進(jìn)秋而促度進(jìn)濾襖池的古快速沫啟動(dòng)律，因單此，完必須璃從實(shí)瓜際出半發(fā)，腳確定惠一個(gè)絨合理揭的反栽沖洗丑強(qiáng)度甘．68濾池的葉運(yùn)行奇方式濾池虎的運(yùn)零行方灘式也易是影籮響濾楊池成凝熟的戀因素頭之一隨，傳宵統(tǒng)濾雙池的尊運(yùn)行廟方式職，即哪級(jí)配得濾料死的下嚇向流馳過濾榮，級(jí)央配濾缺層的將特點(diǎn)蜻是上講層濾丘料的狼粒徑途小，伯下層謙粒徑漿大，意對(duì)于鼻下向稠流過靠濾的結(jié)水力撇條件從，會(huì)海使大漫量的瞞鐵錳導(dǎo)氧化絮物迅件速在阿濾層緞上部邁淤積條，這良不僅肯減少方了吸免附容串量，授也使找水頭致?lián)p失犧增長(zhǎng)口較快愚．而箭且由猛于上聰部濾腰層的仰堵塞丹阻礙訂了細(xì)踩菌向駝下層踏滲透活，使糞整個(gè)器過濾用空間豈的細(xì)段菌增濤值受酒阻，燃濾層斥培養(yǎng)攻期相警對(duì)較響長(zhǎng)．69在均敏質(zhì)濾邊層中(所謂陣均質(zhì)耐濾料是指沿墨著整個(gè)俱濾層深偷度方向急的任一圾橫斷面灣上濾料迎組成和柱平均?？顝骄鶆蜃鲆恢?，上部偽濾料粒犯徑的增堅(jiān)大使鐵摘錳雜質(zhì)高有更多菠的機(jī)會(huì)壩進(jìn)入下誼部濾層塌，為鐵斤錳氧化友細(xì)菌在禁濾層深頌處的繁句殖提供范了條件膊，減緩逮了水頭逝損失，辭延長(zhǎng)了抓過濾周著期．70在相同識(shí)實(shí)驗(yàn)條勾件下，忽鐵在均簡(jiǎn)質(zhì)濾層歪中的穿弦透深度本是級(jí)配禁濾層的裙兩倍，招在細(xì)菌哄數(shù)量的付分布狀射況上看芒，均質(zhì)循濾層明胞顯加大染了有效居生物層儉厚度，數(shù)提高了嶺過濾空挎間的有如效生物戒總量，濾使生物搜濾層的貞處理能頂力大大辜增強(qiáng)，桿同時(shí)濾雷層反沖康洗時(shí)可孩將下層劫空間的弟一部分檢細(xì)菌攜前帶到上秋層濾料方中，促榮進(jìn)整個(gè)痕濾層細(xì)箱菌的繁臥殖，提培高濾層景空間內(nèi)彩細(xì)菌的徹?cái)?shù)量，甚從而縮慢短濾層饅培養(yǎng)期著．71菌種的影響最新研理究表明顆，混合綿菌的適撇應(yīng)能力偷較單一聽菌種強(qiáng)覽，混合擔(dān)菌間的渠互補(bǔ)作惡用使氧紹化作用崖比單一至菌強(qiáng)．并雖然每莖種單一狹菌種都岡有一定模的適應(yīng)頭生長(zhǎng)期煉，但一瘡般而言小，細(xì)菌舌與其他哨菌共生奴時(shí)，生扛長(zhǎng)發(fā)育冤較其單稍獨(dú)生長(zhǎng)掛時(shí)好很與多，所磨以細(xì)菌討適應(yīng)生博長(zhǎng)期很擇短，并域不影響肺整個(gè)體橡系的變屢化．此借外，研勤究過程撥也表明倒混合細(xì)朗菌對(duì)錳自的氧化烈過程相名對(duì)比較吧穩(wěn)定.四、令生物俊除鐵倍除錳生物法什是我國(guó)肉八十年貴代末發(fā)健展起來熔的地下張杰院士等對(duì)鐵細(xì)菌除錳生化機(jī)理進(jìn)行了深入探討，證明了除鐵除錳濾池中鐵細(xì)菌對(duì)除錳的重要貢獻(xiàn)，將地下水除鐵除錳研究推進(jìn)到高效生物處理的新階段。生物除仆鐵錳原汁理（1）九十年鑰代初，擇中國(guó)市肉政工程屠東北設(shè)樂計(jì)研究贏院以“晨生物固飲錳除錳穴技術(shù)”帆為題進(jìn)蚊行“八耳五”科收技攻關(guān)(85菠-05夸-02蜘)。終米于揭紐奉示了磚在pH中性域眉條件地?cái)r下水除糧錳的機(jī)廊制；在pH中性平域條側(cè)件下漏，除劫鐵除糞錳濾紐奉層中Mn延2＋的氧菜化是以Mn2+氧化菌挺為主的苦生物氧回化作用松。在這維一生物趣濾層中撒，Mn2+首先握吸附納于細(xì)順菌表寨面，丑然后字在細(xì)上菌胞窩外酶蓬的作販用下在氧化堵為Mn4+，從而乞從水中驚除掉。生物除存鐵錳原詠理（2）由于Mn2+在pH中性域毒條件下豬，非常莖穩(wěn)定，喬進(jìn)入濾沒層前不咽會(huì)因曝盼氣而被賽空氣所注氧化，閘因而不蓬會(huì)生成漫類似氫垂氧化鐵尸的細(xì)碎經(jīng)的膠體宋顆粒，刷穿透濾鞏層，因使此可以衫被生物瓶濾層氧鞭化得很誰徹底，蘆從這個(gè)芒意義上步講，打蹄破了除血錳難的碎觀念，樓應(yīng)該說賢除錳比決除鐵容敬易。除錳濾崗池在投屠入運(yùn)行嬸之后，耍隨著微括生物的纏接種、厲培養(yǎng)、拜馴化，并微生物連的對(duì)數(shù)位增長(zhǎng)期艱與錳去曠除率的陰對(duì)數(shù)增志長(zhǎng)期相昆對(duì)應(yīng)。衰所謂除解錳濾層乎的成熟內(nèi)，就是賄濾層中窩微生物罷群落繁努殖代謝層達(dá)到平裳衡的過兆程。凡芽是除錳藍(lán)效果好煤的濾池厚，都具半有微生郵物繁殖欲代謝的獎(jiǎng)條件。生物蒸除鐵聚錳原守理（3）在實(shí)煤驗(yàn)室征試驗(yàn)奪中還顆探討待了Fe2+、Fe3+的氧膛化還忽原對(duì)薯錳細(xì)坐菌的棍氧化勤活性譽(yù)的影文響，逐初步再指出墻某些謀錳細(xì)童菌菌線種的鑰氧化血活性嫁依賴萍于鐵妨離子奸的存焦在，F(xiàn)e2+的氧化灰對(duì)錳細(xì)桶菌的活蚊性有激旗活作用脅。建議儀除鐵除繁錳水廠巴采用一挽級(jí)曝氣拋一級(jí)過裕濾的流餡程。并韻成功地輝調(diào)試了扯撫順開搬發(fā)區(qū)除鴉鐵除錳菠水廠。199低6年6月該研發(fā)究成果酒通過了校驗(yàn)收和削鑒定.生物冶法除匆鐵錳逝存在撫問題趟（1）通常生襪物法都揮以地下叛水中鐵盾錳的無畫機(jī)形態(tài)旬為研究蘇對(duì)象，號(hào)因此，累對(duì)于利遇用生物節(jié)法去除爛含有高墾濃度有老機(jī)質(zhì)地?cái)∠滤锌吹蔫F錳釀效果有尋待于進(jìn)醋一步研芳究。生物法糟除鐵錳妖存在問趕題（2）當(dāng)原抹水中代含有姐高濃第度無剪機(jī)鐵(含鐵濃破度16－20m框g/L免)時(shí)，熔單級(jí)啟過濾局工藝煎難以編同時(shí)韻去除英鐵錳斷，只慣有采榜用兩送級(jí)除啄鐵除肉錳工掌藝可紹以將飼鐵錳晝含量經(jīng)降到正飲用凳水標(biāo)盡準(zhǔn)。豎此時(shí)恢，采奏用生悟物法柔去除奏鐵錳然也未說必是客一種簽經(jīng)濟(jì)鴿可行罵的方基法。目前生膊物除錳愧的機(jī)理得還處于饅較初級(jí)蠢的實(shí)驗(yàn)傅研究階參段，盡紋管鐵細(xì)瞧菌的篩俯選、馴尤化己獲航得一定膝成功，就但采用松實(shí)驗(yàn)室病篩選馴追化菌種連接種方鑄法，對(duì)收于大中表型除鐵涌錳濾池伐，盡管證技術(shù)上比可行，松但菌種暢培養(yǎng)費(fèi)膜用巨大樂，經(jīng)濟(jì)澇上不可腫行。四、勻地下享水除郵氟氟在繞自然呢界中浙分布弊極為皮廣泛地，水蒸源不胃同程醬度地剪含有發(fā)氟離籮子。嗽一般淺認(rèn)為堂，微勁量的罰氟是堅(jiān)人體淡所必樸需的贏，有奏利于場(chǎng)骨骼膊的堅(jiān)閣固性研，有甚一定羞的防欠齲作略用．摩但過戶量的眉氟對(duì)完人體扔是有橋害的運(yùn)，主困要損蘇害牙明齒的腸釉質(zhì)肉、骨另骼的斤成骨通和破柿骨活夢(mèng)動(dòng)，現(xiàn)并影皮響全第身各付組織岔器官藝，輕沿者出曠現(xiàn)氟困斑牙遮和全港身各裙個(gè)骨包骼及故關(guān)節(jié)材部位料疼痛銹等癥棄狀，史較重番者呈橫現(xiàn)關(guān)盼節(jié)僵寬硬及能運(yùn)動(dòng)褲?rùn)C(jī)能朗障礙附，嚴(yán)毛重者丙呈現(xiàn)攪軀干甚變形嘆和癱鵲瘓，休以致沸造成損終生飯殘廢…。地下吹水的惠除氟詢方法惡主要駱有吸種附過勁濾法抗、混猾凝法體、離腔子交鋪換法物、電