載錳氧化物活性沸石的制備及去除水中Mn(Ⅱ)試驗研究

傅金祥，張思佳，金 星，李 欣，張延平

(沈陽建筑大學 市政與環境工程學院，遼寧 沈陽 110168)

天然沸石具有離子交換性能。陽離子交換型沸石常用于吸附污水中氨氮及飲用水中部分金屬離子[1]，但相比于錳砂和石英砂，其在飲用水除錳領域應用較少[2]。沸石具有致密疏松的孔道結構，可使錳離子更好地吸附在表面，且較強的陽離子交換特性也能使錳離子以M—O形式固化于沸石表面[3]，所以，可對沸石進行載錳改性制備吸附劑。

目前，國內從水中去除錳多用生物氧化法[4]和接觸氧化法[5]。其中，接觸氧化法是以錳砂為濾料，錳砂表面的水合二氧化錳中的H+交換出Mn2+，使生成MnO·MnO2·H2O，其在原水中有溶解氧存在條件下可再次被氧化成以水合二氧化錳為主要成分的錳質活性濾膜，進而又有新的除錳效能，可以循環往復。待出水中錳離子穩定在較低水平可判定為濾料成熟[6]。但錳砂成本較高，獲取難度較大，且離子交換能力有限，水廠中原水錳離子質量濃度一般為1～2 mg/L[7]，生成水合二氧化錳的速率較慢且溶解氧氧化能力有限，因此成熟時間較長，除錳效果一般[8-9]。

試驗針對接觸氧化法濾料成熟過程，以沸石為基質，從濃度較高的含錳溶液中吸附錳，吸附后浸于強氧化劑溶液中進行氧化，分別增強吸附與氧化過程。綜合考慮成本與去除效果，制備一種無須熟化、可直接投入生產的除錳材料[10-11]，并通過動態過濾試驗驗證其除錳效果。

1 試驗部分

1.1 試驗材料、試劑及儀器

天然沸石：取自遼寧省北票市，粒徑1.5～2.5 mm，參數指標見表1。……