[发明专利]一种利用亚硫酸盐促进曝气去除水中Mn2+

说明书

本发明公开了一种利用亚硫酸盐促进曝气去除水中Mn²⁺的方法，其步骤如下：一、将受Mn²⁺污染的待处理水样调节pH至4.0及以上；二、向待处理水中投加亚硫酸盐，控制亚硫酸盐和Mn²⁺的摩尔浓度比为(0.5～2.0):1；三、向待处理水中曝空气2～20min，使氧气进入水中发生反应；四、水样进入后续的沉淀过滤设备进行有效的固液分离。本方法能有效去除水中难去除的溶解性Mn²⁺；整个反应所需的设备简单，操作易行，管理维护方便；本发明在常温常压下进行，所投加的药剂量少，成本低廉，对于Mn²⁺超标的受污染水的治理有应用潜力。

技术领域

本发明属于水和废水处理领域，涉及一种利用亚硫酸盐促进曝气去除水中 Mn²⁺的方法。

背景技术

我国的水资源中地下水占比30.7％。从人们的日常生活到发展工业、农业以至国防建设，地下水都是重要的资源。而在东北、华北、西北地区，地下水源中铁、锰含量严重超标，部分水源的含锰量可达0.5～2.0mg/L，甚至2.0mg/L以上，被称为含锰地下水。锰超标所造成的色度比同等含量的铁所造成的色度约大10 倍，锰污染问题会直接影响工农业和人民的正常生活：饮用水中锰超标会引起水的颜色、味道改变，家用器具会污染成棕色或黑色，洗涤衣物会有微黑色或浅灰色斑渍；对于工业用水而言，锰超标会损害纺织、造纸、酿造、食品等工业的产品质量。我国生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)中对锰的限值为最大允许含量为0.1mg/L(以锰计)，超过标准限值的原水必须进行除锰处理，使水质达到标准。

水中溶解态锰主要是Mn²⁺，溶解的Mn²⁺具有较大的稳定性，在自然水体的 pH下，除了强氧化条件外，Mn²⁺很难转化为难溶的二氧化锰。不同于元素周期表中相邻的铁元素，二价铁在水处理过程中，可以较容易地通过曝气固定为氧化物或氢氧化物被去除，而Mn²⁺在中性和酸性条件下，几乎无法通过单纯的曝气被氧化去除，在水溶液pH9.0时，Mn²⁺的自然氧化速率才会稍有加快。若通过先加碱调高pH、曝气、再把pH调节至中性的方法，势必会造成水处理流程的复杂，且所需曝气时间较长，制水成本提高。

亚硫酸盐是一种化工生产中常用的化学药剂，在食品工业可用作漂白剂、防腐剂、疏松剂、抗氧化剂，还可用于医药合成。有文献报道Mn²⁺的存在可以大大促进氧气氧化亚硫酸根的速率，但是未见利用亚硫酸根来提升氧气氧化去除水中Mn²⁺的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用亚硫酸盐促进曝气去除水中Mn²⁺的方法，该方法在常温常压下进行，易于操作，投加药剂少，仅需曝气设备即能达到对Mn²⁺较好的处理效果，为水环境中Mn²⁺污染问题的解决提供了一个有效的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一、将受Mn²⁺污染的待处理水样调节pH至4.0及以上；

二、向待处理水中投加亚硫酸盐，控制亚硫酸盐和Mn²⁺的摩尔比为 (0.5～2.0):1；

三、向待处理水中曝空气2～20min，使氧气进入水中发生反应；

四、水样进入后续的沉淀过滤设备进行有效的固液分离。