除鐵除錳工藝常見(jiàn)困難問(wèn)題

生物除鐵除錳理論已經(jīng)有較多的研究，但是在生產(chǎn)實(shí)踐中仍有不少問(wèn)題存在、國外多位學(xué)者均發(fā)現了生物除鐵作用的存在，但是諸多試驗表明在高鐵情況下生物除鐵作用微乎其微。生物除鐵究竟存在與否，以及在怎樣的水質(zhì)條件下存在，如原水含鐵量、溶解氧含量、PH值等，均是需要進(jìn)一步探索的問(wèn)題。若生物除鐵存在，則其是否比接觸氧化除鐵更有優(yōu)勢，如過(guò)濾周期是否更長(cháng)，濾層含污能力是否更高等，都是對生產(chǎn)非常有意義的問(wèn)題，值得繼續研究。

生產(chǎn)實(shí)踐中，個(gè)物除錳尚存在一些無(wú)法解釋的現象。一般來(lái)說(shuō)，成熟的一級除鐵除錳濾池中，濾層上部是除鐵帶，下部為除錳帶。但試驗發(fā)現，只有在濾層表面鐵細菌計數達到105數量級時(shí)，濾池的除錳能力才成熟，可是濾層除錳帶卻常常只能到102－103數量級的鐵細菌。如果鐵細菌是除錳的主要原因，那為什么除錳作用往往發(fā)生在微生物數量較少的下層，而不是微生物數量較多的上層？

張杰發(fā)現Fe2十是鐵細菌除錳的誘導因素，在沒(méi)有Fe2十存在的情況下，鐵細菌無(wú)法利用水中的Mn2＋。并且對于成熟的生物除錳濾層而言，如果連續較長(cháng)時(shí)間不通入含鐵水，則濾層會(huì )逐漸喪失除錳能力，并發(fā)生漏錳現象，只有再通入含鐵水一段時(shí)間后濾層的除錳能力才能逐漸恢復。但是地下水進(jìn)入濾層后，Fe2十往往在濾池上部10cm的濾層中就幾乎被全部氧化為Fe3十，下層的Fe2十含量微乎其微，即使進(jìn)水的Fe2十的質(zhì)量濃度大于15 mg／L 亦是如此。

為什么大部分Mn2十的去除是在幾乎不含Fe2十的濾層下部完成，這也是生物除錳尚無(wú)法解釋的現象。而筆者的試驗卻發(fā)現，在兩級除鐵除錳過(guò)濾中，二級除錳濾柱在一級濾柱出水Fe2十含量沒(méi)有或者很小的情況下（＜0.03mg/L＝，除錳非常穩定，而當二級進(jìn)水Fe2十增加時(shí)發(fā)現除錳濾柱出現異常，如圖。

分層取樣為過(guò)濾開(kāi)始lh后取樣，進(jìn)水亞鐵質(zhì)量濃度分別為 lmg/L和5 mg／L，PH為6.5，溶解氧大于5 mg／L。試驗發(fā)現，濾層中部的含錳量均超過(guò)進(jìn)水的含錳量，特別在進(jìn)水含鐵量較高時(shí)（5 mg／L）更甚，到濾層下部才逐漸降低。筆者推測，出現這種情況的原因可能是高濃度的鐵阻礙了細菌對錳的攝取，破壞了除錳濾膜的平衡，使濾膜脫落，濾層中部的含錳量從而升高。脫落的濾膜被下層濾砂吸附，錳含量又逐漸降到正常的水平。這也許就是除錳一般發(fā)生在含鐵量微乎其微的二級濾柱或一級過(guò)濾中濾柱下部的原因。

迄今為止，生物除錳仍然沒(méi)有較為成熟的工藝參數，如生物除錳的經(jīng)濟濾速、極限濾速、過(guò)濾周期、最低溶解氧含量、經(jīng)濟曝氣強度等。這些數據的缺乏，使得生物除錳還沒(méi)有大量應用。