地下水除铁除锰机理与技术的变革

除铁除锰滤层中Mn2 的氧化是生物化学氧化,培养成熟的生物滤层中存在大量的铁、锰氧化细菌,它们对于铁、锰的去除起到了重要作用.以铁、锰氧化细菌为核心的生态系统的平衡和稳定对于滤层的除锰活性至关重要.通过简单的一级曝气、一级过滤可以同时深度地去除Fe2 ,Mn2 .以此理论指导的除铁除锰水厂取得了预想的成果.出厂水水质稳定,总铁为痕量,锰质量浓度小于0.05 mg/L.     

首座大型生物除铁除锰水厂的实践

以生物固锰除锰理论为指导，设计了弱曝气一级过滤生物除铁除锰简缩流程。采集了土著除锰菌扩增后接种于除铁除锰滤层，再经2～3个月的滤层培养，取得了强劲的除锰能力。当原水Mn2+为1～3mg/L，Fe2+为0.1～0.5mg/L，在正常滤速下，滤后水Mn2+减至0.05mg/L, 总铁为痕量，优于国家标准。该厂出水常年良好稳定，满足了高新产业优良用水之需。生物固锰除锰理论的工程实践解决了半个世纪以来水质净化工程上除锰的难题，创建了我国乃至世界上首座大型生物除铁除锰水厂。     

低温厌氧氨氧化生物滤池细菌群落沿层分布规律

通过扫描电镜(SEM)、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和克隆测序等方法,对低温(14.9～16.2℃)稳定运行的上流式厌氧氨氧化(ANAMMOX)生物滤池内上(140～190 cm)、中(60～140 m)、下(10～60 cm)3部分细菌群落分布进行研究.研究结果表明:大部分氨氮、亚氮在反应器中部呈比例地去除,总氮去除负荷达2.4 kg/(m3.d);类似ANAMMOX菌的球形细菌主要分布在反应器中部;生物滤柱上部细菌多样性最高,中部其次,下层细菌多样性最低,细菌群落结构沿层变化是适应生物滤柱沿层氮素变化的结果;生物滤柱不同滤层分布着同一种厌氧氨氧化菌(ANAMMOX)与好氧氨氧化菌(AOB),克隆测序鉴定ANAMMOX菌为Candidatus Kuenenia stuttgartiensis,AOB为Nitrosomonas sp.ENI-11:AOB的存在能够消耗进水中的微量溶解氧,为反应器创造厌氧环境,有利于生物滤柱中部富集较多的ANAMMOX菌.     

洞庭湖区地下水生物除锰试验研究

通过试验 ,研究了洞庭湖区地下水生物除锰滤池的成熟过程与除锰效果 ,探讨了 pH值、氧化还原电位 (ORP)以及亚铁离子 (Fe2 + )与生物除锰的关系。结果表明 ,石英砂滤池除锰能力与砂层细菌含量密切相关 ;在试验进水水质条件下 ,通过自然培养 ,石英砂生物除锰滤池可在 6 0天内培养成熟 ;在 12m/h的较高滤速下 ,生物滤池仍有良好的除锰、除浊效果和很长的过滤周期 ;当出水 pH为 5～ 8.5时 ,出水含锰量小于 0 .1mg/L ,但当pH <5时 ,出水含锰量随进水 pH值的降低而急剧增加 ;当ORP为 4 30～ 72 0mV时 ,生物滤池具有良好的除锰效果 ;Fe2 + 与生物滤池除锰能力密切相关 .     

生物除铁除锰滤池稳定运行阶段反冲洗研究

生物滤层的培养、成熟及稳定运行的不同时期有不同的反冲洗规律.试验结果表明,与培养阶段相比,稳定运行期的反冲洗力度应适当加大,以防止滤层板结.适宜的反冲洗是保证滤层经济有效工作的必要条件.在源水水质Fe为0.034-0.099mg/L、Mn2+为1.428-2.812 mg/L的条件下,适宜的反冲洗参数为反冲洗强度15L/s·m2、反冲洗历时5 min、工作周期72 h.在此条件下,滤池出水锰浓度始终保持在0.05 mg/L以下.同时研究表明,生物除铁除锰技术具有生物高效性,在正常反冲洗后,生物滤池在0-10 min内即能恢复处理能力,保证出水水质.图4,参10.     

同步去除氨氮和铁、锰的滤池中细菌群落解析

针对以黄河沿岸地下水为水源的东周水厂生产性砂滤池,利用克隆文库的方法解析了滤池内细菌群落结构.研究结果表明,锰砂滤池内细菌群落多样性较低,而硝化螺旋菌门是优势菌,证实了该滤池实际已经成为硝化生物滤池.硝化螺旋菌属和生丝微菌属的共存解释了硝化滤池内生物除锰的可行性.为今后同步去除氨氮和锰的地下水滤池的设计和管理提供了一些微生物学基础信息.     

我国地下水除铁除锰技术研究概况

通过查阅相关文献,总结归纳了自然氧化法、接触氧化法以及生物氧化法等我国地下水除铁除锰技术及局限性,详述了近年来兴起并不断发展完善的微生物固锰除锰方法及其影响因素.     

地下水除铁除锰技术研究

对生物除铁除锰技术在微生物固定化、不同滤料处理效果及Fe、Mn、NH3同时去除等方面的研究作了概括总结,并提出不同观点.同时介绍了生物除铁除锰技术的优点和应用前景.     

接触氧化法除地下水铁锰时不同滤料性能的对比研究

在地下水接触氧化法除铁除锰过程中，分别对比了石英砂、优质锰砂及纤维球3种不同性能的滤料的除铁除锰效果及滤速、反冲洗强度及运行周期等运行参数。研究结果表明，纤维球和石英砂滤料均能除铁，但不能除锰，纤维球软性滤料用于除铁具有滤速高，运行周期长，反冲洗强度及水耗小、耐磨损等优点；优质锰砂滤料去除铁锰效果均较好，适用于铁锰共存水质。     

饮用水生物强化过滤处理效能及其影响因子研究述评

概述了饮用水生物强化过滤工艺的研究进展,讨论了该工艺对污染物的去除效果及其影响因子,描述了滤层中贫营养微生物膜的特性,提出了有待进一步研究的问题.分析认为:生物活性滤池可有效地降低微污染水体中的浊度,并对有机物、氨氮、铁、锰等污染物质有较好的去除效果;滤料介质、空床接触时间、反冲洗水质和反冲洗方式等是主要影响因素;滤层中贫营养微生物生理生态特性、物化与生化的协同作用等有待深入研究.     

改变生态条件除藻方法的研究

根据食物链中Ｅｌｔｏｎｉａｎ金字塔的形态和Ｋａｌｋｗｉｔｚ提出的河流污染沿程变化分带的概念，提出了改变生态条件培养高一层次生物吃掉藻类的除藻方法，并在工艺上应用浮动生物滤清器解决了这一问题，取得了较好的除藻效果。     

贝壳与球形塑料填料曝气生物滤池的硝化特性比较

采用曝气生物滤池．考察贝壳与球形塑料填料的硝化特性变化情况．研究结果表明，贝壳填料曝气生物滤池因贝壳中CaCO3的溶解为硝化反应提供碱度．硝化率保持在较高的水平．而球形塑料填料曝气生物滤池因碱度不足．硝化率处于较低的水平．贝壳填料曝气生物滤池内pH值沿池深方向呈逐渐升高趋势．而球形塑料填料滤池则相反．外加碱度可以提高曝气生物滤池的氨氮去除率．贝壳填料的曝气生物滤池相比于传统的塑料填料曝气生物滤池具有明显的硝化处理优势．     

无电压作用离子交换膜分离去除水中锰离子的研究

研究了离子交换膜在无外加电压的条件下分离去除原水中锰离子的技术,探讨了锰离子浓度、补偿离子钾离子摩尔浓度、水力搅拌速度、温度和水力停留时间(HRT)等对去除效果的影响.实验结果表明,当原水中二价锰离子初始摩尔浓度为0.072 7 mmol/L(即4 mg/L)左右时,在下述的实验条件下:水温为(25±1)℃,水力停留时间HRT为6 h,水力搅拌速度为(600±25)r/min,补偿离子钾离子的摩尔浓度是原水中锰离子摩尔浓度的20倍,锰离子去除率达到80%.此外,在实验装置不改变的条件下,进水锰离子摩尔浓度增加到0.727 mmol/L(即40 mg/L)左右时,去除率会降低到66%;补偿钾离子摩尔浓度与进水锰离子摩尔浓度的比值大于20后,再增加其比值,对去除率影响不大;降低搅拌速度到(300±25)r/min,去除率降低到51%;降低水温到(16±1)℃,去除率降低到60%;水力停留时间(HRT)大于6 h后,再增加水力停留时间到12 h,去除率无明显改变.     

饮用水中痕量锰的空芯金属包覆波导检测

结合改进的显色方案，利用空芯金属包覆波导结构，测量饮用水中锰的痕量浓度.由于波导超高阶导模的高灵敏度，作为波导导波层的錳溶液消光系数的微小变化可导致反射率极小值的显著改变.而錳溶液消光系数与浓度密切相关（折射率虚部）.模拟计算的结果显示该方案的检测分辨率可达到Δκ=1.0×10^-6 .     

河流沿岸环境对粤北大宝山矿废水锰污染的环境响应

粤北大宝山铁多金属矿床的开发给环境带来了严重的危害。采选产生的废液及固体废弃物堆积的淋滤酸水,携带大量重金属离子排入下游河道,严重危害矿区及其酸水流域的生态环境。从尾砂、水体、河底沉积物、土壤以及食用蔬菜等方面探讨整个环境系统对Mn的环境响应。结果表明,河流水中高含量Mn直接源于尾砂,并受水体pH的显著影响;在高pH时,河底沉积物能够大量聚集水体中的Mn,并稳定存在。在水体pH值降低时,Mn会被再次从河底沉积物中释放出来,形成河流二次污染;土壤中Mn含量和土壤pH值有良好正相关关系;在蔬菜中Mn含量与根系土中Mn总量关系不明显,这与植物对Mn的吸收利用有关。     

三维S型进气道沿程结冰参数分析方法研究

提出了一种三维进气道沿程结冰参数分析方法。采用欧拉—拉格朗日法计算气液两相流场,得到进气道结冰表面的水滴撞击特性以及水滴运动轨迹。利用用户自定义函数(UDF)对FLUENT进行二次开发,编写了三维进气道结冰参数数值模拟程序。通过对三维S型进气道的数值计算,得到了唇口及沿程管道的水收集率以及水滴分布情况,分析了水滴的质量浓度分布在进气道沿程中的变化情况,发现管道曲率的变化、横截面半径的变化、水滴的撞击是影响水滴浓度在管道中变化的主要因素。三维进气道沿程结冰参数分析方法可以改善目前直接把大气结冰参数直接用于发动机进口部件结冰数值计算的误差。     

用空气直接氧化游离二价锰离子制备高纯四氧化三锰

一定温度下,根据锰离子浓度变化严格控制溶液pH的条件下,研究了用空气直接氧化游离二价锰制备高纯四氧化三锰的新方法. 结果表明,碱式硫酸锰的氧化速度比氢氧化锰慢,碱式硫酸锰的包裹夹带是造成四氧化三锰产品中硫含量高的根本原因. 该法与用空气直接氧化锰的水解物制备四氧化三锰的方法相比较,前者能大幅度降低四氧化三锰产品中的钙、镁和硫含量,部分解决了锰盐氧化法制备四氧化三锰过程中钙、镁和硫分离的难题.     

微量元素锰与肺癌的关系

本文对锰含量的测定表明:肺癌患者发锰含量显著低于对照者(P<0.01)。在动物诱癌实验中观察到,随着肿瘤的发生和发展,肝、肺中锰含量降低,而肿瘤部位锰含量则升高,提示锰含量低可能是肺癌发病的结果。