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锰砂滤料接触氧化法除铁锰原理
浏览: 发布日期:2018-08-14
我国地下水铁、锰含量超标地区的含铁量一般在5-10mg/L,有的达20-30mg/L,但超过30mg/L的情况很少。含锰量多在0.5-2.0mg/L之间。当原水铁、锰含量超过《生活饮用水卫生标准》的规定,就要进行处理。锰砂滤料是以天然锰矿石为原料,经破碎、水洗打磨除杂、干燥、磁选、筛分、除尘等工艺制成。再把加工好的锰砂按一定的级配调制成具有水处理滤料的级配比例成为除铁除锰锰砂滤料,使它在单位体积内有***大的比表面积和截污能力。锰砂滤料的外观粗糙,呈黑褐色或淡灰色,接近圆球形,主要成分是二氧化锰、铁和二氧化硅等,锰砂滤料主要用于去除地下水中的铁、锰和砷等有害物质的过滤装置中,滤水效果非常好。现在的给水行业中常用锰砂滤料接触氧化法工艺对地下水进行除铁除锰,锰砂滤料接触氧化法除铁锰原理如下:
    含溶解氧的地下水经过锰砂滤料滤层时,水中二价铁被锰砂滤料吸附,进而被氧化水解,逐渐形成具有催化氧化作用的铁质活性“滤膜”,在“滤膜”的催化作用下,铁的氧化速度加快,进而被锰砂滤料去除。接触氧化法除铁可在PH值为6-7的条件下进行。滤料需要一定的成熟期(锰砂为36天,无烟煤为71天,石英砂为96天),成熟后的滤料被铁或锰化合物覆盖,表面形成锈色或褐色的活性滤膜,对除铁具有接触氧化作用。
    接触氧化法除铁适用于原水含铁量为10mg/L左右时,如含铁量超过不多仍采用接触氧化法时,可适当降低滤速或增加滤层厚度。
    在接触氧化除铁工艺中,为使曝气水中能含有除铁所需溶解氧,需向单位体积的水中加人空气。曝气的主要目的是向地下水中充氧,所以宜选用构造简单,体积小,效率高,便于和接触氧化除铁滤池组成一体的曝气装置,如射流泵、跌水曝气等。
    用作接触氧化除铁滤池的滤料可采用天然锰砂,也可采用石英砂、无烟煤滤料等。对于含铁量低的地下水,由于天然锰砂具有较大的吸附二价铁离子的能力,使投产初期出水水质相对较好,所以宜***先选用。
 
 
 
    为提高过滤效果可采用减速过滤、粗滤料过滤、上向流过滤、双向流过滤、多层滤料过滤、辐射流过滤、高分子化合物助滤、采用新滤料、改善滤料的表面性质等措施。
    滤料的粒径、级配及滤池的过滤周期、滤料层厚度、承托层厚度、反冲洗强度、膨胀率、冲洗时间、期终水头损失的控制等参数与自然氧化法滤池基木相同。
    锰砂滤料采用接触氧化法除锰的机理基本与除铁机理相同。含锰地下水曝气后经锰砂滤层过滤,使高价锰的氢氧化合物逐渐附着在滤料表面上.形成锰质活性滤膜,成为黑色或暗黑色的"锰质熟砂"。这种熟砂具有接触催化作用,能加快氧化速度,使水中的二价锰在较低的pH值条件下被氧化成高价锰而被去除。另外,根据溶胶粒子***先吸附和它组成相同或相近粒子的这一规则,含有MnO2的锰砂能够很好地吸附水中Mn2+。有关研究认为,MnO2吸附Mn2+后因使之氧化成锰的四价氧化物沉淀下来而被过滤去除掉。与此同时,MnO2本身被还原为Mn2O3氏,可见MnO2起了电子交换剂的作用。

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