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我国不少地区的地下水中含有过量的铁锰,铁锰过量摄入对人体具有慢性危害作用。锰过多会抑制骨骼的发育,人体铁的浓度超过血红蛋白的结合能力时就形成沉淀,导致肌体发生代谢性酸中毒,引发多种疾病。过量的铁锰还会损伤动脉内壁和心肌,引发冠心病。在用高浓度铁、锰含量的地下水养殖鱼类时,会影响鱼的正常生长,使鱼生长速度变缓。因此,去除水中过量的铁锰离子很有必要。我国多数地下水除铁除锰都采用天然锰砂接触氧化工艺。该工艺占地面积大,工艺流程长,实际应用不方便。针对于此,研究开发了天然锰砂滤料的替代品,对高效过滤器的设计进行了探讨。
试验通过对比电镀和化学镀的优缺点,确定采用化学镀的方法制备了SM滤料,考查了不同粒度和级配的基体对于制备SM滤料性能的影响,进行了理化指标测试分析,通过滤料涂层质量和比表面积的测定确定了基体的涂敷效果,通过电镜和表面能谱的分析确定了滤料的表面形态,并从这些方面解释了SM滤料对地下水中铁锰离子良好去除效果的原因。通过对以上不同粒度的SM滤料出水水质的分析确定了用于去除铁锰的SM滤料的最佳粒度为0.85~1.70mm,通过对比不同的pH值,不同的滤速,不同的滤层高度获得了SM滤料去除铁锰离子的最佳工艺条件为pH=8.0,滤速95.5m/h,滤层高度800mm,铁的去除率达到95﹪左右,锰的去除率达到90﹪左右;通过对进水水质的改变得出了硬度对锰离子的去除率影响较大,去除率降到70﹪以下,其他因素对去除率的影响较小;分析了过滤过程中的水头损失增长规律,与实际测量值进行了比较,确定了SM滤料去除铁锰离子的接触氧化过程。对于采用SM滤料的高效过滤器进行了初步设计。