作者來源:gysxlc 發(fā)布時(shí)間： 2018/5/21 10:12:51 標(biāo)簽：天然錳砂過濾器除鐵除錳的工作原理-嵩鑫濾材
導(dǎo)讀：天然錳砂過濾除鐵的過程,基本上是一種接觸催化-凝聚過程.
天然錳砂過濾器除鐵除錳的工作原理
天然錳砂濾層的接觸催化-凝聚除鐵原理 含鐵地下水曝氣后,立即經(jīng)天然錳砂濾層過濾,可以將水中的鐵質(zhì)除去。這時(shí),在天然錳砂濾層中進(jìn)行的應(yīng)該有兩個(gè)過程:1.催化-氧化過程。使水中的二價(jià)鐵離子(Fe2+)迅速地被氧化成三價(jià)鐵離子(Fe3+);2.截留過程。使Fe2+水解生成的氫氧化鐵粒子被截留于砂濾層中,從而完成除錳鐵過程。
目前關(guān)于地下水除鐵的理論,基本上都是在舊的曝氣-反應(yīng)-砂濾法除鐵工藝的實(shí)踐基礎(chǔ)上提出來的,它把除鐵過程按順序區(qū)分為氧化、水解、絮凝、過濾截留等階段,并且要求氧化、水解、絮凝階段的反應(yīng)要在砂濾池以前完成,而砂濾池的作用只是將水中懸浮的氫氧化鐵絮凝粒子過濾除去,從而完成除鐵過程。這種理論大體上是符合工藝的實(shí)際的。但是,以這種理論來指導(dǎo)曝氣-天然錳砂過濾法除鐵新工藝,不僅不能說明大量的物理的和物理化學(xué)的現(xiàn)象,并且還起著阻礙新工藝發(fā)展的作用。所以,在曝氣-天然錳砂過濾法除鐵新工藝的實(shí)踐的基礎(chǔ)上,提出新的正確的理論,已經(jīng)成為當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)方面的迫切需要。
根據(jù)上述天然錳砂過濾器除鐵的基本現(xiàn)象,我們認(rèn)為,天然錳砂過濾除鐵的過程,基本上是一種接觸催化-凝聚過程。這個(gè)過程可以設(shè)想為:就水中每一個(gè)二價(jià)鐵離子(Fe2+)而言,當(dāng)它通過天然錳砂濾層時(shí),若在與天然錳砂表面接觸的一瞬間,在天然錳砂的催化作用下被氧化為三價(jià)鐵離子,那么它將同時(shí)被固著于天然錳砂表面上進(jìn)行水解和凝聚反應(yīng),從而瞬時(shí)地完成了二價(jià)鐵離子的催化一氧化和截留分離過程。
根據(jù)接觸催化-凝聚的理論,天然錳砂濾料的粗細(xì)不同,只會(huì)使濾層單位體積里的天然錳砂顆粒的總表面積不同,而不會(huì)改變天然錳砂濾層除鐵的規(guī)律性。我們曾用粒徑為1-2mm和2-4mm的極粗的天然錳砂濾料作除鐵試驗(yàn),可以獲得和細(xì)濾料效果相同的結(jié)果,只是由于粗濾料單位體積的顆粒總表面積較少,所以需要較厚的濾層。根據(jù)接觸催化-凝聚的理論,濾池的過濾速度不同,只會(huì)影響水中二價(jià)鐵離子與天然錳砂顆粒表面接觸的機(jī)率,而不會(huì)改變天然錳砂濾層除鐵的規(guī)律性。事實(shí)上,當(dāng)增大濾速時(shí),只要適當(dāng)增厚濾層,就能獲得相同的除鐵效果。
由于天然錳砂除鐵是接觸催化-凝聚過程,所以鐵質(zhì)在濾料顆粒表面上粘附的牢固程度,要比澄清濾池中疏松的絮凝體在濾料表面上粘附的牢固程度大得多。所以,在天然錳砂濾層中,含鐵濃度的分布沒有下移現(xiàn)象,濾池出水含鐵濃度在整個(gè)周期里穩(wěn)定不變,不會(huì)出現(xiàn)過濾周期后期因雜質(zhì)“穿透”濾層(如澄清濾池那樣)而使出水水質(zhì)不合格的現(xiàn)象。這已為大量生產(chǎn)實(shí)踐所證實(shí)。
由于天然錳砂除鐵是接觸催化-凝聚過程,所以經(jīng)濾層過濾的水中的二價(jià)鐵離子,在沒有和錳砂接觸以前不會(huì)被氧化,而一旦和錳砂表面接觸就被氧化為三價(jià)鐵離子,便同時(shí)被固著于錳砂表面而從水中分離出去,所以水中不會(huì)有三價(jià)鐵的化合物存在。按照這個(gè)接觸催化-凝聚的理論,天然錳砂除鐵濾池將能實(shí)現(xiàn)粗濾料高濾速工作,將能獲得高質(zhì)量除鐵水,將易于實(shí)現(xiàn)除鐵除錳工藝的一元化、微型化和自動(dòng)化。
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