在饮用水条件下，锰和铁的沉积积累与释放过程：不同管道材料的影响

《ACS ES&T Water》：Deposit Accumulation and Release under Drinking Water Conditions: Differences between Manganese and Iron and the Impact of Pipe Materials

　　锰铁沉积特性受管道材料影响显著，水泥砂浆因粗糙带正电表面沉积量最高，不锈钢促进锰异相氧化沉积，塑料富集铁颗粒，铁沉积以物理沉淀为主。液压扰动下水泥砂浆释放最少，氯水中锰铁协同沉积释放。需优先控制锰沉积并合理选材和维护。

　　

锰（Mn）和铁（Fe）的沉积是导致饮用水变色的主要原因。本研究通过使用试样，探讨了管道材料对锰和铁沉积及释放的影响。在为期103天的沉积实验中，发现锰的沉积速率（69.73%）明显高于铁（35.76%）。在所有测试材料中，水泥砂浆的锰和铁沉积量最高，这可能是由于其表面粗糙度高且带有正电荷，从而更有利于沉积物的积累。在其他材料中，带有氧化铬钝化层的不锈钢更有利于锰的沉积；而塑料材料的铁沉积量则高于不锈钢。值得注意的是，铁的沉积对管道材料的依赖性明显强于锰的沉积。锰的沉积主要通过异相Mn(II)氧化反应在试样表面发生，而铁的沉积则是由于Fe(OH)₃的物理沉降所致，这两种沉积机制导致了它们不同的沉积模式。在水力扰动条件下，水泥砂浆试样的沉积物释放量最低。当锰和铁共存在于氯化水中时，它们表现出强烈的共沉积和共同释放行为。本研究强调了在水处理厂需要优先控制锰的浓度，并在易发生沉积的地区加强日常维护和谨慎选择管道材料，以有效管理多金属沉积问题。