錳砂濾料物理化學(xué)性能簡介

錳砂濾料物理化學(xué)性能簡介

錳砂濾料是選用塊狀錳礦和天然砂作原料，經(jīng)破碎篩選加工而成。外觀粗糙、呈褐色，天然錳砂中含有 MnO2，它是 Fe2+ 氧化成 Fe3+ 的良好催化劑，含錳量（以 MnO2 計(jì)，下同）不小于 35% 的天然錳砂濾料，既可用于地下水除鐵，又可用于地下水除錳；含錳量為 20% ~ 30% 的天然錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵，含錳量低于 20% 的則不宜采用。 
鞏義市嵩鑫濾材工業(yè)有限公司錳砂濾料產(chǎn)品生產(chǎn)工藝質(zhì)量做一簡單介紹；我廠生產(chǎn)的錳砂濾料是采用國內(nèi)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的天然錳砂做原料、顆粒天然球型、機(jī)械強(qiáng)度大、化學(xué)活性強(qiáng)、不易破碎、不溶于水的天然錳礦砂，經(jīng)水洗、干燥、磁選、篩分、除塵等工藝制成。按一定的規(guī)格級(jí)配調(diào)合而成。 是天然錳砂它具有水處理濾料最理想的級(jí)配比例，使它在單位體積內(nèi)有最大的比表面積、最強(qiáng)的截污能力、最大的氧化催化作用和最小的反沖洗流失率，它外觀黑褐色，近球型，主要成份是二氧化錳，含量在35%-45%之間。　 用它處理地下水，工藝簡單，操作方便，占地面積小，工程造價(jià)低，長效穩(wěn)定，服務(wù)周期在5年以上，易于管理，不填加任何化學(xué)藥劑即可達(dá)到去除水中鐵、錳、砷等有害物質(zhì)的目的，水質(zhì)完全達(dá)到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，是非常好的地下水處理濾料。錳砂是用天然錳砂或錳礦石作原料，經(jīng)破碎加工，多次篩選，加工成含量不同的錳砂料。外觀粗糙，呈褐色，具有良好的除錳除鐵功能，是給水排水行業(yè)最理想的產(chǎn)品，作為錳砂濾料的錳形態(tài)主要以二氧化錳為主，用戶可根椐不同的處理目的。目前，對(duì)使用天然MnO2礦砂除鐵，其原理有二種：一種是以所謂濾膜的作用，錳砂表面有一層較強(qiáng)的氧化作用。 另一種是錳礦砂本身反鐵催化作用，將水中的二價(jià)鐵催化成三價(jià)鐵，再把三價(jià)鐵千周附著在錳礦砂顆粒表面從而起到除鐵的目的。天然二氧化錳能氧化水中二價(jià)鐵為三價(jià)鐵使其沉淀除去，使水清凈。二氧化錳被水中的溶解氧氧化成七價(jià)錳的氧化物。七價(jià)錳再將水中的二價(jià)鐵氧化成三鐵。                

建國初期，國內(nèi)地下水除鐵大多采用的自然氧化除鐵工藝。其基本原理是曝氣充氧后將亞鐵氧化為三價(jià)鐵，經(jīng)反應(yīng)沉淀之后，過濾將其去除。前已述及，提高地下水的pH值能夠大大加快Fe2+氧化為Fe3+的速度。因此，空氣自然氧化工藝通常采用較大曝氣強(qiáng)度，在充氧的同時(shí)散除地下水中的游離CO2以提高pH值，曝氣后的pH值一般在7.0以上。盡管如此，空氣自然氧化除鐵工藝所需的停留時(shí)間仍較長，約2－3h，且由于三價(jià)鐵絮凝體較小。使Fe（OH）3膠體凝聚困難，影響氫氧化鐵的絮凝，難以從水中分離。在地下水堿度較低時(shí)，溶解性硅酸對(duì)除鐵效果影響尤為顯著。
1.接觸催化氧化除鐵；接觸氧化除鐵，地下水經(jīng)過簡單曝氣要絮凝、沉淀而直接進(jìn)入濾池，在錳砂濾料表面催化劑的作用下，亞鐵迅速地氧化為三價(jià)鐵，并被濾層截留而去除。由于催化劑的作用，只要處理水的pH值高于6.0，F(xiàn)e2+就能順利的氧化為Fe3+。我國絕大多數(shù)地下水pH值都是高于6.0的，F(xiàn)e2+的氧化均能迅速完成，這樣就可以簡化曝氣過程。曝氣只需要向水中充氧即可。接觸氧化除鐵工藝的構(gòu)筑物較為簡單，水力停留時(shí)間只需5～30min即可。同時(shí)，鐵的去除不受溶解性硅酸價(jià)的影響。出水總鐵濃度也隨著過濾時(shí)間的增加而減少。在周期時(shí)間內(nèi)，水質(zhì)會(huì)越來越好。

2、接觸氧化除鐵的機(jī)理是催化氧化反應(yīng)，起催化作用的是濾料表面的鐵質(zhì)活性濾膜。鐵質(zhì)活性濾膜首先吸附水中的亞鐵離子，被吸附的亞鐵離子在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為三價(jià)鐵，并且使催化劑再生，反應(yīng)生成物為催化劑，又參與新的催化反應(yīng)，鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化鐵的過程是一個(gè)自催化反應(yīng)過程。
3 、生物氧化除鐵；在除鐵的研究實(shí)踐中，有人在除鐵濾池中檢測(cè)到了鐵細(xì)菌的存在，并發(fā)現(xiàn)生物在鐵的去除過程中起很大作用，提出了生物除鐵的觀點(diǎn)。Pierre Mouchet〔4〕在低含鐵量（0.75～1.1 mg／L）和低含鐵量（0～0.7mg／L）的情況下發(fā)現(xiàn)生物在除鐵過程中有很大的作用，認(rèn)為生物是鐵去除的主要原因。Catherine V.Tremblay〔5〕也在低溶解氧含量下發(fā)現(xiàn)生物除鐵作用的存在。