除鐵錳過(guò)濾器采用天然錳砂做過(guò)濾介質(zhì)用于地下水除鐵錳方法

除鐵錳過(guò)濾器采用天然錳砂做過(guò)濾介質(zhì)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(yīng)、沉淀、過(guò)濾等一系列復(fù)雜的過(guò)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(shí)大量散除地下水中的CO2，提高pH值，以利于鐵錳的化學(xué)氧化．地下水經(jīng)曝氣后，pH值一般在6．0---7．5之間，F(xiàn)e2+氧化為Fe3+并以Fe(OH)3的形式析出，通過(guò)沉淀、過(guò)濾去除．可是對(duì)于Mn2+的去除，只經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的曝氣是不能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)镸n2+在pH大于9．0時(shí)，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(jìn)一步酸化才能使用，這使工藝復(fù)雜并增加了運(yùn)行費(fèi)用．其次，在實(shí)際運(yùn)行中由于Fe(OH)3絮體顆粒細(xì)小，易穿透濾層，除鐵效果有時(shí)達(dá)不到要求．氧化和沉淀過(guò)程要求處理水在沉淀池中停留時(shí)間較長(zhǎng)，約2～3 h，因此，該工藝設(shè)備龐大，投資高。此外，水中溶解性硅酸與Fe(OH)3形成硅鐵絡(luò)合物使Fe(OH)3膠體凝聚困難，影響Fe(OH)3通過(guò)絮凝從水中分離．以上聞?lì)}的存在，限制了該方法在工程實(shí)踐中的廣泛運(yùn)用，達(dá)不到高效除鐵除錳的根本目標(biāo)。 

天然錳砂接觸氧化法；

錳砂除鐵錳濾料產(chǎn)品圖

   20世紀(jì)60年代研制開發(fā)了地下水除鐵技術(shù)，成功實(shí)驗(yàn)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(fā)了接觸氧化除錳工藝，并迅速推廣．地下水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單曝氣后，直接進(jìn)入濾池，在天然錳砂濾料表面催化劑的作用下，F(xiàn)e2+、Mn2+被氧化后直接被濾層截留去除．該法的機(jī)理是自催化氧化反應(yīng)，起催化作用的是錳砂濾料表面的鐵質(zhì)和錳質(zhì)活性濾膜．鐵質(zhì)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(yīng)．同理，Mn2+在錳砂濾料表面錳質(zhì)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(shí)現(xiàn)了在pH>7．5的條件下對(duì)Mn2+的去除，降低了除錳難度，解決了自然氧化法流程復(fù)雜的問(wèn)題，水在系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間僅為2～30 min，設(shè)備小，大幅度降低了運(yùn)行費(fèi)用．同時(shí)，鐵的去除不受溶解性硅酸的影響，出水總鐵質(zhì)量濃度也隨著過(guò)濾時(shí)間的增加而減少，在過(guò)濾周期內(nèi)水質(zhì)越來(lái)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(zhì)活性濾膜的成熟期較長(zhǎng)．另外，由于經(jīng)常性的反沖洗，錳質(zhì)活性濾膜有時(shí)無(wú)法形成，這些都使得除錳效果呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)．此外采用一級(jí)曝氣、過(guò)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(duì)減少，對(duì)除錳效果產(chǎn)生影響．當(dāng)鐵或錳質(zhì)量濃度較高時(shí)，通常采用一級(jí)曝氣、過(guò)濾除鐵，二級(jí)曝氣、過(guò)濾除錳的分級(jí)去除方法，但是這樣一來(lái)，工藝流程趨于復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用偏高．實(shí)踐表明，這種地下水除鐵除錳的方法是不夠嚴(yán)密的，需要有更有效的方法和技術(shù)。

錳砂過(guò)濾器適用范圍

  錳砂過(guò)濾器處理鐵錳含量過(guò)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(tài)的二價(jià)鐵或二價(jià)錳分別氧化成不溶解的三價(jià)鐵或四價(jià)錳的化合物，利用錳砂過(guò)濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。其反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)值時(shí)須采用曝氣方式、將空氣中的氧使二價(jià)鐵，二價(jià)錳氧化，生成Fe(OH)3,MnO2,根據(jù)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(jí)或多級(jí)除鐵錳過(guò)濾器過(guò)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(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

  1.錳砂除鐵除錳過(guò)濾器適用于要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用水、生活用水及市政給水系統(tǒng)；

  2.錳砂除鐵除錳過(guò)濾器適用于工業(yè)污水中的懸浮物、固體物的去除；　　

  3.錳砂除鐵除錳過(guò)濾器可用作離子交換法軟化、除鹽系統(tǒng)中的預(yù)處理設(shè)備主要裝置，對(duì)水質(zhì)要求不高的工業(yè)給水的粗過(guò)濾設(shè)備；以及用在游泳池循環(huán)處理系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水凈化系統(tǒng)等。