**錳砂除鐵除錳機(jī)理及方法

**錳礦砂除鐵除錳機(jī)理及方法；其一以所謂濾膜的作用，利用錳砂表面層較強(qiáng)的氧化作用、直接接觸氧化過(guò)濾去除水中鐵。其二錳礦砂中的二氧化錳與含鐵錳水接觸后起催化作用，將水中的二價(jià)鐵催化成三價(jià)鐵，再把三價(jià)鐵千周附著在錳砂顆粒表面從而起到除鐵的目的，**錳砂中二氧化錳能氧化水中二價(jià)鐵為三價(jià)鐵使其沉淀除去，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)鐵氧化成三價(jià)鐵使水清凈。

鐵以Fe2+的狀態(tài)曾于地下（井）水中，其水有異色異味，污染離子交換樹(shù)脂而降低交換能力，長(zhǎng)時(shí)間后生成鐵垢，影響傳熱，能腐蝕設(shè)備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使Fe2+變?yōu)镕e3+并生成 Fe(OH)3沉淀，從而利用錳砂過(guò)濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。

用于地下水除鐵和除錳的**錳砂濾料，其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計(jì)，下同）不應(yīng)小于35%的**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**錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵；含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。宜**采用經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的**錳砂品種作濾料。

  二、除鐵除錳用**錳砂的技術(shù)要求

用于地下水除鐵和除錳的**錳砂濾料，其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計(jì)，下同）不應(yīng)小于35%的**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**錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵；含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。宜**采用經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的**錳砂品種作濾料，切不可盲目選用以免造成經(jīng)濟(jì)損失。

（1）、**錳砂濾料的平均密度一般為3.2g/cm3至3.6g/cm3范圍內(nèi)。使用中對(duì)密度有特殊要求者除外。

（2）、**錳砂濾料的鹽酸可溶率不應(yīng)大于3.5%（百分率按質(zhì)量計(jì)，下同）。

（3）、**錳砂濾料的破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%。

（4）、**錳砂濾料應(yīng)不含肉眼可見(jiàn)泥土、頁(yè)巖和外來(lái)碎屑，含泥量不應(yīng)大于2.5%。

（5）、濾料的水浸出液應(yīng)不含對(duì)人體有毒、有害物質(zhì)。

 三、**錳砂濾料粒徑范圍

（1）、較小粒徑為0.5～0.6mm，較大粒徑為1.2～2.0mm。當(dāng)對(duì)**錳砂濾料的有效粒徑和不均勻系數(shù)有特殊要求時(shí)，可按要求來(lái)選擇濾料的粒徑范圍。

（2）、在各種粒徑范圍的**錳砂濾料中，小于*下限粒徑的不應(yīng)大于3%；大于*上限粒徑的不應(yīng)大于2%。

四、除鐵除錳用**錳礦承托料的技術(shù)要求

  (1)、錳礦承托料與**錳砂濾料應(yīng)為同一產(chǎn)地的礦石，兩者的密度應(yīng)基本相同。

  (2)、錳礦承托層應(yīng)不含肉眼可見(jiàn)泥土、頁(yè)巖和外來(lái)碎屑。承托料含泥量不應(yīng)大于1%。

  (3)、承托料的水浸出液應(yīng)不含對(duì)人體有毒、有害物質(zhì)。

  五、錳沙的 承托料粒徑范圍

（1）、2～4mm，4～8mm，8～16mm，16～32mm。

（2）、在各種粒徑范圍的錳礦承托料中，小于*下限粒徑的及大于*上限粒徑的均不應(yīng)大于5%。

★  六、**錳砂濾料裝填方法

 （1）、配水系統(tǒng)安裝完畢以后，先將濾池內(nèi)雜物全部清除，并疏通配水孔眼和配水縫隙，然后再用反沖洗法檢查配水系統(tǒng)是否符合設(shè)計(jì)要求。

 （2）、在濾池內(nèi)壁按承托料和錳砂濾料的各層**高畫(huà)水平線，作為鋪裝高度標(biāo)記。

 （3）、仔細(xì)檢查不同粒徑范圍的承托料，按其粒徑范圍，從大到小依次清洗，以白備鋪裝。

 （3）、鋪裝較下一層承托料時(shí)，應(yīng)注意避免損壞濾池的配水系統(tǒng)。待裝承托料應(yīng)吊運(yùn)到池內(nèi)，再行鋪撒;或者使池內(nèi)充水至排水槽**，再向水中均勻撒料，然后排水，使水面降至該層**面高度水平上線，用鍬鋪勻。鋪裝人員不應(yīng)直接在承托料上站立或行走，而宜站在木板上操作;在池內(nèi)的操作人員應(yīng)盡量少，以免造成承托料的移動(dòng)。在下一層鋪裝完成后，才能鋪裝上一層承托料。

（4）、每層承托料的厚度應(yīng)準(zhǔn)確、均勻，用鍬或刮板刮動(dòng)表面，使其接近于水平面，高度應(yīng)與鋪裝高度標(biāo)記水平線相吻合。

（5）、在鋪完2～4mm的承托料后，應(yīng)用該濾池上限沖洗強(qiáng)度沖洗，以排除承托料中的泥沙。

（6）、承托料全部分層鋪裝就位后，采用從池**向水中均勻撒料的方法，撒入預(yù)計(jì)數(shù)量的錳砂濾料（包括應(yīng)刮除的輕物質(zhì)和小于*下限粒徑的細(xì)顆粒），然后進(jìn)行沖洗。沖洗后刮除輕物質(zhì)和小于*下限粒徑的顆粒。按上述方法操作后，如濾料厚度達(dá)不到規(guī)定的數(shù)值，應(yīng)重復(fù)上述操作直到符合要求為止。

★  七、錳砂物理化學(xué)參數(shù)

（1）、錳砂理化性能參數(shù)；二氧化錳；20~45%、二氧化硅；17 ~ 20 %、鐵；15~20 %、比重；3.2 ~ 3.6g/cm3、容重；1.8~2.0 g/cm3 、鹽酸可溶率＜3.5 % 、含泥量；＜3%、破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%。

★  八、濾料成熟期★

（1）、除鐵、除錳濾池濾料一般采用**錳砂、效果顯著濾料成熟期較短、一般7—15天、但造價(jià)較高。石英砂：造價(jià)底、濾料成熟期長(zhǎng)3－6個(gè)月。

★  十、錳沙濾料及承托層粒徑

（1）、一般較大～2.0mm、較小～0.5mm之間，

（2）、錳砂承托層級(jí)配和厚度可參照快濾池。采用錳砂做濾料時(shí)、上面兩層承托層需用同樣含量及粒徑的錳砂代替為宜。

★  十一、錳沙裝填高度

（1）、重力式過(guò)濾器除鐵除錳：濾層高度一般采用800～1200mm，規(guī)模較小的壓力式過(guò)濾器除鐵、除錳：設(shè)備一般采用1000～1200mm；同時(shí)除鐵除錳的單級(jí)過(guò)濾濾層一般取較高值，使過(guò)濾后的水質(zhì)達(dá)到較佳效果。

★  十二、濾速

（1）、除鐵濾池一般為5～10m/h,含鐵量高時(shí)可采用較低濾速。除鐵除錳濾池和除錳濾速為5～8m/h。

（2）、反沖洗；其中水頭損失一般控制在1.5～2.5m。除鐵采用粒徑為0.6～1.2mm錳砂濾料時(shí)，沖洗強(qiáng)度為18L/s..m2;  粒徑為0.6～2.0mm 時(shí)為22L/s.m2。其膨脹率分別為30％ 和22％。沖洗時(shí)間10～20min 。除鐵除錳采用**錳砂濾料時(shí)，沖洗強(qiáng)度為16～20L/s..m2，期膨脹率為15％ 和2～25％。石英砂濾料時(shí)，沖洗強(qiáng)度為12～14L/s..m2，期膨脹率為27％ 和2～35％，沖洗時(shí)間為5～15min。

工作原理

鐵以Fe2+的狀態(tài)曾于地下（井）水中，其水有異色異味，污染離子交換樹(shù)脂而降低交換能力，長(zhǎng)時(shí)間后生成鐵垢，影響傳熱，能腐蝕設(shè)備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使Fe2+變?yōu)镕e3+并生成 Fe(OH)3沉淀，從而利用錳砂過(guò)濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。

用于地下水除鐵和除錳的**錳砂濾料，其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計(jì)，下同）不應(yīng)小于35%的**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**錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵；含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。宜**采用經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的**錳砂品種作濾料。

錳砂濾料常用規(guī)格：0.25-0.5mm 0.5-0.8mm 0.8-2.0mm 1.0-2.0mm 2.0-4.0mm 4.0-8.0mm 8.0-16mm特殊規(guī)格可根據(jù)用戶(hù)需求另行加工。

錳砂濾料用途

**錳砂除鐵是一種接觸催化除鐵工藝，適合于地下水含鐵量小于20mg/L的除鐵。**錳砂中含的高價(jià)錳能將水中的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，同時(shí)在表面形成有催化作用的“活性濾膜”，進(jìn)一步提高了除鐵效果。含鐵水經(jīng)曝氣后，只經(jīng)**錳砂一次過(guò)濾，就能完成全部除鐵過(guò)程。

錳砂含量的選用。

在除鐵錳濾池中運(yùn)行時(shí)，水中低價(jià)鐵錳離子先被覆合錳砂濾膜吸附，然后被氧化和水解，生成氫氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性濾膜，并作為新的催化劑參與接觸氧化反應(yīng)，使活性濾膜有隨著使用增厚的趨勢(shì)，形成了覆合錳砂的自修復(fù)特性,使用一年的覆合錳砂，錳含量增加18.2%，鐵含量增加4.8%；使用兩年半的錳含量增加了27.3%，鐵含量增加14.3%.錳砂容重較低(為1.55～1.60g/cm3)，特別適用于大中型水廠的虹吸除鐵錳濾池和各型除鐵錳濾罐 虹吸濾池由于反沖洗水頭較低，往往不宜于使用容重較大的**錳砂濾料（其容重一般為2.2～2.4g/cm3），使大中型水廠除鐵錳濾池的設(shè)計(jì)使用受到一定限制。[2]

使用注意事項(xiàng)：

**錳砂池他的反沖洗時(shí)間一般為5-15分鐘。**錳砂 池料表面的“活性濾膜“結(jié)構(gòu)比較硫松，能在長(zhǎng)時(shí)間的沖洗中破壞， 所以濾池的反沖洗應(yīng)以不破壞濾料表面的“活性論膜”為度。 否期會(huì)引起濾后水質(zhì)嚴(yán)重惡化，在地下水除鐵濾池中，應(yīng)采用不易為鐵質(zhì)堵塞 的 配水系統(tǒng)形式。推薦采用上設(shè)承托層的管式大阻力配水系統(tǒng)和格 栩式或孔板式小阻力配水系統(tǒng)。