针对我国大部分地区地下水含锰量普遍超标的现状,本课题模拟地下水,在实验室通过模型滤柱试验,研究了含锰地下水的生物氧化除锰特性和机理。试验对滤柱培养成熟的时间、滤速、pH、温度及浓度负荷等因素对生物除锰的影响进行了研究;而且还探讨了Fe2+浓度对生物除锰的影响和石英砂滤柱的接种方式。本实验进水条件:[Mn2+]为0.5～1.0mg/L,[Fe2+]为0.1mg/L,pH值为6.5～7.0,DO为5～6mg/L,水温为14-28℃,滤柱培养初期滤速为2～8m/h。试验结果表明,除锰石英砂滤柱在通过培养基接种的情况下,成熟的时间为55天,可以有效的去除原水中的锰,且出水水质良好。但通过将成熟滤料直接作为菌种进行新滤柱的启动时,则无法达到接种的目的。实验分别对浓度、pH值、温度、滤速进行了单因素影响实验,即进水其他运行条件相同的情况下,只改变其中一项影响因素的值,进行去除率试验对比。实验结果表明,在进水浓度＞3mg/L时,生物滤柱除锰效率下降,出水锰含量超标,滤柱除锰上限为3mg/L;生物除锰滤柱对pH值的适应性强,在pH值6.0～7.5之间均能有效的去除水中1.0mg/L以下的锰含量,滤层的除锰率随着pH值的升高而升高。进水温度为20℃时,生物除锰的效果最好;随着滤速的提高,去除锰所需的生物滤层的厚度就越大,在保证出水水质的前提下,滤速的选择与滤层厚度、进水含锰量等因素有关。亚铁离子对于生物过滤除锰效果有明显的影响。滤柱成熟后,当进水中不含有二价铁离子时,滤柱的除锰效率明显下降;但是当进水中含有少量二价铁离子时,滤柱的除锰效率逐渐提高。因此,本文认为除锰滤柱内微生物的活性与二价铁离子相关。
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