含锰废水怎么处理
锰是环境水质污染物重要的重金属监测指标之一。 由于我国锰矿床大多为中小型矿床,锰矿建设规模受到限制,现有锰矿产能普遍较小。 我国锰矿年消费量超过1000万吨,居世界第一。 但我国锰矿资源较为匮乏,富矿很少。 在大量锰矿的开发和深加工中,由于设备、加工技术等各方面的限制,我国含锰废料产生的含锰废水和含锰废水的污染比较严重。 本文对含锰废水污染的控制进行阐述,并对处理研究进行分析,以期为相关研究提供参考。
一、含锰废水的来源及危害
1.1 含锰废水来源钢铁企业排放的废水中锰浓度较高,必须进行深度处理。 不锈钢锰代镍生产工艺取得突破后,电解金属锰的需求激增。 95%以上的电解锰生产企业以碳酸锰矿为原料,采用酸浸、复盐电解锰生产工艺。 电解锰生产过程中会产生大量废水。 主要废水污染源为钝化废水和洗板废水。 、车间地面冲洗废水、滤布清洗废水、板框清洗废水、槽罐清洗废水、渣库渗滤液、厂区地表径流及电解槽冷却水等。每生产1吨电解锰,约产生350吨工业废水。废水排放。 锰矿矿井水污染可分为矿物质污染、有机污染和细菌污染。 一些矿山还存在放射性物质污染和热污染。 矿物污染包括砂粒、泥粒、矿物杂质、粉尘、溶解物、酸碱等; 有机污染包括油脂、生物代谢物、木材氧化分解产物等物质。 细菌污染主要是开采、运输过程中散落的岩粉、矿粉及伴生矿物造成的。 锰矿矿井水的一大特点是锰离子含量高。 矿井水中的锰是由溶解在水中的岩石和矿物中的锰氧化物、硫化物、碳酸盐和硅酸盐引起的。 在氧化过程中,锰迁移到水中形成Mn2﹢,因此矿井水中的锰主要以Mn2﹢的形式存在。 采矿过程中,大量废水和岩石从地下排出,污染河流,占用大量农田、山地、森林、牧场,破坏生态平衡。
1.2 含锰废水的危害
在纺织、印染、造纸、漂白粉、薄膜等工业中,漂洗水中锰含量过高,会降低产品的颜色,影响颜色的鲜艳度。 使用含锰水作为食品和冲泡用水,会严重影响食品的色、香、味。 当水中的锰含量超过一定值时,也会导致生产设备出现故障,无法正常运行。 给排水管网方面,水中锰含量较高。 锰会沉淀在管壁上,降低管道的通水能力。 当沉淀剥落或锰在管道末端堆积时,会严重影响供水质量并堵塞管道,增加水流阻力,形成所谓的“黑水”或“黄水”,严重时会造成水管堵塞。情况可能会导致管道腐蚀和损坏。 含锰废水进入饮用水。 因为水中的锰有强烈的气味,污染家用电器,使人们无法正常使用,造成慢性中毒。 我国饮用水标准限制水中锰含量小于0.1mg/L。 含锰废水会对周围土壤和生态环境造成危害。 过量摄入锰会引起动植物中毒,主要表现为毒害人和动物的神经系统。 一般矿渣荒地通风透水性较差,极易造成地表积水,造成植物根系组织缺氧,加剧问题。 土壤中重金属锰的中毒严重阻碍植物生长。
2 含锰废水处理技术的发展与研究现状
水中锰的危害已引起广泛关注。 但Mn2﹢在中性条件下氧化速度很慢,很难被溶解氧氧化成二氧化锰。 一般来说,当pH值>7.0时,地下水中Fe2﹢的氧化速度已经较快。 相同pH值下,Mn2﹢的氧化速度比Fe2﹢慢得多。 因此,从水中去除锰比铁慢。 困难得多。 当pH值>9.0时,Mn2﹢的氧化速度显着加快,溶解氧能迅速将Mn2﹢氧化为MnO2沉淀。 因此,常通过添加碱性物质或添加强氧化剂来加速Mn2+来提高水的pH值。 ﹢化学除锰的氧化速率。 常见的除锰方法有:
(1)碱化除锰法 初期除锰法是在含锰废水中添加石灰、NaOH等碱性物质,使待处理水的pH值提高到9.5以上。 Mn2﹢在溶解氧的作用下迅速氧化成MnO2并在高压下沉淀,从而达到除锰的目的。
(2)强氧化剂除锰法。 使用氧化能力强的氧化剂是欧美常用的除锰方法。 经常使用强氧化剂,例如高锰酸钾、二氧化氯和氯气。 详情请参阅更多相关技术文档。
在含有Mn2﹢的水中添加高锰酸钾,可以直接将Mn2﹢氧化为MnO2,而高锰酸钾本身则被还原为MnO2,生成的MnO2通过混凝沉淀、过滤除去。 氯氧化法与高锰酸钾氧化法类似,但氯的氧化能力不如高锰酸钾强。 因此,在实际应用中,常采用MnO2覆盖滤料与游离氯氧化相结合的除锰方法,称为氯连续再生接触。 通过过滤去除锰。
(3)接触氧化除锰法20世纪70年代,在接触氧化除铁的基础上发展了天然锰砂接触氧化除锰工艺。 天然锰砂接触氧化除锰工艺比较简单。 原水经过简单曝气后直接进入过滤器。 水中的Mn2﹢被锰砂吸附氧化。 无需添加化学品。 管理方便,治疗效果稳定。 随着接触氧化除锰规律的进一步了解,发现吸附并氧化水中Mn2﹢的是滤料表面的黑色“锰活性滤膜”,而不是锰砂本身。 过滤后的水进入过滤层后,水中的Mn2﹢会被“锰活性滤膜”吸附。 在滤膜的催化作用下,溶解氧将Mn2﹢氧化成MnO2并沉淀在滤料表面,使滤膜不断更新。 “锰活性滤膜”的形成需要很长时间。 一旦滤材表面形成活性滤膜,就会具有稳定的除氯能力,且不会受到滤材的影响。 不同类型的过滤材料,活性过滤膜膜成熟的时间长短不同。 一般来说,锰砂滤料的成熟时间较短,石英砂的成熟时间较长。
(4)生物除锰法:人们很早就认识到微生物对铁、锰的氧化作用,但将微生物引入地下水除锰领域的历史并不长。 生物除铁除锰作为一种新工艺,在法国、德国、保加利亚等国家也开始研究和推广,并取得了良好的效果。
3 结论
近几十年来,国内外水处理专家在除铁除锰工艺研究方面取得了丰硕成果,但这些研究成果大多局限于地下水处理应用。 新型地表水除铁、除锰技术的研究对除锰技术进行了拓展和补充,将为水处理工作积累宝贵的实践经验和理论成果,也将体现其应有的市场价值和社会价值。