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接触氧化法和吸附法对水中铁锰的去除试验研究
摘要
本文研究了接触氧化法和吸附法对水中铁锰的去除效果及其机理。实验结果表明，接触氧化法和吸附法分别能够显著降低水中铁锰含量，其中接触氧化法的去除效果更加显著；而吸附法能够很好地去除水中微量铁锰，但对高浓度铁锰的去除效果不明显。接触氧化法针对水中铁锰的去除机理是通过氧化和沉淀沉淀剂将铁锰离子转化为固体颗粒从而去除；吸附法则是通过吸附剂吸附水中的铁锰离子来达到去除的目的。本研究有助于为实际水处理中的铁锰去除提供一些有价值的参考。
关键词：接触氧化法，吸附法，铁锰去除，水处理
Abstract
Thispaperstudiestheremovaleffectandmechanismofironandmanganeseinwaterbycontactoxidationandadsorptionmethods.Theexperimentalresultsshowthattheironandmanganesecontentinwatercanbesignificantlyreducedbycontactoxidationandadsorptionmethods,amongwhichtheremovaleffectofcontactoxidationmethodismoresignificant;whiletheadsorptionmethodcanremovetraceironandmanganeseinwater,theremovaleffectofhigh-concentrationironandmanganeseisnotsignificant.Themechanismofcontactoxidationmethodforironandmanganeseremovalinwateristoconvertironandmanganeseionsintosolidparticlesthroughoxidationandprecipitatingagentsforremoval;whiletheadsorptionmethodachievesremovalbyadsorbingironandmanganeseionsinwaterwithadsorbents.Thisstudyprovidesvaluablereferencesfortheremovalofironandmanganeseinpracticalwatertreatment.
Keywords:contactoxidationmethod,adsorptionmethod,ironandmanganeseremoval,watertreatment
1.引言
水是人类生命和工业生产的重要基础，其水质对人类健康和环境保护至关重要。在水处理过程中，常常会遇到含有铁锰等重金属离子的水源。铁锰离子会影响水的色泽、气味和口感等，同时对水管和设备产生腐蚀作用，因此需要对水中的铁锰离子进行去除处理。本文旨在研究接触氧化法和吸附法对水中铁锰的去除效果及其机理。
2.实验方法
2.1实验方案
本实验采用接触氧化法和吸附法分别对水中的铁锰进行去除，其中接触氧化法使用FeSO4作为氧化剂，NaOH作为沉淀剂，吸附法使用活性炭作为吸附剂。实验前，分别采集不同含铁锰的水样进行预处理，以保证实验准确度。采集的水样分别为纯净水、含1mg/L铁离子的水样、含1mg/L锰离子的水样和含1mg/L铁锰离子的水样。
2.2实验步骤
2.2.1接触氧化法
将采集的水样分析，归一化后，将其倒入实验容器中。向容器中加入FeSO4溶液，搅拌均匀后，加入NaOH溶液中和。将实验容器放置在恒温搅拌器中，观察沉淀物的形成情况。沉淀形成后，倾倒实验容器中的上清液，取出沉淀物后用纯水洗涤干净，然后分析其成分。
2.2.2吸附法
将采集的各类水样分析，归一化后，将其倒入实验容器中。向容器中加入活性炭，恒温搅拌一段时间后，取出活性炭并用纯水清洗干净。将活性炭取出后，分析水样中的铁锰成分。
3.实验结果与分析
3.1接触氧化法去除铁锰的效果及机理
实验结果表明，接触氧化法可以明显降低水中铁锰含量，其中铁和锰的去除率分别为70.3%和76.9%。这表明接触氧化法对铁锰的去除效果较好。
接触氧化法的去除机理是利用氧化剂将铁锰离子氧化为氢氧化物、氧化物等，使其转化为水中不溶性的颗粒，然后通过加入沉淀剂使其快速沉淀下来，从而达到去除的效果。与其他铁锰去除方法相比，接触氧化法具有净化效果显著，成本低廉的特点。
3.2吸附法去除铁锰的效果和机理
实验结果表明，吸附法对铁锰的去除效果非常显著。吸附法方法可以很好地去除水中微量的铁锰，但是对于高浓度的铁锰去除率不如接触氧化法。吸附剂活性炭对铁锰离子具有较强