天然錳砂濾料是一種地下水處理濾料,外觀黑褐色,近圓形,主要成份是二氧化錳,含量在35%-45%之間。用它處理地下水,工藝簡單,操作方便,占地面積小,工程造價(jià)低,長效穩(wěn)定,服務(wù)周期在5年以上,易于管理,不填加任何化學(xué)藥劑即可達(dá)到去除水中鐵、錳、砷等有害物質(zhì)的目的,水質(zhì)完全達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),是非常好的地下水處理濾料。
錳砂濾料具有水處理濾料最理想的級(jí)配比例,使它在單位體積內(nèi)有更大的比表面積、最強(qiáng)的截污能力、更大的氧化催化作用和最小的反沖洗流失率。錳砂濾料外觀粗糙呈褐色或淡灰色,常用于生活飲用水的除鐵、除錳過濾裝置,濾水效果非常良好。(注:MnO2≥35%既可除鐵,又能除錳,MnO2≤30%只能用于地下水除鐵)錳砂濾料主要用于降低水中的鐵錳鐵和錳總含量,我國一些地區(qū)地下水含鐵量可達(dá)5~10mg/L,也有高到20~30mg/L,含錳量可達(dá)0.5~2.0mg/L,超過2mg/L甚至各個(gè)高達(dá)5~10mg/L的也用發(fā)現(xiàn)。我國《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,生活飲用水中鐵的含量不應(yīng)超過0.3mg/L,含錳量不超過0.1mg/L,超過時(shí)必須加以處理。因此地下水鐵、錳含量超標(biāo)后水質(zhì)顏色即發(fā)生變化,會(huì)給生活、生產(chǎn)用水將會(huì)造成很大的影響。
錳砂濾料工作原理
鐵以Fe2+的狀態(tài)曾于地下(井)水中,其水有異色異味,污染離子交換樹脂而降低交換能力,長時(shí)間后生成鐵垢,影響傳熱,能腐蝕設(shè)備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),使Fe2+變?yōu)镕e3+并生成 Fe(OH)3沉淀,從而利用錳砂過濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。
當(dāng)含有鐵、錳的水長期通過濾料表面時(shí),在濾料表面就會(huì)生成鐵質(zhì)和錳質(zhì)濾膜。由于該性濾料對(duì)鐵、錳的吸附能力更強(qiáng),所以經(jīng)過改性濾料可以縮短鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜的形成時(shí)間,自然條件下形成的鐵質(zhì)濾膜往往需要幾個(gè)禮拜的時(shí)間,而形成錳質(zhì)濾膜的時(shí)間就更久。所形成的鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜對(duì)鐵、錳的去除一般具有催化作用,即我們所稱的“活性濾膜”。一些地方已經(jīng)建成除鐵、除錳水廠,但是處理效果并不是很好。原因在于改性濾料制備過程的費(fèi)用比較高,所以不適用于大型的水處理廠;對(duì)于鐵質(zhì)活性濾膜和錳質(zhì)活性濾膜去除水中鐵、錳的研究還處于實(shí)驗(yàn)階段,技術(shù)尚不成熟。人們又把目光投向生物法去除鐵、錳,并且已經(jīng)取得一些成效。所以,很多地方采用接觸氧化法并在濾膜中接種微生物的方法來進(jìn)行鐵、錳的去除,這也將成為除鐵、除錳技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。
錳砂濾料用于地下水除鐵和除錳,其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量(以MnO2計(jì),下同)不應(yīng)小于35%的天然錳砂濾料,既可用于地下水除鐵,又可用于地下水除錳;含錳量為20%~30%的天然錳砂濾料,只宜用于地下水除鐵;含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。宜優(yōu)先采用經(jīng)過科學(xué)試驗(yàn)或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種作濾料。
1.天然錳砂濾料的平均密度一般為3.2g/cm3至3.6g/cm3范圍內(nèi)。使用中對(duì)密度有特殊要求者除外。
2.天然錳砂濾料的鹽酸可溶率不應(yīng)大于3.5%(百分率按質(zhì)量計(jì),下同)。
3.天然錳砂濾料的破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%。
4.天然錳砂濾料應(yīng)不含肉眼可見泥土、頁巖和外來碎屑,含泥量不應(yīng)大于2.5%。
5.濾料的水浸出液應(yīng)不含對(duì)人體有毒、有害物質(zhì)。
錳砂濾料常用規(guī)格
0.4-0.8mm 0.5-1mm 0.8-1.2mm 1.0-2.0mm 2.0-4.0mm 4.0-8.0mm 8.0-16mm因錳砂濾料強(qiáng)度低,一般不建議選用太小型號(hào),特殊規(guī)格可根據(jù)用戶需求另行加工。
錳砂濾料用途
天然錳砂除鐵是一種接觸催化除鐵工藝,適合于地下水含鐵量小于20mg/l的除鐵。天然錳砂中含的高價(jià)錳能將水中的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵,同時(shí)在表面形成有催化作用的“活性濾膜”,進(jìn)一步提高了除鐵效果。含鐵水經(jīng)曝氣后,只經(jīng)天然錳砂一次過濾,就能完成全部除鐵過程,常用于飲用水除鐵、除錳過濾裝置,地下水除鐵除錳凈化水質(zhì)使用。
錳砂濾料的選用
在除鐵錳濾池中運(yùn)行時(shí),水中低價(jià)鐵錳離子先被覆合錳砂濾膜吸附,然后被氧化和水解,生成氫氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性濾膜,并作為新的催化劑參與接觸氧化反應(yīng),使活性濾膜有隨著使用增厚的趨勢(shì),形成了覆合錳砂的自修復(fù)特性,使用一年的覆合錳砂,錳含量增加18.2%,鐵含量增加4.8%;使用兩年半的錳含量增加了27.3%,鐵含量增加14.3%.錳砂容重較低(為1.55~1.60g/cm3),特別適用于大中型水廠的虹吸除鐵錳濾池和各型除鐵錳濾罐 虹吸濾池由于反沖洗水頭較低,往往不宜于使用容重較大的天然錳砂濾料(其容重一般為2.2~2.4g/cm3),使大中型水廠除鐵錳濾池的設(shè)計(jì)使用受到一定限制。
錳砂濾料除鐵效果
在水質(zhì)軟化過程中,首先,由于錳砂軟化水的處理時(shí)間有限,其次,由于水中有鐵單質(zhì),三氧化二鐵,氧化亞鐵等鐵的氧化物,各種物質(zhì)混合,使錳砂的除鐵除錳效果,軟化水效果大幅度降低,所以為了增加錳砂除鐵除錳的效果,就要在錳砂處理工藝前加一道曝氣處理工藝,是除鐵除錳達(dá)到更佳的效果!可根據(jù)水質(zhì)的不同組合形式選用不同比列的厭氧—好氧—兼氧的生物處理工藝,這種工藝不但有優(yōu)異的脫氮除磷效果,而且能夠把大分子量的有機(jī)物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有機(jī)物。最重要的是能夠?qū)㈣F單質(zhì),單質(zhì)錳,氧化亞鐵,低價(jià)氧化錳,氧化成高價(jià)鐵的氧化物!這樣錳砂的除鐵除錳壓力就降低了,整體處理效果更佳!
錳砂濾料二氧化錳
二氧化錳(自然界以軟錳礦形式存在)。物理性狀:黑色無定形粉末,或黑色斜方晶體。溶解性:難溶于水、弱酸、弱堿、硝酸、冷硫酸,加熱情況下溶于濃鹽酸而產(chǎn)生氯氣。
錳砂濾料注意事項(xiàng)
天然錳砂池他的反沖洗時(shí)間一般為5-15分鐘。天然錳砂 池料表面的“活性濾膜“結(jié)構(gòu)比較硫松,能在長時(shí)間的沖洗中破壞, 所以濾池的反沖洗應(yīng)以不破壞濾料表面的“活性論膜”為度。 否期會(huì)引起濾后水質(zhì)嚴(yán)重惡化,在地下水除鐵濾池中,應(yīng)采用不易為鐵質(zhì)堵塞的配水系統(tǒng)形式。