锰砂滤料除铁除锰工作原理

锰砂滤料除铁除锰工作原理

锰砂滤料主要选择以天然锰砂为主，厚度70Omm；底部铺设锰矿卵石填料，厚度40Omm。卵石填料粒径16～32mm，8-16mm，4～8mm 2～4mm；天然锰砂滤料粒径0.6～2mm滤速一般5～10m／h。
一、接触氧化工艺；
1、锰砂滤料的成熟过程
除铁除锰设备安装完成后，开启深井泵，地下水首先经曝气装置进行接触氧化，溶解于水中的二价铁(Fe2+)开始析出；经过滤层过滤、吸附。正常运转6d后，石英砂(硅砂)变成黄褐色或暗褐色。随着过滤过程的进行，在滤料颗粒表面开始生成具有接触催化活性的铁质滤膜，起着降低含铁浓度的作用。当铁含量降至0．3mg/L以下时，便认为滤料已经成熟。这种铁质活性滤膜在新滤料表面形成的过程，称为滤料的成熟过程。由新滤料到成熟滤料所经历的时间，称为滤料的成熟期。
2 、除铁除锰设备的工作原理
整个除铁除锰设备的处理过程是接触氧化一析出一吸附沉淀的过程，包括铁质活性滤膜的吸附和催化氧化过程。以铁为例，首先溶解于水中的铁以离子交换方式析出，被吸附，其反应式为：
Fe(0H)3•2H2O+Fe2＋=Fe(0H)2(OFe)•2H2O＋+H＋
然后，被吸附的二价铁离子在活性滤膜的催化作用下，迅速地被水中的溶解氧所氧化并水解，从而使催化剂得到再生：
Fe(0H)2(OFe)•2H20+l／402+5／2H20=2Fe(OH)3•2H20+H+
反应生成物又作为催化剂参与新的反应，周而复始，使滤层具有持续的除铁能力。因此，这种除铁过程是一个自动催化过程或叫自催催化过程。
这种水质处理系统，将曝气装置中心管与除铁除锰设备过滤罐组成一体，形成由两级构筑物组成的除铁除锰工艺系统，无需设置庞大的反应沉淀设备，因此，处理系统大为简化，节省投资，方便管理。
3、除铁除锰设备工作周期和效果
除铁除锰设备投入正常运转后，该公司安排专人负责管理、操作，长期使用，每天早、晚进行一次反冲洗，每次冲洗时间5～10min。除铁除锰设备正常使用两年，基本锰砂滤料无板结现象。完全符合国家饮用水含铁浓度0．30mg／L的标准，达到了预期的效果。
二、锰砂滤料粒度的配比选择方法；
(1)、首选要根据不同地区地下水中铁、锰含量超标是普遍存在的现象，采用除铁除锰设备进行水质处理，切实可行，效果良好。根据需要处理的水量和原水质中铁、锰含量的高低，设计不同型号的除铁除锰设备(尤其是曝气装置)，选用不同粒度锰砂滤料的配比，这是水质处理效果好坏的关键。
(2)、除铁除锰设备长时间停止运转工作时，过滤罐内应保持有一定的水量，水面超出锰砂滤料的表面，以免无水干涸暴晒造成滤料板结。
(3)、在除铁除锰设备正常运转期间，定时进行反冲洗操作是必不可少的重要环节，直接影响到处理后的出水量和处理效果。