除铁锰过滤器采用天然锰砂做过滤介质用于地下水除铁锰方法

除铁锰过滤器采用天然锰砂做过滤介质用于地下水除铁锰方法 

自然氧化法；

   自然氧化法包括曝气、氧化反应、沉淀、过滤等一系列复杂的过程．曝气是先使含铁地下水与空气充分接触，让空气中的氧溶解于水中，同时大量散除地下水中的CO2，提高pH值，以利于铁锰的化学氧化．地下水经曝气后，pH值一般在6．0---7．5之间，Fe2+氧化为Fe3+并以Fe(OH)3的形式析出，通过沉淀、过滤去除．可是对于Mn2+的去除，只经过简单的曝气是不能实现的，因为Mn2+在pH大于9．0时，自然氧化速率才明显加快，而地下水多呈中性，在同样的pH条件下，Mn2+的氧化比Fe2+慢得多，难以被溶解氧氧化为沉淀物而去除．所以需向地下水中投加碱(如石灰)，提高pH值，才能氧化Mn2+．可见，自然氧化法除锰后尚需进一步酸化才能使用，这使工艺复杂并增加了运行费用．其次，在实际运行中由于Fe(OH)3絮体颗粒细小，易穿透滤层，除铁效果有时达不到要求．氧化和沉淀过程要求处理水在沉淀池中停留时间较长，约2～3 h，因此，该工艺设备庞大，投资高。此外，水中溶解性硅酸与Fe(OH)3形成硅铁络合物使Fe(OH)3胶体凝聚困难，影响Fe(OH)3通过絮凝从水中分离．以上闻题的存在，限制了该方法在工程实践中的广泛运用，达不到高效除铁除锰的根本目标。 

天然锰砂接触氧化法；

锰砂除铁锰滤料产品图

   20世纪60年代研制开发了地下水除铁技术，成功实验了天然锰砂接触氧化除铁工艺并于70年代确立了接触氧化除铁理论，80年代初，又开发了接触氧化除锰工艺，并迅速推广．地下水经过简单曝气后，直接进入滤池，在天然锰砂滤料表面催化剂的作用下，Fe2+、Mn2+被氧化后直接被滤层截留去除．该法的机理是自催化氧化反应，起催化作用的是锰砂滤料表面的铁质和锰质活性滤膜．铁质活性滤膜吸附水中的Fe抖，被吸附的Fe2+在活性滤膜的催化作用下迅速氧化为Fe3+，并且生成物作为催化剂又参与新的催化反应．同理，Mn2+在锰砂滤料表面锰质活性滤膜的作用下，被水中的溶解氧氧化为MnO：并吸附在锰砂滤料表面，使滤膜不断更新。活性滤膜的自催化作用实现了在pH>7．5的条件下对Mn2+的去除，降低了除锰难度，解决了自然氧化法流程复杂的问题，水在系统内的停留时间仅为2～30 min，设备小，大幅度降低了运行费用．同时，铁的去除不受溶解性硅酸的影响，出水总铁质量浓度也随着过滤时间的增加而减少，在过滤周期内水质越来越好． 但是，由于铁的氧化还原电位比锰低，因此在滤层中，Mn2+氧化为MnO2的速度较慢，锰质活性滤膜的成熟期较长．另外，由于经常性的反冲洗，锰质活性滤膜有时无法形成，这些都使得除锰效果呈现不稳定的状态．此外采用一级曝气、过滤除铁除锰，将使滤床上层除铁滤层厚度增加，下层除锰滤层厚度相对减少，对除锰效果产生影响．当铁或锰质量浓度较高时，通常采用一级曝气、过滤除铁，二级曝气、过滤除锰的分级去除方法，但是这样一来，工艺流程趋于复杂，运行费用偏高．实践表明，这种地下水除铁除锰的方法是不够严密的，需要有更有效的方法和技术。

锰砂过滤器适用范围

  锰砂过滤器处理铁锰含量过高的水一般都利用在催化剂（天然锰砂）的作用下将溶解状态的二价铁或二价锰分别氧化成不溶解的三价铁或四价锰的化合物，利用锰砂过滤器的反冲洗功能达到去除净化的目的。其反应式为如下：4Fe2++O2+10H2O  4Fe(OH)3+8H  2Mn2++O2+2H2O  2MnO2+4H+。

  水中铁锰含量高于标准值时须采用曝气方式、将空气中的氧使二价铁，二价锰氧化，生成Fe(OH)3,MnO2,根据水中铁锰含量高低，选用射流曝气或空心多面球曝气。采用一级或多级除铁锰过滤器过滤，即可满足处理要求，出水含铁量0.3mg/L,含锰量0.1m/l，符合国家生活饮用水标准。

  1.锰砂除铁除锰过滤器适用于要求出水浊度≤5mg/L能符合饮用水质标准的工业用水、生活用水及市政给水系统；

  2.锰砂除铁除锰过滤器适用于工业污水中的悬浮物、固体物的去除；　　

  3.锰砂除铁除锰过滤器可用作离子交换法软化、除盐系统中的预处理设备主要装置，对水质要求不高的工业给水的粗过滤设备；以及用在游泳池循环处理系统、冷却循环水净化系统等。