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除鐵錳過濾器采用天然錳砂做過濾介質(zhì)用于地下水除鐵錳方法

作者來源:gysxlc       發(fā)布時(shí)間: 2018/10/16 10:05:12    標(biāo)簽:錳砂 錳砂濾料 天然錳砂 錳砂過濾器 除鐵除錳濾料
導(dǎo)讀:
錳砂過濾器處理鐵錳含量過高的水一般都利用在催化劑(天然錳砂)的作用下將溶解狀態(tài)的二價(jià)鐵或二價(jià)錳分別氧化成不溶解的三價(jià)鐵或四價(jià)錳的化合物,利用錳砂過濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。其反應(yīng)式為如下:4F…

錳砂除鐵除錳原理

除鐵錳過濾器采用天然錳砂做過濾介質(zhì)用于地下水除鐵錳方法 

自然氧化法;

   自然氧化法包括曝氣、氧化反應(yīng)、沉淀、過濾等一系列復(fù)雜的過程.曝氣是先使含鐵地下水與空氣充分接觸,讓空氣中的氧溶解于水中,同時(shí)大量散除地下水中的CO2,提高pH值,以利于鐵錳的化學(xué)氧化.地下水經(jīng)曝氣后,pH值一般在6.0---7.5之間,F(xiàn)e2+氧化為Fe3+并以Fe(OH)3的形式析出,通過沉淀、過濾去除.可是對(duì)于Mn2+的去除,只經(jīng)過簡單的曝氣是不能實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)镸n2+在pH大于9.0時(shí),自然氧化速率才明顯加快,而地下水多呈中性,在同樣的pH條件下,Mn2+的氧化比Fe2+慢得多,難以被溶解氧氧化為沉淀物而去除.所以需向地下水中投加堿(如石灰),提高pH值,才能氧化Mn2+.可見,自然氧化法除錳后尚需進(jìn)一步酸化才能使用,這使工藝復(fù)雜并增加了運(yùn)行費(fèi)用.其次,在實(shí)際運(yùn)行中由于Fe(OH)3絮體顆粒細(xì)小,易穿透濾層,除鐵效果有時(shí)達(dá)不到要求.氧化和沉淀過程要求處理水在沉淀池中停留時(shí)間較長,約2~3 h,因此,該工藝設(shè)備龐大,投資高。此外,水中溶解性硅酸與Fe(OH)3形成硅鐵絡(luò)合物使Fe(OH)3膠體凝聚困難,影響Fe(OH)3通過絮凝從水中分離.以上聞?lì)}的存在,限制了該方法在工程實(shí)踐中的廣泛運(yùn)用,達(dá)不到高效除鐵除錳的根本目標(biāo)。 

天然錳砂接觸氧化法;

錳砂除鐵錳濾料產(chǎn)品圖

錳砂,天然錳砂除鐵錳濾料

   20世紀(jì)60年代研制開發(fā)了地下水除鐵技術(shù),成功實(shí)驗(yàn)了天然錳砂接觸氧化除鐵工藝并于70年代確立了接觸氧化除鐵理論,80年代初,又開發(fā)了接觸氧化除錳工藝,并迅速推廣.地下水經(jīng)過簡單曝氣后,直接進(jìn)入濾池,在天然錳砂濾料表面催化劑的作用下,F(xiàn)e2+、Mn2+被氧化后直接被濾層截留去除.該法的機(jī)理是自催化氧化反應(yīng),起催化作用的是錳砂濾料表面的鐵質(zhì)和錳質(zhì)活性濾膜.鐵質(zhì)活性濾膜吸附水中的Fe抖,被吸附的Fe2+在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為Fe3+,并且生成物作為催化劑又參與新的催化反應(yīng).同理,Mn2+在錳砂濾料表面錳質(zhì)活性濾膜的作用下,被水中的溶解氧氧化為MnO:并吸附在錳砂濾料表面,使濾膜不斷更新。活性濾膜的自催化作用實(shí)現(xiàn)了在pH>7.5的條件下對(duì)Mn2+的去除,降低了除錳難度,解決了自然氧化法流程復(fù)雜的問題,水在系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間僅為2~30 min,設(shè)備小,大幅度降低了運(yùn)行費(fèi)用.同時(shí),鐵的去除不受溶解性硅酸的影響,出水總鐵質(zhì)量濃度也隨著過濾時(shí)間的增加而減少,在過濾周期內(nèi)水質(zhì)越來越好. 但是,由于鐵的氧化還原電位比錳低,因此在濾層中,Mn2+氧化為MnO2的速度較慢,錳質(zhì)活性濾膜的成熟期較長.另外,由于經(jīng)常性的反沖洗,錳質(zhì)活性濾膜有時(shí)無法形成,這些都使得除錳效果呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài).此外采用一級(jí)曝氣、過濾除鐵除錳,將使濾床上層除鐵濾層厚度增加,下層除錳濾層厚度相對(duì)減少,對(duì)除錳效果產(chǎn)生影響.當(dāng)鐵或錳質(zhì)量濃度較高時(shí),通常采用一級(jí)曝氣、過濾除鐵,二級(jí)曝氣、過濾除錳的分級(jí)去除方法,但是這樣一來,工藝流程趨于復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用偏高.實(shí)踐表明,這種地下水除鐵除錳的方法是不夠嚴(yán)密的,需要有更有效的方法和技術(shù)。

錳砂過濾器適用范圍

  錳砂過濾器處理鐵錳含量過高的水一般都利用在催化劑(天然錳砂)的作用下將溶解狀態(tài)的二價(jià)鐵或二價(jià)錳分別氧化成不溶解的三價(jià)鐵或四價(jià)錳的化合物,利用錳砂過濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。其反應(yīng)式為如下:4Fe2++O2+10H2O  4Fe(OH)3+8H  2Mn2++O2+2H2O  2MnO2+4H+。

  水中鐵錳含量高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)須采用曝氣方式、將空氣中的氧使二價(jià)鐵,二價(jià)錳氧化,生成Fe(OH)3,MnO2,根據(jù)水中鐵錳含量高低,選用射流曝氣或空心多面球曝氣。采用一級(jí)或多級(jí)除鐵錳過濾器過濾,即可滿足處理要求,出水含鐵量0.3mg/L,含錳量0.1m/l,符合國家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

  1.錳砂除鐵除錳過濾器適用于要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用水、生活用水及市政給水系統(tǒng);

  2.錳砂除鐵除錳過濾器適用于工業(yè)污水中的懸浮物、固體物的去除;  

  3.錳砂除鐵除錳過濾器可用作離子交換法軟化、除鹽系統(tǒng)中的預(yù)處理設(shè)備主要裝置,對(duì)水質(zhì)要求不高的工業(yè)給水的粗過濾設(shè)備;以及用在游泳池循環(huán)處理系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水凈化系統(tǒng)等。

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