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(shè)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(guò)程
除鐵除錳設(shè)備安裝完成后,開(kāi)啟深井泵,地下水首先經(jīng)曝氣裝置進(jìn)行接觸氧化,溶解于水中的二價(jià)鐵(Fe2+)開(kāi)始析出;經(jīng)過(guò)濾層過(guò)濾、吸附。正常運(yùn)轉(zhuǎn)6d后,石英砂(硅砂)變成黃褐色或暗褐色。隨著過(guò)濾過(guò)程的進(jìn)行,在濾料顆粒表面開(kāi)始生成具有接觸催化活性的鐵質(zhì)濾膜,起著降低含鐵濃度的作用。當(dāng)鐵含量降至0.3mg/L以下時(shí),便認(rèn)為濾料已經(jīng)成熟。這種鐵質(zhì)活性濾膜在新濾料表面形成的過(guò)程,稱為濾料的成熟過(guò)程。由新濾料到成熟濾料所經(jīng)歷的時(shí)間,稱為濾料的成熟期。
2 、除鐵除錳設(shè)備的工作原理
整個(gè)除鐵除錳設(shè)備的處理過(guò)程是接觸氧化一析出一吸附沉淀的過(guò)程,包括鐵質(zhì)活性濾膜的吸附和催化氧化過(guò)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(yīng)式為:
Fe(0H)3•2H2O+Fe2+=Fe(0H)2(OFe)•2H2O++H+
然后,被吸附的二價(jià)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(yīng)生成物又作為催化劑參與新的反應(yīng),周而復(fù)始,使濾層具有持續(xù)的除鐵能力。因此,這種除鐵過(guò)程是一個(gè)自動(dòng)催化過(guò)程或叫自催催化過(guò)程。
這種水質(zhì)處理系統(tǒng),將曝氣裝置中心管與除鐵除錳設(shè)備過(guò)濾罐組成一體,形成由兩級(jí)構(gòu)筑物組成的除鐵除錳工藝系統(tǒng),無(wú)需設(shè)置龐大的反應(yīng)沉淀設(shè)備,因此,處理系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化,節(jié)省投資,方便管理。
3、除鐵除錳設(shè)備工作周期和效果
除鐵除錳設(shè)備投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,該公司安排專人負(fù)責(zé)管理、操作,長(zhǎng)期使用,每天早、晚進(jìn)行一次反沖洗,每次沖洗時(shí)間5~10min。除鐵除錳設(shè)備正常使用兩年,基本錳砂濾料無(wú)板結(jié)現(xiàn)象。完全符合國(guó)家飲用水含鐵濃度0.30mg/L的標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到了預(yù)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(biāo)是普遍存在的現(xiàn)象,采用除鐵除錳設(shè)備進(jìn)行水質(zhì)處理,切實(shí)可行,效果良好。根據(jù)需要處理的水量和原水質(zhì)中鐵、錳含量的高低,設(shè)計(jì)不同型號(hào)的除鐵除錳設(shè)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(zhì)處理效果好壞的關(guān)鍵。
(2)、除鐵除錳設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí),過(guò)濾罐內(nèi)應(yīng)保持有一定的水量,水面超出錳砂濾料的表面,以免無(wú)水干涸暴曬造成濾料板結(jié)。
(3)、在除鐵除錳設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間,定時(shí)進(jìn)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。
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