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生物固錳除錳是宇內(nèi)外近年來提出的除錳理論，該觀點(diǎn)認(rèn)為除錳濾池中錳的去除緊要是濾層中鐵細(xì)菌生物作用的結(jié)果，而不是傳統(tǒng)除錳理論所謂的，錳是錳質(zhì)活性濾膜的化學(xué)催化作用去除的。而且生物固錳除錳理論還認(rèn)為，黑砂表層的錳質(zhì)活性濾膜并不僅僅是由錳的化合物所組成，而是錳的化合物和鐵細(xì)菌的共生體，且活性濾膜是在微生物的誘導(dǎo)作用下形成的，除錳濾池中微生物氧化原水中得錳得到能量，不斷生殖并附著在濾料表面，同時(shí)被氧化的MnO2也堆積在濾料表面，與微生物形成一層"黑膜"，就是觸及氧化除錳工藝中的錳質(zhì)活性濾膜。濾層成熟后，濾膜不斷吸附水中的Mn2+，其中鐵細(xì)菌利用水中的溶解氧將Mn2+氧化為MnO2·mH2O并堆積在濾膜表面，成為濾膜的一部分，使濾膜得到更新，有研究者將成熟的石英砂滅菌以后發(fā)覺濾層的除錳能力急劇下降，且濾砂表層的黑膜亦逐漸脫落，從而證實(shí)生物作用是錳去除的緊要理由。而錳質(zhì)活性濾膜則是微生物作用的結(jié)果，在滅菌以后，因?yàn)槲⑸锶ナ?，濾膜不能及時(shí)更新，便逐漸老化脫落，zui終失去除錳能力。有研究者也認(rèn)為除錳是生物作用的結(jié)果，除錳濾池的成熟是濾層中微生物群落生殖代謝，達(dá)到平衡的過程。

觸及氧化除鐵，地下水經(jīng)過簡單曝氣后不需要絮凝、沉淀而直接進(jìn)入濾池，在濾料表面催化劑的作用下，二價(jià)鐵離子迅速地氧化為三價(jià)鐵離子，并被濾層截留而去除。因?yàn)榇呋瘎┑淖饔?，只要處理水中?/span>pH值高于6.0，亞鐵離子就能順利的氧化為鐵離子。觸及氧化除鐵工藝的構(gòu)筑物較為簡單，水力停留時(shí)間只需5~30min即可。同時(shí)，鐵的去除不受溶解性硅酸的影響。出水總鐵濃度也隨著過濾時(shí)間的增加而減少，在周期時(shí)間內(nèi)，水質(zhì)會越來越好。

觸及氧化除鐵的機(jī)理是催化氧化反應(yīng)。起催化作用的是濾料表面的鐵質(zhì)活性濾膜。鐵質(zhì)活性濾膜首先吸附水中的亞鐵離子，被吸附的亞鐵離子在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為三價(jià)鐵離子，并且使催化劑復(fù)活，反應(yīng)生成物為催化劑，又參與新的催化反應(yīng)，鐵質(zhì)活性濾膜觸及氧化鐵的過程是一個(gè)自催化反應(yīng)過程。關(guān)于鐵質(zhì)活性濾膜的化學(xué)組成有幾種不同的看法：有研究認(rèn)為鐵質(zhì)活性濾膜的化學(xué)組成為Fe（OH）3·2H2O。新奇的濾膜擁有很強(qiáng)的催化活性，隨著時(shí)間的增長，濾膜老化脫水活性也逐漸降低，濾膜zui終老化生成Fe·OH便失去催化活性。而又有研究則認(rèn)為在除鐵濾池中自然形成的羥基氫氧化鐵的羥基表面起觸及催化作用，羥基氧化鐵不是以FeO·OH所示的簡單分子形式存在的，它是鐵原子、氧原子和固體內(nèi)氫原子三者相結(jié)合的龐大無機(jī)分子。

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關(guān)鍵詞：錳砂濾料催化劑