天然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。天然錳砂中含的高價(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)天然錳砂一次過濾,就能完成全部除鐵過程。
錳砂含量的選用 在除鐵錳濾池中運(yùn)行時,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,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天然錳砂濾料(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。1、接觸氧化能力和吸附能力不僅決定除鐵錳效果,還對過濾水的含氧量有要求。地下水含氧量的多少取決于濾前曝氣系統(tǒng)的設(shè)置,覆合錳砂過濾要求含氧量為水中鐵錳離子濃度之和的1.5倍,天然錳砂過濾含氧量要求為3倍。
虹吸濾池若使用天然錳砂,曝氣環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步增加溶氧措施。2、國家規(guī)范天然錳砂濾料設(shè)計(jì)濾速為5~8米/小時,而覆合錳砂的設(shè)計(jì)濾速可以達(dá)到10米/小時,濾速的取值決定濾池的設(shè)計(jì)面積,使用天然錳砂的濾池比使用覆合錳砂的濾池面積大25%({10-8}/ 8×100%=25%),即濾池土建面積需要增加25%才能達(dá)到同樣的產(chǎn)水量。
錳砂濾料是采用國內(nèi)質(zhì)量優(yōu)良、晶粒致密、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)水洗打磨除雜、干燥、磁選、篩分、除塵等工藝成砂。再把加工好的錳砂按一定的級配調(diào)合而成。它具有水處理濾料最理想的級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。它外觀黑褐色近圓形主要成份是二氧化錳含量在35%-45%之間。錳砂濾料物理、化學(xué)性能分析:分析項(xiàng)目 分析數(shù)據(jù) 分析項(xiàng)目 分析數(shù)據(jù) MnO2含量% 30-45 比重g/cm3 3.2-3.6 SiO2含量% 17-20 容重g/cm3 2.0 鐵含量% 20左右 鹽酸可溶率% <3.5 含泥量% <2.5 磨損率% ≤1.0 密度g/cm3 2.66 MnO2% 30-40 堆密度g/cm3 1.85 破碎率% ≤1.0
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