锰砂除铁、锰理论与工艺

锰砂除铁、锰理论与工艺

锰砂除锰理论与工艺：锰常见的化合价有＋2、＋4、＋6、＋7 四种价位，其中＋6 价和＋7 价锰在天然水中一般不稳定，实际中可以认为不存在。＋2 价锰溶于水是要去除的主要对象，＋4 价锰则常以固体物质MnO2 及水合物的悬浮粒子形式存在于水中，其溶解度甚低，不足为害。锰比铁去除难得多，Fe2+在pH＞7.0 的情况下就能够迅速氧化为Fe3+，而水中二价锰则需在pH＞9.5 时，才能比较迅速地氧化为MnO2 析出。地下水的pH 值一般在7.5 以下，必须加以适宜条件，反应才能进行。接触氧化除锰工艺流程比较简单，原水经简单曝气之后进入除锰滤池，在锰砂滤料表面的锰质活性滤膜的作用下，Mn2+被水中的溶解氧氧化为MnO2，并吸附在滤料表面，使滤膜得到更新，该过程也是自催化反应。
关于锰砂滤料活性滤膜的组成有几种不同的观点，接触催化物为MnO2，接触氧化除锰与接触氧 化除铁的工艺非常类似，都是简单曝气后直接过滤，水力停留时间短。但由于铁锰性质略有不同，因而影响因素也有所不同。前已述及，铁的氧化还原电位比锰低，二价锰较难被氧化成四价锰，所以其滤速比除铁滤速低，一般为8～10 m／h。而且二价铁对四价锰成为还原剂，大大阻碍二价锰的氧化。锰的去除远较铁为困难，铁锰共存时，铁对锰的去除有干扰。在滤层中，要先完成对铁的去除，才能开始除锰，由于锰的电位比铁要高的多，因此锰比铁需要的能量要高很多，要获得稳定的除锰效果，Fe2+的界限质量浓度约为2 mg／L，才会有很好的效果。
无论是接触氧化还是生物去除均需要6.0 以上的pH 值和对铁的处理效果的支持，才能完成。
1.3 锰砂滤料对曝气滤池性能的影响；
1.3.1 锰砂滤料粒径；
由于锰砂滤料的膨胀率的影响，锰砂滤料的粒径的大小决定了滤池的反冲效果和过滤效果，因此锰砂滤料的选择应以50%为宜，例如一号料为18-26mm，二号则应为10-14mm，三号为6-8mm，四号为2-4mm，五号为1-2mm，这样的级配对于锰砂滤料的反冲及滤速均有很好的益处。确定锰砂滤料粒径应考虑待滤水性质、预期达到的滤后水水质标准、滤池类型、可利用的水头损失等因素。粒径与滤池
运行参数的关系见下表。
1.3.2 锰砂滤料流失
主要原因包括：(1)滤床内积聚了气体；(2)表面反冲洗持续时间过长(>5min)；(3)反冲洗强度
太高，尤其是在低水温季节；(4)粒径不匹配；(5)锰砂离V 形槽太近（锰砂大多已经形成锈砂）；(6)气、水反冲洗程序安排不当；(7)池底集水系统漏砂等。
一般认为，在原深度基础上变薄20%或总深度降低15cm 的流失是可接受的水平，而对表面冲洗系统，当滤床表面下降超过15cm 后，表面冲洗的优势丧失。此外，滤层度变薄20%后，滤池的截污能力开始下降。
快滤池的补砂操作很简单，将与原粒径相同但不均匀系数略低的滤料铺加到滤床表面。对不均匀系数的要求高些，主要是控制细砂阻滤而缩短滤池运行周期。补充用滤料必须与原滤料的物理特性匹配，从而保证各层滤料在反冲洗过程中均衡膨胀。
1.4 滤池的运行管理
运行滤池一定要严格按照操作规程进行，严格控制清水，反冲两门的开度，并及时向负责人报告滤池的不正常现象，做好滤池的大修工作。
1.4.1 快滤池的操作与维护
（1）快滤池投产前的准备
普通双阀快滤池大修后需作好投产前的准备工作。检查所有管道和闸阀是否完好，各管口标高是否符合设计要求，特别是排水槽上缘是否水平。对锰砂滤料最好是在放入前进行严格的检查确保顺利运行。

★提示；在选择锰砂滤料前应先对原水进行化验分析，根据水质检验结果和出水量设计要求；选择经过科学试验或者生产使用证明能够获得良好除铁、除锰效果的天然锰砂，品种规格合适粒径级配合理的天然锰砂做滤料，以免造成不必要的损失和麻烦。