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铁锰初始浓度对二氧化氯消毒片除铁锰的影响分析

  在二氧化氯消毒片接触氧化除铁除锰的理论研究阶段,认为含量过高Fe-+是影响除锰的主要原因。研究结果表明,在单级滤层中铁锰同时清理时,Fe2+的限定浓度是2mg/L。较多的试验结果也发现Fe2+的存在对锰的清理影响很大,洞庭湖区的高亚铁地下水也成为无法采用单级除铁除锰工艺的重要原因。有研究通过杯罐的试验与模拟试验分研究了铁锰初始的浓度对于二氧化氯预氧化除铁锰之影响,旨在通过试验说明铁锰的初始浓度对二氧化氯消毒片投加量的要求和对整个反应的影响。

  许多试验发现,当地下水中二价铁的初始浓度较高时,在自然氧化反应的后期,水中剩余二价铁浓度与时间的关系在单对坐标上将由直线转变为下弯的曲线,它表明反应生成的三价铁氢氧化物有催化作用,能加速二价铁的氧化反应。反应初期,生成的三价铁的氢氧化物不多,催化作用尚不明显;反应后期,随着生成的三价铁氢氧化物的增多反应速度愈来愈快。由于反应生成物对反应过程有催化作用,所以二价铁的氧化是一个自动催化反应的过程。

  铁锰初始的浓度越高,与二氧化氯消毒片反应之后可能会构成越多的金属氢氧化物。水中金属氢氧化物重要的表面物理化学特性是表面带有电荷,这是由水分子与氢氧化物表面相互作用的结果。金属氢氧化物一般具有羟基表面,这是暴露于晶格表面的金属离子与水中OH络合,或晶格表面O2-与H2络合的结果。水中H2和OH是金属氢氧化物表面的电位决定离子,其表面电荷的正负和大小,取决于氢氧化物表面的对H和OH~的吸附平衡。改变水中H2和OHT的浓度,就能改变表面电荷的状况。所以,水的pH值对金属氢氧化物表面有较大影响。调节水的pH值,恰使氢氧化物表面的正负电荷相等,表面电位为零。这时的pH值叫等电点,以符号pHz表示。