含锰废水怎么处理
锰是环境水质污染物的重要重金属监测指标之一，由于我国锰矿床多为中小型矿床，制约了锰矿山建设的规模，现有锰矿山生产能力普遍较小。全国年消耗锰矿1000万t以上，居世界首位，但我国锰矿资源相对缺乏，富矿较少，在大量锰矿的开发和深加工过程中由于设备和处理技术等各方面的制约，使我国的含锰废料和含锰废水污染较为严重，本文对含锰废水污染问题的控制进行阐述，并对治理研究进行分析，以期为相关研究提供借鉴。
1.含锰废水的来源与危害
1.1 含锰废水的来源 钢铁企业的外排废水中锰浓度相对较高，必须进行深度处理。锰代镍生产不锈钢工艺突破后，电解金属锰的需求量猛增。95%以上的电解锰生产企业是用碳酸锰矿为原料，采用酸浸、复盐电解制锰工艺，在电解锰生产过程中会产生大量的废水，其主要废水污染源是钝化废水、洗板废水、车间地面冲洗废水、滤布清洗废水、板框清洗废水、清槽废水、渣库渗滤液、厂区地表径流和电解槽冷却水等。每生产1t电解锰，大约排放工业废水350t。锰矿石矿井水污染可分为矿物污染、有机物污染和细菌污染。在有些矿山中还存在放射性物质污染和热污染。矿物污染有砂、泥颗粒、矿物杂质、粉尘、溶解质、酸和碱等；有机物污染有油脂、生物代谢产物、木材及其他物质的氧化分解产物。细菌污染主要是受开采、运输过程中散落的岩粉、矿粉及伴生矿物的污染。锰矿石矿井水的一大特点是锰离子含量高。矿井水中的锰是由岩石和矿物中锰的氧化物、硫化物、碳酸盐及硅酸盐等溶解于水所致。氧化过程中锰迁移于水中生成Mn2﹢,因此矿井水中锰主要以Mn2﹢形式存在。矿山开采过程中，从井下排出大量废水废石，污染了河流，占用了大量农田、山林、草场，破坏了生态平衡。
1.2 含锰废水的危害
在工业方面，如纺织、印染、造纸、漂白粉和胶卷等行业，漂洗用水中含有较高的锰则会降低产品的色泽，影响其颜色的鲜亮度。使用含锰水作为食品和酿造用水，将严重影响食品的色、香、味等。当水中含锰量超过一定值时，还将导致生产设备出现故障而无法正常运行。在给排水管网方面，水中锰含量高，锰会沉淀在管壁上而降低管道的通水能力，其沉淀剥落或者锰在管道末端产生积淀时，将严重影响供水水质及堵塞管道，增大水流阻力，即形成所谓的“黑水”或“黄水”，严重时还会引起管道的腐蚀破坏。含锰废水进入生活饮用水中，由于水中锰的异味大，污染生活器具，使人们无法正常使用且会造成慢性中毒，我国生活饮用水标准将水中锰含量限制在0.1mg/L以下。含锰废水会对周边的土壤及生态环境造成危害。过重锰的摄入会引起动物和植物中毒，主要表现为对人和动物的神经系统产生毒害，渣废弃地一般通气透水性较差，易造成地表积水，引起植物根部组织缺氧，加上土壤重金属锰的毒害，植物生长严重受阻。
2 含锰废水治理技术的发展及研究现状
水中锰的危害已引起人们的普遍重视，然而Mn2﹢在中性条件下的氧化速率很慢，难以被溶解氧氧化为二氧化锰。一般来说，在pH值>7.0时，地下水中的Fe2﹢的氧化速率已较快，相同的pH值条件下，Mn2﹢的氧化要比Fe2﹢慢得多，因而水中锰的去除比铁要困难得多。在pH值>9.0时，Mn2﹢的氧化速率才明显加快，溶解氧才能迅速地将Mn2﹢氧化成MnO2析出，因而最初常通过投加碱性物质提高水的pH值或投加强氧化剂等加快Mn2﹢氧化速率的化学方法除锰。常见的有以下几种除锰方法：
（1）碱化除锰法 最初采用的除锰方法是将石灰、NaOH等碱性物质投加到含锰废水中，把待处理水的pH值提高到9.5以上，Mn2﹢在溶解氧的作用下迅速地氧化为MnO2析出，从而达到除锰的目的。
（2）强氧化剂除锰法 采用氧化能力较强的氧化剂是欧洲和美国普遍使用的除锰方法。一般常选用高锰酸钾、二氧化氯和氯气等强氧化剂。
将高锰酸钾投加到含有Mn2﹢的水中可直接将Mn2﹢氧化为MnO2，而高锰酸钾本身则还原为MnO2，生成的MnO2经混凝沉淀过滤去除。氯氧化法与高锰酸钾氧化法类似，但氯的氧化能力没有高锰酸钾强，所以实际应用中常采用MnO2覆盖滤料与自由氯氧化相结合的除锰方法，称为氯连续再生接触过滤除锰法。
（3）接触氧化除锰法 20世纪70年代，在接触氧化除铁的基础上发展了天然锰砂接触氧化除锰工艺。天然锰砂接触氧化除锰工艺较为简单，原水经简单曝气后直接进入滤池，水中的Mn2﹢被锰砂吸附氧化去除，无需投加化学药剂，管理方便，处理效果稳定，随着对接触氧化除锰规律的进一步认识，发现对水中Mn2﹢起吸附氧化作用的是滤料表面黑色的“锰质活性滤膜”，而不是锰砂本身，待滤水进入滤层后，水中的Mn2﹢被“锰质活性滤膜”吸附，在滤膜的催化作用下，溶解氧把Mn2﹢氧化为MnO2，并沉淀在滤料表面，使滤膜不断更新。“锰质活性滤膜”的形成需要较长的时间，一旦滤料表面形成了活性滤膜，就具备了稳定的除氯能力，并且不受滤料的影响，滤料的种类不同，活性滤膜的成熟时间长短不同。一般而言，锰砂滤料的成熟时间较短，石英砂的成熟时间较长。
（4）生物除锰法 人们很早就认识到微生物对铁锰的氧化作用，但是把微生物引入到地下水除锰领域的历史并不长。生物法除铁、除锰作为一种新的工艺也开始在一些国家研究推广，如法国、德国、保加利亚等国家都有应用，均取得良好效果。
3 结语
近几十年来，国内外的水处理专家在除铁，除锰工艺上的研究已经取得了丰硕的成果，而这些研究成果绝大多数局限于对地下水的处理应用上，新型地表水除铁，除锰工艺的研究拓展和补充了除锰工艺技术，将为水处理工作积累起宝贵的实践经验和理论成果，同时也将体现其应有的市场价值和社会价值。
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