生物固锰除锰机理与生物除铁除锰技术

在pH中性条件下生物接触滤层中Mn^2 的氧化是生物氧化，滤层中以除锰菌为核心的生物群系的平衡与稳定是除锰活性的基础。生物滤层不但可以同时氧化去除Fe^2 、Mn^2 ，而且对进入滤层前已氧化成Fe^3 的微细颗粒也有良好的截留作用。以此生物固锰除锰机制为基础开发了弱曝气、一级过滤的生物除铁除锰简缩流程，确定了相应的设计与运行参数并指导了沈阳市开发区生物除铁除锰水厂的设计与运行。投产一年多来出水水质良好，总铁为痕量，锰＜0．0.05mg/L。     

生物滤层中Fe~(2+)的作用及对除锰的影响

通过无菌滤层与生物滤层的除铁、除锰对照试验 ,得出了生物滤层不但可以同时去除原水中的铁与锰离子 ,而且Fe2 + 参与了除锰菌的代谢 ,对维系生物滤层中生物群系的平衡起到了至关重要的作用。同时 ,生物滤层对Fe3+ 盐的固体微细粒子也有很好的捕捉去除作用     

溶解氧对含氨氮地下水生物除铁除锰效果的影响

采用生物滤柱进行了地下水除铁除锰效果的研究,通过检测滤柱不同滤层深度Mn^2＋、Fe^2＋、NH4^＋-N与DO浓度的变化,研究了各离子的去除效果与DO的关系,并对比了不同DO水平和不同滤速时离子的去除情况。结果表明,铁比锰和氨氮更优先被去除,滤速越低,溶解氧消耗越多。     

高铁高锰微污染地下水的生物同层净化研究

向经过曝气的高铁高锰深井地下水中加入生活污水以模拟微污染地下水,并考察了生物除铁除锰滤池对其的净化效果.滤柱高为2.7m,内径为60 mm,内装填除铁除锰能力已经成熟的锰砂,设计滤速为6 m/h.研究了去除有机物滤层的培养过程及在不同滤速下对各污染物的去除规律,结果表明:生物滤柱对微污染地下水具有良好的净化效果,其中,Fe的高效去除区间在滤层上部,Mn和有机物可以实现同层去除,高效去除区间在滤层中下部;当进水有机物浓度较高时,沿程的溶解氧浓度会逐渐降低,导致对CODMn和Mn的去除效果变差,此时应考虑在滤层中部或底部增加曝气来提高溶解氧.     

生物法去除地下水中铁、锰的影响因素探讨

从量化角度剖析了生物法去除地下水中铁、锰的影响因素.曝气后使地下水中DO为7.0～7.5 mg/L、pH为6.8～7.0时,生物滤层中的锰氧化菌能够保持较好活性及除锰能力,且能够达到铁、锰同除的要求;研究中所提出的"成熟滤料移植"的生物过滤方法,仅适用于对Mn2+吸附能力较强的优质锰砂滤层的接种,而对吸附能力较弱的石英砂滤层只能采用菌量较大的在实验室选择性培养基上培养、驯化锰氧化菌的接种方式;锰砂和石英砂生物滤层的反冲洗强度分别控制在6～9、7～11 L/(s·m2)时,滤层的微生物受扰动较小,反冲后对铁、锰的去除能力也能在5 h内恢复,同时滤层采用粒径为1.0～1.2 mm的均质滤料,在反冲洗强度较低的情况下过滤周期依然可延长至35～38 h.     

生物除铁、除锰滤层中铁、锰的氧化还原关系

为进一步掌握生物除铁、除锰滤层中铁、锰的氧化还原关系,以天然高铁高锰地下水为原水、成熟生物除锰滤料为试验材料,进行了一系列静态和动态试验。结果表明:高浓度的Fe2+能够还原高价态锰氧化物而溶出Mn2+,同时破坏滤层上部的生物除锰滤层结构,迫使高效生物除锰段下移,这一现象与微生物的存在与否无关,属于物理化学反应。     

净化高铁锰伴生氨氮地下水的生物滤池快速启动

采用生物滤池处理高铁、高锰、高氨氮地下水时,存在启动时间长的问题,鉴于此,采用双层滤料、单层滤料回流、单层滤料不回流三种启动方式同时启动三根滤柱,考察双层滤料和回流对启动时间的影响。结果表明,采用双层滤料或回流均能有效缩短启动时间,三根滤柱出水中的总铁、锰、氨氮分别在第82、81、103天降到了0.3、0.05、0.2 mg/L以下。进一步的分析发现,铁主要在0～0.4 m滤层被去除,锰的去除最初是锰砂吸附,当氨氮浓度降到一定程度后,生物除锰效果迅速提高,锰和氨氮均主要在0～0.4 m滤层被去除。     

生物除铁除锰滤池对As（V）的去除效果研究

采用人工配水模拟天然水体,考察了生物除铁除锰滤池对As（V）的去除性能。结果表明,当原水As（V）含量不高于200wg／L时,生物除铁除锰滤池对铁、锰的去除效果不受砷的影响,且As（V）去除率可达到95％以上,出水铁、锰及砷含量均满足标准限值要求;生物除铁除锰滤池对As（V）的去除主要发生在深度为0～660mm的滤层内;滤柱在反冲洗后,短时期内会出现砷、铁含量超标现象。     

生物除铁除锰滤层的溶解氧需求及消耗规律研究

针对高铁、高锰地下水中含有氨氮的问题,进行了生物除铁除锰过程中溶解氧需求及消耗规律的研究.结果表明:弱跌水曝气难以适应含氮地下水的净化对溶解氧的需求,在原水氨氮为1.2 mg/L、铁为15 mg/L、锰为1.5 mg/L左右的条件下,控制溶解氧>7.5 mg/L时,生物滤层才能培养成熟,出水锰离子浓度才能达标;过滤过程中溶解氧主要消耗在上部的45 cm滤层之内,用于铁的去除以及氨氮的硝化,下部除锰生物滤层能否得到充足的溶解氧是决定除锰成败的关键.     

地下水中生物除锰的最佳运行条件及动力学

采用生物法能够大幅度提高对地下水中Mn2+的去除效率.试验滤柱启动后,通过改变曝气强度、滤速、反冲洗强度等,总结了生物除锰的最佳运行条件;并通过分层分析滤层水质的方法研究了生物法的铁锰氧化动力学规律.