FeMnO混凝对浊度的去除效能分析

高锰酸钾和硫酸亚铁共同制作出铁锰复合化合物 (Fe Mn O) , 检测铁锰复合化合物当做混凝剂使用对污染水质内浊的清除效果, 简要讨论了铁锰复合氧化物作用过程中的混凝机理, 为经济、实用的新型混凝药剂研发奠定了坚实基础。在实用现代技术混凝的过程中, 在对水中的浊度进行去除的同时, 还对水中存在的有机物也有相当的清除效果。一般的混凝技术主要侧重于去除浊度, 但是伴随着生活中对水质要求的不断提高, 期望对水中的有机物也能大量去除, 当然对有机物的去除并不是本文讨论的重点。

一、Fe Mn O对实验概况

本文结合一系列实验来求得。首先我们做两个水样的实验。第一组实验水样的调配方法是取一定量的日常生活污水, 兑上少量的硅藻土一起加到对应比例的自来水中, 完全摇匀后, 形成浊度为IONTU上下, 总磷在100—200μg/L左右的实验水样。第二组实验水样二为纯净水和硅藻土融合的水样:在纯水中兑入一定比例的硅藻土, 经过剧烈搅拌摇匀后, 形成浊度达到25NTU与ll ONTU的两种实验水样。为确保混合过程中的缓冲作用, 向去离子水中加入1.2mmol/L Na HC03。水温应为常温, p H值为7。

纯净水和磷酸二氢钾混合的实验水样:纯净水中兑入一定比例的磷酸二氢钾, 让磷在水中的浓度达到250mg/L。水温需为常温, p H值为7。纯净水和腐殖酸混合的实验水样:将一定量的腐植酸兑入纯水中, 经过充分搅拌混合后, 使腐殖酸在试液中的浓度为20mg/L, 在这种条件下得到的实验原水UV254为0.9244cm-1, 水温也为常温, p H值为7。此项实验中所用的天然水来自于公园湖水, 湖水的原水浊度是5.0NTU左右, 其中总磷在1100μg每升左右, 水中的溶解性总磷在1000μg/L左右, TOC在14mg/L左右, UV254的吸光度检测为0.048左右。原水水温保持在I4°C左右, PH值为7.0左右。

二、试验方法

实验方法为分别取一升实验水样倒入ZR4.6混凝试验搅拌机的六个1000m L量杯中同步进行试验, 逐渐提速搅拌一分钟 (350r/min) , 让混凝试剂在水中充分融合, 等二十分钟后 (60r/min) 后逐渐停止搅拌, 最后静沉三十分钟。静沉完毕后, 抽取一部分上清液惊心测定得到水样的沉后浊度, 再取另一部分上清液使用0.455μg的中速定性滤纸进行过滤, 检验滤后浊度;进而在距离液面3.0cm处抽取试液真空虹吸部分上清的液定水样中总磷及溶解性总磷;在对TOC与UV254进行检测前, 水样要先经0.455μg的微滤膜进行过滤。

三、实验现象及其数据采集

首先是铁锰复合化合物对模拟水样一中浊度的去除效果。用作为混凝剂来进行浊度的去除。从中我们可以明显看出, Fe M-n O对实验水样一中沉后浊度与滤后浊度都起到了非常出色的去除效果。虽然在投量小于4mg/L时, 水样的沉后浊度最后去除效率仍在保持在91%以上。伴随投药量的进一步增加, 水样中沉后浊度的去除效率能够达到94%左右。铁锰复合氧化物在实验中对滤后浊度的清除效果尤为突出, 不论是小投药量或是大投药量, 对滤后浊度的清除效率都降低至0.01NTU, 差不多完全清除。

其次铁锰复合化合物对模拟水样二中浊度的去除效果。浊度为25NTU的实验水样中铁锰复合氧化物的清除效果通过实验可以看出, 对于25NTU水样, 当药量为2mg/L的时候, 铁锰复合氧化物对水样沉后浊度的清除效率达到72.12%, 而沉后浊度也由25NTU减小至6.93NTU。如果加药量加到6mg/L时, 水样的沉后浊度清除效率达到了87.3%, 沉后浊度也减小至3.14NTU, 最后加药量达到10mg/L时, 水样中沉后浊度清除率高达94.62%, 余下的浊度仅为1.2TNTU。铁锰复合氧化物对实验水样的滤后浊度清除效果则特别明显, 通过以上加药量后浊度可以低至O.01NTU, 已经可以基本去除。

对110NTU的实验水样, 铁锰复合化合物对其浊度发生作用的特点和25NTU的除浊特点及其相似。两者在加药量同为2mg/L情况下, 水样中沉后浊度的清除率是89.04%, 未清理的浊度为12.06NTU。当加药量提高至8mg/L时, 铁锰复合氧化物对沉后浊度的清除率可以达到97.04%, 余下浊度减少至3.25NTU。如果加药量提高至l Omg/L时, 它对浊度的清除效果也达到最高, 残留浊度也仅为1.25NTU。

最后为铁锰复合化合物对天然水样中浊度的去除效果。在天然水样中Fe Mn O对浊度的清除效果直观看出, Fe Mn O对天然水中的沉后浊度与滤后浊度都起到了良好的清除效果。初始投药量设定为6mg/L, 对沉后浊度的去除率也只是76%以上, 但随着不断增加投药量, 对沉后浊度的去除率也不断升高, 然后投药量为8mg/L, 沉后浊度的最大去除率升高至82.04%。可以看出铁锰复合氧化物对实验水样的滤后浊度清除效果越加明显, 在较少投药量与较多投药量的实验下, 滤后浊度基本都能完全去除。

小结

综上所述, 高锰酸钾和硫酸亚铁产生的铁锰复合氧化物来生产混凝剂的技术与理论是具有很高的可行性。铁锰复合氧化物对生产生活中轻微污染水的各项有害物质都有很高的去除效果, 已经能够当做一种多功能新型混凝剂投入到实际污水处理中去, 它的市场应用价值也很广阔。

摘要：本文主要对污染水质的合成特点, 通过混凝实验可以看出, 铁锰复合化合物的混凝除浊效果突出, 作为多功能混凝剂, 将其和三氯化铁与硫酸铝对比, 它分别高出生活污水浊度8%与15%的清除效率, 还对污水中总磷的平均清除率也高出14%与21%。

关键词：铁锰复合氧化物,混凝,浊度

参考文献

[1] 杨琦.全球性水危机与水工程投资国际化[J].给水排水, 1998.24 (5) .

[2] 苏滕, 陆中兴.混凝剂的研究应用与开发动向[J].净水技术, 2000, 18 (3) .

[3] 王占生, 刘文君.微污染水源饮用水处理.中国建筑工业出版社, 2001.

[4] 张瑛, 阮晓红.水处理混凝剂及其发展方向[J].污染防治技术, 2003, 16 (4) .