人工锰砂的制备
在100g石英砂中,先加3%氯化锰(MnCl2·4H2O) 液15ml,使其充分混匀,再加3%高锰酸钾(K2MnO4) 液75ml,充分搅拌均匀,使砂粒表面形成一层膜(MnO2·H2O),静置24h后,用水冲洗掉多余的未结合物。
将人工锰砂和天然锰砂分别装入30cm长的漏斗内,下衬玻珠和玻璃棉,并用不含锰的清水充分冲洗,并测定通过滤柱的水确保不含锰时即可供实验用。同时配制不同浓度的含锰清水(即称原水),分别通过滤柱后,用过硫酸铵比色法测定其水中的含锰量,观察除锰效果。
表:人工锰砂及天然锰砂除锰效果比较
原水锰含量(mg/L) | 人工锰砂除锰效果 | 天然锰砂除锰效果 | ||
过滤后锰含量(mg/L) | 除锰率(%) | 过滤后锰含量(mg/L) | 除锰率(%) | |
0.50 | 0.00 | 100.0 | 0.00 | 100.0 |
1.00 | 0.00 | 100.0 | 0.00 | 100.0 |
2.00 | 0.00 | 100.0 | 0.00 | 100.0 |
3.00 | 0.00 | 100.0 | 0.00 | 100.0 |
5.00 | 0.00 | 100.0 | 0.40 | 92.0 |
7.00 | 0.30 | 95.7 | 0.86 | 87.7 |
10.00 | 4.04 | 59.0 | 3.20 | 68.1 |
可以看出,当加入含锰量为3.0mg/L原水时,无论天然锰砂或人工锰砂,除锰率均达100.0%;当原水含锰量为5.0mg/L时,人工锰砂除锰率可达100.0%,天然锰砂效果则差些,除锰率为92.0%,滤后的水锰含量达不到生活饮用水水质卫生标准;若原水含锰量达到7.0mg/L以上时,在本实验条件下、无论人工或天然锰砂,均不能达到预想的结果。
本实验表明,人工锰砂的除锰率优于天然锰砂,但人工锰砂的制作成本要比天然锰砂高1倍。建议,在天然锰砂奇缺或因运输困难而使成本核算昂贵时,可采用人工锰砂。