來源：環保新聞網|上海市環境保護產業協會（滬環協）官方網 作者：環保新聞網|上海市環境保護產業協會（滬環協）官方網 發布時間：2012-05-06 查看次數：1209
錳是環境水質污染物的重要重金屬監測指標之一，由于我國錳礦床多為中小型礦床，制約了錳礦山建設的規模，現有錳礦山生產能力普遍較小。全國年消耗錳礦1000萬t以上，居世界首位，但我國錳礦資源相對缺乏，富礦較少，在大量錳礦的開發和深加工過程中由于設備和處理技術等各方面的制約，使我國的含錳廢料和含錳廢水污染較為嚴重，本文對含錳廢水污染問題的控制進行闡述，并對治理研究進行分析，以期為相關研究提供借鑒。
1.含錳廢水的來源與危害
1.1 含錳廢水的來源 鋼鐵企業的外排廢水中錳濃度相對較高，必須進行深度處理。錳代鎳生產不銹鋼工藝突破后，電解金屬錳的需求量猛增。95%以上的電解錳生產企業是用碳酸錳礦為原料，采用酸浸、復鹽電解制錳工藝，在電解錳生產過程中會產生大量的廢水，其主要廢水污染源是鈍化廢水、洗板廢水、車間地面沖洗廢水、濾布清洗廢水、板框清洗廢水、清槽廢水、渣庫滲濾液、廠區地表徑流和電解槽冷卻水等。每生產1t電解錳，大約排放工業廢水350t。錳礦石礦井水污染可分為礦物污染、有機物污染和細菌污染。在有些礦山中還存在放射性物質污染和熱污染。礦物污染有砂、泥顆粒、礦物雜質、粉塵、溶解質、酸和堿等；有機物污染有油脂、生物代謝產物、木材及其他物質的氧化分解產物。細菌污染主要是受開采、運輸過程中散落的巖粉、礦粉及伴生礦物的污染。錳礦石礦井水的一大特點是錳離子含量高。礦井水中的錳是由巖石和礦物中錳的氧化物、硫化物、碳酸鹽及硅酸鹽等溶解于水所致。氧化過程中錳遷移于水中生成Mn2﹢,因此礦井水中錳主要以Mn2﹢形式存在。礦山開采過程中，從井下排出大量廢水廢石，污染了河流，占用了大量農田、山林、草場，破壞了生態平衡。
1.2 含錳廢水的危害
在工業方面，如紡織、印染、造紙、漂白粉和膠卷等行業，漂洗用水中含有較高的錳則會降低產品的色澤，影響其顏色的鮮亮度。使用含錳水作為食品和釀造用水，將嚴重影響食品的色、香、味等。當水中含錳量超過一定值時，還將導致生產設備出現故障而無法正常運行。在給排水管網方面，水中錳含量高，錳會沉淀在管壁上而降低管道的通水能力，其沉淀剝落或者錳在管道末端產生積淀時，將嚴重影響供水水質及堵塞管道，增大水流阻力，即形成所謂的“黑水”或“黃水”，嚴重時還會引起管道的腐蝕破壞。含錳廢水進入生活飲用水中，由于水中錳的異味大，污染生活器具，使人們無法正常使用且會造成慢性中毒，我國生活飲用水標準將水中錳含量限制在0.1mg/L以下。含錳廢水會對周邊的土壤及生態環境造成危害。過重錳的攝入會引起動物和植物中毒，主要表現為對人和動物的神經系統產生毒害，渣廢棄地一般通氣透水性較差，易造成地表積水，引起植物根部組織缺氧，加上土壤重金屬錳的毒害，植物生長嚴重受阻。
2 含錳廢水治理技術的發展及研究現狀
水中錳的危害已引起人們的普遍重視，然而Mn2﹢在中性條件下的氧化速率很慢，難以被溶解氧氧化為二氧化錳。一般來說，在pH值>7.0時，地下水中的Fe2﹢的氧化速率已較快，相同的pH值條件下，Mn2﹢的氧化要比Fe2﹢慢得多，因而水中錳的去除比鐵要困難得多。在pH值>9.0時，Mn2﹢的氧化速率才明顯加快，溶解氧才能迅速地將Mn2﹢氧化成MnO2析出，因而最初常通過投加堿性物質提高水的pH值或投加強氧化劑等加快Mn2﹢氧化速率的化學方法除錳。常見的有以下幾種除錳方法：
（1）堿化除錳法 最初采用的除錳方法是將石灰、NaOH等堿性物質投加到含錳廢水中，把待處理水的pH值提高到9.5以上，Mn2﹢在溶解氧的作用下迅速地氧化為MnO2析出，從而達到除錳的目的。
（2）強氧化劑除錳法 采用氧化能力較強的氧化劑是歐洲和美國普遍使用的除錳方法。一般常選用高錳酸鉀、二氧化氯和氯氣等強氧化劑。
將高錳酸鉀投加到含有Mn2﹢的水中可直接將Mn2﹢氧化為MnO2，而高錳酸鉀本身則還原為MnO2，生成的MnO2經混凝沉淀過濾去除。氯氧化法與高錳酸鉀氧化法類似，但氯的氧化能力沒有高錳酸鉀強，所以實際應用中常采用MnO2覆蓋濾料與自由氯氧化相結合的除錳方法，稱為氯連續再生接觸過濾除錳法。
（3）接觸氧化除錳法 20世紀70年代，在接觸氧化除鐵的基礎上發展了天然錳砂接觸氧化除錳工藝。天然錳砂接觸氧化除錳工藝較為簡單，原水經簡單曝氣后直接進入濾池，水中的Mn2﹢被錳砂吸附氧化去除，無需投加化學藥劑，管理方便，處理效果穩定，隨著對接觸氧化除錳規律的進一步認識，發現對水中Mn2﹢起吸附氧化作用的是濾料表面黑色的“錳質活性濾膜”，而不是錳砂本身，待濾水進入濾層后，水中的Mn2﹢被“錳質活性濾膜”吸附，在濾膜的催化作用下，溶解氧把Mn2﹢氧化為MnO2，并沉淀在濾料表面，使濾膜不斷更新�！板i質活性濾膜”的形成需要較長的時間，一旦濾料表面形成了活性濾膜，就具備了穩定的除氯能力，并且不受濾料的影響，濾料的種類不同，活性濾膜的成熟時間長短不同。一般而言，錳砂濾料的成熟時間較短，石英砂的成熟時間較長。
（4）生物除錳法 人們很早就認識到微生物對鐵錳的氧化作用，但是把微生物引入到地下水除錳領域的歷史并不長。生物法除鐵、除錳作為一種新的工藝也開始在一些國家研究推廣，如法國、德國、保加利亞等國家都有應用，均取得良好效果。
3 結語
近幾十年來，國內外的水處理專家在除鐵，除錳工藝上的研究已經取得了豐碩的成果，而這些研究成果絕大多數局限于對地下水的處理應用上，新型地表水除鐵，除錳工藝的研究拓展和補充了除錳工藝技術，將為水處理工作積累起寶貴的實踐經驗和理論成果，同時也將體現其應有的市場價值和社會價值。
