将水溶液4注入高位水箱，打开滤柱上端的阀门，依次调节滤柱过滤速度为6m/h 、8m/h、10m/h，并保持滤柱上方的液面高度为10cm，出水5min后开始取样，分别对铁、锰离子进行测定。三个滤柱编号依次为1#、2#、3#，试验结果见图6和图7。  图6 滤速对Fe2+去除率的影响 图7 滤速对Mn2+去除率的影响由图6和图7可以看出在开始的6小时以内，除铁除锰的效率上升很快，其中3#滤柱的去除率上升最大，很快达到了峰值，2#滤柱几乎和3#滤柱同时达到高峰值，1#滤柱第8小时以后达到稳定处理，滤料成熟时间太长，从高效出水时间角度分析，2#滤柱的高效工作区间最长，3#滤柱虽然较早达到峰值但是高效处理周期不长，1#滤柱滤料成熟时间太晚，滤柱不能快速进入工作状态。上述现象的出现是由于Fenton试剂把水中的Fe2+转化成了Fe3+微絮凝体，把水中Mn2+转化成了MnO2 ，通过混合滤柱产生截留作用，当滤速较低时滤料截留的Fe(OH)3和MnO2有限，不能快速形成铁质滤膜和锰质滤膜，但是滤速太高，会导致污染物穿透滤柱，所以需要选择一个合适的滤速。从图可以看出1#滤柱成熟时间长主要和它的滤速太低有关，3#滤柱虽然能很快达到高效工作区，但是出水水质由于滤速太高受到了一定影响，只有2#滤柱，从滤料成熟时间较短，高效工作时间也比较长，所以综合分析选用8m/h的滤速。2.4 pH对Fe2+、Mn2+去除率的影响将水溶液4注入高位水箱，打开滤柱上端的阀门，分3次进行试验，分别调节进水的pH为5、7、9，调节滤柱过滤速度为8m/h，并保持滤柱上方的液面高度为10cm，出水5min后开始取样，分别对铁、锰离子进行测定。三个滤柱编号依次为1#、2#、3#，试验结果见图8和图9。  图8 pH对Fe2+去除率的影响 图9 pH对Mn2+去除率的影响由图8和图9可以看出1#滤柱的去除率始终处在比较低的位置，铁的最高去除率只有70%，锰的最高去除率只有75%，而2#滤柱和3#滤柱变化规律基本相同，除铁时3#滤柱的去除率比2#滤柱高一些，除锰时在第11小时到第42小时，2#滤柱的去除率比3#滤柱高一些，其它时间，3#滤柱的去除率比2#滤柱高。.从图中可以看出，混层滤料在酸性条件下吸附性能并不理想，在中性和碱性条件下去除率有所增加，根据本图的趋势可以看出当pH逐步增大的时候对除铁效率也会随之增加，PH≥7时，对除锰效率影响不是很大。上述情况的出现是由于Fenton试剂将水中部分Fe2+和Mn2+分别氧化成Fe3+ 和MnO2, Fe3+发生如下反应：Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3, Mn2+ 和MnO2H2O 发生如下反应：Mn2++MnO2H2O+H3O+=MnO2MnOH2O+H+ ，由此可见，当pH逐步上升的时候推动两个反应都向右进行，但是并不是pH越高越好，图中2#滤柱和3#滤柱去除率相差无几，为了避免出水pH浓度偏高，所以pH选择7。3 结论
（1）加入H2O2的石英砂-锰砂滤柱除铁除锰效率比不加入双氧水的滤柱都提高7%左右，说明H2O2和矿井水中的铁离子形成的芬顿试剂可以强化石英砂-锰砂滤料除铁除锰，所以在实际应用中要注意对双氧水的经济效益和锰的去除率二者进行选择。（2）Fenton接触氧化法可以强化石英砂-锰砂滤料除铁的最佳工艺条件为：当H2O2投加量为0.15mg/L,滤速为8m/h,pH为7时，铁的最高去除率可达到92%。除锰的最佳工艺条件为：当H2O2
参考文献
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