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水中除锰技术综述
汇报人：
2024-01-20
目录
引言
水中除锰技术分类
物理法除锰技术
化学法除锰技术
生物法除锰技术
不同除锰技术的比较与选择
结论与展望
引言
01
02
水中除锰技术的研究和应用对于保障饮用水安全、工业用水质量以及生态环境具有重要意义。
水中锰污染问题日益严重，影响水质安全和人类健康。
自然水体中的锰主要来源于岩石和土壤的风化、侵蚀以及工业废水、生活污水的排放等。
来源
过量的锰会对人体造成危害，如引起神经系统疾病、贫血等；同时也会对水生生物产生毒性影响，破坏水生态平衡。
危害
国内在除锰技术方面取得了一定的研究成果，如吸附法、氧化法、生物法等，但仍存在处理效率低、成本高等问题。
国外在除锰技术方面研究较早，发展较为成熟，如电化学法、膜分离法等，但同样面临技术瓶颈和成本挑战。
国外研究现状
国内研究现状
水中除锰技术分类
通过向水中投加氧化剂（如高锰酸钾、氯气等），将锰氧化为高价态的锰离子，再通过沉淀或过滤去除。该方法适用于处理高浓度含锰废水，具有处理效果好、操作简便等优点。
氧化法
利用还原剂（如亚硫酸钠、硫酸亚铁等）将高价态的锰离子还原为低价态的锰离子，再通过沉淀或过滤去除。该方法适用于处理含多种金属离子的废水，具有选择性好、处理效率高等优点。
还原法
生物吸附法
利用某些微生物（如细菌、真菌等）对锰的吸附作用，将水中的锰去除。该方法具有成本低、环保等优点，但微生物培养条件较为苛刻，且吸附容量有限。
生物氧化法
通过微生物的氧化作用，将水中的锰氧化为高价态的锰离子，再通过沉淀或过滤去除。该方法具有处理效果好、无二次污染等优点，但需要较长的处理时间和适宜的环境条件。
物理法除锰技术
利用活性炭的多孔结构和巨大的比表面积，对锰离子进行物理吸附。此方法适用于低浓度锰的去除，但活性炭再生困难，成本较高。
活性炭吸附
分子筛是一种具有均匀微孔结构的硅铝酸盐，对锰离子具有良好的选择性和吸附容量。但分子筛的再生和重复使用性能有待提高。
分子筛吸附
阳离子交换树脂
通过树脂中的可交换阳离子与水中的锰离子进行交换，达到去除锰的目的。此方法适用于处理含锰量较低的水，树脂可再生重复使用。
螯合树脂
利用树脂上的螯合基团与锰离子形成稳定的螯合物，从而去除水中的锰。螯合树脂对锰的去除效果较好，但成本较高。
VS
通过半透膜的选择性透过作用，使水分子通过而锰离子被截留。此方法适用于处理含锰量较高的水，但需要高压驱动，能耗较高。
纳滤膜
纳滤膜的孔径介于反渗透膜和超滤膜之间，能有效去除水中的锰离子。与反渗透相比，纳滤膜的操作压力较低，但去除效果略差。
反渗透膜
化学法除锰技术
通过向含锰水中通入氯气，使锰氧化为高价锰，进而通过沉淀或过滤去除。该方法具有处理效果稳定、操作简便的优点，但可能产生有害的副产物。
利用臭氧的强氧化性，将锰氧化为高价锰，然后通过沉淀或过滤去除。臭氧氧化法具有处理效率高、无二次污染的优点，但臭氧发生器及运行费用较高。
氯气氧化法
臭氧氧化法
亚硫酸盐还原法
在酸性条件下，亚硫酸盐可将高价锰还原为二价锰，然后通过沉淀或过滤去除。该方法具有处理效果稳定、操作简便的优点，但亚硫酸盐消耗量大，且可能产生硫化氢等有害气体。
铁屑还原法
利用铁屑的还原性，将高价锰还原为二价锰，然后通过沉淀或过滤去除。铁屑还原法具有成本低、处理效果好的优点，但铁屑用量大，且处理后的废渣难以处理。
生物法除锰技术
生物滤池法利用生物膜上的微生物氧化作用，将水中的锰氧化为高价态的锰，然后通过滤料过滤去除。
原理
具有处理效果好、运行稳定、操作简便等优点。
优点
需要定期反冲洗，以去除滤料上截留的杂质和生物膜，保证滤池的正常运行。
缺点
原理
生物活性炭法利用活性炭的吸附作用和生物膜上的微生物氧化作用，协同去除水中的锰。
不同除锰技术的比较与选择
膜分离法
采用超滤、纳滤或反渗透等膜分离技术去除锰。该方法去除效果好，但膜易污染，需定期清洗和更换。
氧化法
通过向水中加入氧化剂（如氯、臭氧等）将锰氧化为高价态，进而通过沉淀或过滤去除。该方法简单易行，但可能产生有害副产物。
吸附法
利用吸附剂（如活性炭、沸石等）对锰的吸附作用去除锰。该方法适用于低浓度锰的去除，但吸附剂再生和更换成本较高。
离子交换法
通过离子交换树脂与水中锰离子进行交换，达到去除目的。该方法去除效率高，但需定期再生树脂，且对进水水质要求较高。
该地区地下水中锰含量超标，采用氧化法+吸附法组合工艺进行处理。首先通过氧化法将锰氧化为高价态，然后利用活性炭吸附去除。该组合工艺处理效果稳定，出水水质达标。
某地区地下水除锰案例
该工业废水中含有较高浓度的锰，采用离子交换法进行处理。通过选择合适的离子交换树脂并定期再生，实现了废水中锰的有效去除和资源化利用。
某工业废水除锰案例
结