錳砂濾料除鐵除錳工作原理

錳砂濾料除鐵除錳工作原理

錳砂濾料主要選擇以天然錳砂為主，厚度70Omm；底部鋪設錳礦卵石填料，厚度40Omm。卵石填料粒徑16～32mm，8-16mm，4～8mm 2～4mm；天然錳砂濾料粒徑0.6～2mm濾速一般5～10m／h。
一、接觸氧化工藝；
1、錳砂濾料的成熟過程
除鐵除錳設備安裝完成后，開啟深井泵，地下水首先經(jīng)曝氣裝置進行接觸氧化，溶解于水中的二價鐵(Fe2+)開始析出；經(jīng)過濾層過濾、吸附。正常運轉6d后，石英砂(硅砂)變成黃褐色或暗褐色。隨著過濾過程的進行，在濾料顆粒表面開始生成具有接觸催化活性的鐵質濾膜，起著降低含鐵濃度的作用。當鐵含量降至0．3mg/L以下時，便認為濾料已經(jīng)成熟。這種鐵質活性濾膜在新濾料表面形成的過程，稱為濾料的成熟過程。由新濾料到成熟濾料所經(jīng)歷的時間，稱為濾料的成熟期。
2 、除鐵除錳設備的工作原理
整個除鐵除錳設備的處理過程是接觸氧化一析出一吸附沉淀的過程，包括鐵質活性濾膜的吸附和催化氧化過程。以鐵為例，首先溶解于水中的鐵以離子交換方式析出，被吸附，其反應式為：
Fe(0H)3•2H2O+Fe2＋=Fe(0H)2(OFe)•2H2O＋+H＋
然后，被吸附的二價鐵離子在活性濾膜的催化作用下，迅速地被水中的溶解氧所氧化并水解，從而使催化劑得到再生：
Fe(0H)2(OFe)•2H20+l／402+5／2H20=2Fe(OH)3•2H20+H+
反應生成物又作為催化劑參與新的反應，周而復始，使濾層具有持續(xù)的除鐵能力。因此，這種除鐵過程是一個自動催化過程或叫自催催化過程。
這種水質處理系統(tǒng)，將曝氣裝置中心管與除鐵除錳設備過濾罐組成一體，形成由兩級構筑物組成的除鐵除錳工藝系統(tǒng)，無需設置龐大的反應沉淀設備，因此，處理系統(tǒng)大為簡化，節(jié)省投資，方便管理。
3、除鐵除錳設備工作周期和效果
除鐵除錳設備投入正常運轉后，該公司安排專人負責管理、操作，長期使用，每天早、晚進行一次反沖洗，每次沖洗時間5～10min。除鐵除錳設備正常使用兩年，基本錳砂濾料無板結現(xiàn)象。完全符合國家飲用水含鐵濃度0．30mg／L的標準，達到了預期的效果。
二、錳砂濾料粒度的配比選擇方法；
(1)、首選要根據(jù)不同地區(qū)地下水中鐵、錳含量超標是普遍存在的現(xiàn)象，采用除鐵除錳設備進行水質處理，切實可行，效果良好。根據(jù)需要處理的水量和原水質中鐵、錳含量的高低，設計不同型號的除鐵除錳設備(尤其是曝氣裝置)，選用不同粒度錳砂濾料的配比，這是水質處理效果好壞的關鍵。
(2)、除鐵除錳設備長時間停止運轉工作時，過濾罐內應保持有一定的水量，水面超出錳砂濾料的表面，以免無水干涸暴曬造成濾料板結。
(3)、在除鐵除錳設備正常運轉期間，定時進行反沖洗操作是必不可少的重要環(huán)節(jié)，直接影響到處理后的出水量和處理效果。