除鐵錳過濾器采用天然錳砂做過濾介質用于地下水除鐵錳方法

除鐵錳過濾器采用天然錳砂做過濾介質用于地下水除鐵錳方法 

自然氧化法；

   自然氧化法包括曝氣、氧化反應、沉淀、過濾等一系列復雜的過程．曝氣是先使含鐵地下水與空氣充分接觸，讓空氣中的氧溶解于水中，同時大量散除地下水中的CO2，提高pH值，以利于鐵錳的化學氧化．地下水經曝氣后，pH值一般在6．0---7．5之間，Fe2+氧化為Fe3+并以Fe(OH)3的形式析出，通過沉淀、過濾去除．可是對于Mn2+的去除，只經過簡單的曝氣是不能實現的，因為Mn2+在pH大于9．0時，自然氧化速率才明顯加快，而地下水多呈中性，在同樣的pH條件下，Mn2+的氧化比Fe2+慢得多，難以被溶解氧氧化為沉淀物而去除．所以需向地下水中投加堿(如石灰)，提高pH值，才能氧化Mn2+．可見，自然氧化法除錳后尚需進一步酸化才能使用，這使工藝復雜并增加了運行費用．其次，在實際運行中由于Fe(OH)3絮體顆粒細小，易穿透濾層，除鐵效果有時達不到要求．氧化和沉淀過程要求處理水在沉淀池中停留時間較長，約2～3 h，因此，該工藝設備龐大，投資高。此外，水中溶解性硅酸與Fe(OH)3形成硅鐵絡合物使Fe(OH)3膠體凝聚困難，影響Fe(OH)3通過絮凝從水中分離．以上聞題的存在，限制了該方法在工程實踐中的廣泛運用，達不到高效除鐵除錳的根本目標。 

天然錳砂接觸氧化法；

錳砂除鐵錳濾料產品圖

   20世紀60年代研制開發了地下水除鐵技術，成功實驗了天然錳砂接觸氧化除鐵工藝并于70年代確立了接觸氧化除鐵理論，80年代初，又開發了接觸氧化除錳工藝，并迅速推廣．地下水經過簡單曝氣后，直接進入濾池，在天然錳砂濾料表面催化劑的作用下，Fe2+、Mn2+被氧化后直接被濾層截留去除．該法的機理是自催化氧化反應，起催化作用的是錳砂濾料表面的鐵質和錳質活性濾膜．鐵質活性濾膜吸附水中的Fe抖，被吸附的Fe2+在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為Fe3+，并且生成物作為催化劑又參與新的催化反應．同理，Mn2+在錳砂濾料表面錳質活性濾膜的作用下，被水中的溶解氧氧化為MnO：并吸附在錳砂濾料表面，使濾膜不斷更新。活性濾膜的自催化作用實現了在pH>7．5的條件下對Mn2+的去除，降低了除錳難度，解決了自然氧化法流程復雜的問題，水在系統內的停留時間僅為2～30 min，設備小，大幅度降低了運行費用．同時，鐵的去除不受溶解性硅酸的影響，出水總鐵質量濃度也隨著過濾時間的增加而減少，在過濾周期內水質越來越好． 但是，由于鐵的氧化還原電位比錳低，因此在濾層中，Mn2+氧化為MnO2的速度較慢，錳質活性濾膜的成熟期較長．另外，由于經常性的反沖洗，錳質活性濾膜有時無法形成，這些都使得除錳效果呈現不穩定的狀態．此外采用一級曝氣、過濾除鐵除錳，將使濾床上層除鐵濾層厚度增加，下層除錳濾層厚度相對減少，對除錳效果產生影響．當鐵或錳質量濃度較高時，通常采用一級曝氣、過濾除鐵，二級曝氣、過濾除錳的分級去除方法，但是這樣一來，工藝流程趨于復雜，運行費用偏高．實踐表明，這種地下水除鐵除錳的方法是不夠嚴密的，需要有更有效的方法和技術。

錳砂過濾器適用范圍

  錳砂過濾器處理鐵錳含量過高的水一般都利用在催化劑（天然錳砂）的作用下將溶解狀態的二價鐵或二價錳分別氧化成不溶解的三價鐵或四價錳的化合物，利用錳砂過濾器的反沖洗功能達到去除凈化的目的。其反應式為如下：4Fe2++O2+10H2O  4Fe(OH)3+8H  2Mn2++O2+2H2O  2MnO2+4H+。

  水中鐵錳含量高于標準值時須采用曝氣方式、將空氣中的氧使二價鐵，二價錳氧化，生成Fe(OH)3,MnO2,根據水中鐵錳含量高低，選用射流曝氣或空心多面球曝氣。采用一級或多級除鐵錳過濾器過濾，即可滿足處理要求，出水含鐵量0.3mg/L,含錳量0.1m/l，符合國家生活飲用水標準。

  1.錳砂除鐵除錳過濾器適用于要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質標準的工業用水、生活用水及市政給水系統；

  2.錳砂除鐵除錳過濾器適用于工業污水中的懸浮物、固體物的去除；　　

  3.錳砂除鐵除錳過濾器可用作離子交換法軟化、除鹽系統中的預處理設備主要裝置，對水質要求不高的工業給水的粗過濾設備；以及用在游泳池循環處理系統、冷卻循環水凈化系統等。