2026年第3期
• 水处理低碳技术与能源回收 •
诱导共结晶协同去除地下水中硬度、铁和锰中试试验
作者:崔红军,黄呈帅,高涛,梁健,张博,黄廷林
作者单位:西安水务<集团>规划设计研究院有限公司;陕西省天然气股份有限公司;西安建筑科技大学环境与市政工程学院
引用本文:崔红军, 黄呈帅, 高涛, 等. 诱导共结晶协同去除地下水中硬度、铁和锰中试试验[J]. 净水技术, 2026, 45(3); 75-82,94.
摘要:【目的】为解决地下水中钙离子(Ca2+)、铁离子(Fe2+)、锰离子(Mn2+)复合污染问题,探究诱导结晶工艺对此类离子的协同去除效能与机制。【方法】本文采用流化床结晶工艺开展中试试验,系统考察了氢氧化钠(NaOH)投加量、晶种投加量、上升负荷及连续运行对处理效果的影响,并利用扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)对结晶产物进行表征。【结果】NaOH投加量为160 mg/L,诱导晶种投加量为176 g/L,出水总硬度降低至120.82 mg/L,Ca2+、Fe2+、Mn2+质量浓度分别为15.21、2.31、0.25 mg/L。此时出水中Ca2+浓度已得到有效控制,但残余Fe2+和Mn2+浓度仍超出《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)的限值。NaOH投加量、诱导晶种投加量以及流化床上升负荷是影响处理效果最为显著的3个因素,在实际应用中须通过试验确定最佳控制参数:在最佳控制工况下连续运行25 d的试验表明,系统出水水质保持稳定,离子去除效果可维持在较高水平,结晶颗粒物SEM与XRD分析表明,水中Ca2+通过形成碳酸钙(CaCO3)去除,Fe2+、Mn2+与其他无机离子反应并生成(Fe1.88Ca0.75Mg0.24Mn0.1)Al2(SiO4)3四方晶系结晶物实现共结晶去除。【结论】诱导结晶工艺对Ca2+、Fe2+、Mn2+具有显著的协同去除作用,系统运行稳定,可作为一项高效的预处理技术,为受此类复合污染的水质净化提供技术支撑。
关键词:地下水软化;铁离子(Fe2+)去除;锰离子(Mn2+)去除;共结晶;协同去除
基金资助:2023 陕西省建设科技计划项目(2023-K63)
收稿日期:2025-10-22 修回日期:2025-11-15 接受日期:2025-12-08
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