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锰砂滤料外观粗糙呈褐色或淡灰色,常用于生活饮用水的除铁、除锰过滤装置,滤水效果非常良好。(注:MnO2≥35%既可除铁,又能除锰,MnO2≤30%)只能用于地下水除铁)锰砂滤料主要用于降低水中的铁锰铁和锰总含量,根据我国生活饮用水卫生标准规其铁含量≤0.3㎎/L,锰含量≤0.1㎎/L,长时间饮用含铁含锰量过高的水会严重影响身体。
锰砂滤料物理、化学性能分析:锰砂具有晶粒致密、硬度高、耐腐蚀、损失少,使用寿命长,在水中浸泡不溶解、过滤水中含锰量不增加,故天然锰砂,难溶于水的净化剂。、锰砂滤料除铁原理:天然锰砂的主要成份是二氧化锰(MnO2)它是二价铁氧化成三价铁良好的催化剂。
天然锰砂中的MnO2的含量比较高,其除铁效果较理想含铁地下水的PH值大于5.5与天然锰砂接触即可将Fe2+氧化成Fe3+其反应如下4MnO3+3O2=2Mn2O7 a Mn2O7+6Fe2+3H2O=2MnO2+6Fe3+60H生成的Fe3+立即被水解成絮状氢化铁沉淀 Fe3+30H=Fe(oH)3↓CFe(oH)3沉淀物经锰砂滤层后被去除。所以锰砂层起着催化和过滤双层作用。锰砂除铁机理,除了依靠它自身的催化作用外,还有在过滤时在锰砂滤料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜,使能起催化作用。
活性滤膜是由r型羟氢化铁r-----FeO(oH)所构成,它能与Fe2+进行离子交换反应,并置换出等当量的氢离子。Fe2+FeO(oH)=FeO(OFe)+H+b结合到化合物中二价铁,能迅速地进行氧化和水解反应,又重新生成羟其氧化铁,使催化物质得到再生。新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质又参与新催化除铁过程所以活性滤膜除铁过程是一个自动催化过程。
水处理中锰砂滤料含量的选择:含锰量(以MnO2计,下同)不应小于35%的天然锰砂滤料,既可用于地下水除铁,又可用于地下水除锰;含锰量为20%~30%的天然锰砂滤料,只宜用于地下水除铁;含锰量小于20%的锰矿砂则不宜采用。宜优先采用经过科学试验或生产使用证明能获得良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种作滤料。铁和锰在地下(井)水中几乎同时曾在,水中含铁量较高时,水有铁腥味,影响水的口感,作为造纸、纺织、印染、化工和皮革精致等生产用水,会降低产品质量,含铁水可使生产用具发生锈斑,洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍,铁质沉淀物Fe2O3会滋长铁,阻塞管道,有时会出现红水。
而含锰量较高的水与含铁量高的情况相类似,如使水有色、嗅、味,损害纺织、造纸、酿造、食品等工业产品的质量,家用器具会污染成棕色或黑色,洗涤衣物会有微黑色或浅灰色斑渍。锰砂滤料广泛用于各供水行业,锰砂滤料是过滤水使用的一种特殊滤料,除铁性能佳,外观赤褐色。经机械加工破碎,筛分,产品多棱角,接近球状,锰砂常用于地下水除铁除锰过滤。
它是Fe2 氧化成Fe3 的天然锰砂滤料,含锰量(以MnO2计)不小于35%的既可以用于地下水除铁,也可用于地下水除锰;含锰量为20%~30%的天然锰砂滤料,只宜用于地下水除铁,含量低于20%的则不宜使用。天然锰砂是一种很强的氧化剂,能对水中股价铁起氧化作用。对使用天然二氧化锰砂除铁,其原理有二种:一种是以所谓活性滤膜的作用,锰砂表面有一层较强的氧化作用。另一种是山东临沂鑫鑫锰砂本身反铁催化作用。将水中的二价铁催化成三价铁,再把三价铁千周附着在锰砂颗粒表面从而起到除铁的目的。天然二氧化锰能氧化水中二价铁为三价铁使其沉淀除去,使水清净,二氧化锰被水中的溶解氧氧化成七价锰的氧化物。七价锰再将水中的二价铁氧化成三价铁。天然锰砂除铁是·种接触催化除铁工艺 适合于地下水含铁量小于20mg/L的除 铁天然锰砂中含的高价锰能将水中的二价铁氧化成二价铁,同时在表面形成有催化作用的 “活性滤膜”,进一步提高了除铁效果:含铁水经曝气后,只经天然锰砂一次过滤,就能完成全部除铁过程。
地下水中的铁和锰超标主要存在铁超标或铁锰同时超标两种形态,除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法,除锰一般采用接触氧化法,曝气氧化法除铁系指原水经曝气后充分溶氧和散除CO2,提高pH值,水中的Fe2 全部或大部分氧化为Fe3 ,进入滤池过滤;接触氧化法除铁(除锰)系指原水经曝气溶氧后未经完全氧化很快进入滤池,滤料经过一定的成熟期后在其表面形成铁质(或锰质)活性滤膜,利用活性滤膜的催化作用进行除铁(除锰)。
铁锰共存时,原水含铁量低于2.0~5.0mg/L(由于水质的不同,北方可采用2.0、南方可采用5.0)、含锰量低于1.5mg/L,单级过滤一般可同时去除铁和锰,当水中铁锰含量超过上述值时,铁将明显干扰除锰,应采取先除铁后除锰的工艺,并严格控制一级除铁效果。铁、锰超标的地下水水质千差万别,因此除铁、除锰工艺流程的选择,应掌握较详细的原水水质资料,有条件的应进行除铁除锰试验,无条件试验时应参照原水水质相似水厂的经验进行选择。
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