錳砂、除鐵/除錳濾料、錳砂除鐵/除錳過濾器

    用于地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料，其錳的形態應以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計，下同）不應小于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；含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。宜優先采用經過科學試驗或生產使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種作濾料，切不可盲目選用以免造成經濟損失。

    天然錳砂濾料《CJ/T43-2005》技術參數：

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

     (2)、鹽酸可溶率不應大于3.5%（百分率按質量計，下同）。

     (3)、破碎率和磨損率之和不應大于3%。

     (4)、天然錳砂濾料應不含肉眼可見泥土、頁巖和外來碎屑，含泥量不應大于2.5%。

     (5)、濾料的水浸出液應不含對人體有毒、有害物質。

    濾料粒徑范圍；

     (1)、最小粒徑為0.5～0.6mm，最大粒徑為1.2～2.0mm。當對天然錳砂濾料的有效粒徑和不均勻系數有特殊要求時，可按要求來選擇濾料的粒徑范圍。 

     (2)、在各種粒徑范圍的天然錳砂濾料中，小于指定下限粒徑的不應大于3%；大于指定上限粒徑的不應大于2%。

    承托料的技術要求；

     (1)、錳礦承托料與天然錳砂濾料應為同一產地的礦石，兩者的密度應基本相同。

     (2)、錳礦承托層應不含肉眼可見泥土、頁巖和外來碎屑。承托料含泥量不應大于1%。

     (3)、承托料的水浸出液應不含對人體有毒、有害物質。

    承托料粒徑范圍；

     (1)、錳砂濾料墊層常用規格范圍：2～4mm，4～8mm，8～16mm，16～32mm。             

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

     天然錳砂濾料除鐵除錳工作原理：

      除鐵除錳工作原理及方法；其一以所謂濾膜的作用，利用錳砂表面層較強的氧化作用、直接接觸氧化過濾去除水中鐵。其二錳礦砂中的二氧化錳與含鐵錳水接觸后起催化作用，將水中的二價鐵催化成三價鐵，再把三價鐵千周附著在錳砂顆粒表面從而起到除鐵的目的，天然錳砂中二氧化錳能氧化水中二價鐵為三價鐵使其沉淀除去，二氧化錳被水中的溶解氧氧化成七價錳的氧化物，七價錳再將水中的二價鐵氧化成三價鐵最終將水中重金屬元素含量減低到；鐵0.3以下，錳0.1以下。

錳砂除鐵除錳過濾器簡述：

     除鐵錳過濾器由曝氣裝置和錳砂組成；主要利用接觸氧化法將水中低價鐵離子和低價錳離子氧化成高價鐵離子和高價錳離子，再經過吸咐過濾去除，降低水中鐵錳含量，是處理含鐵錳水的理想設備。主要適用于用于生活飲用水，食品，飲料，造紙，水產養殖，溫泉洗浴，電力，鋼鐵，石油，化工工業循環水含鐵.錳超標的水處理使用。

    一、錳砂過濾器性能;  

      1．獨特的多濾室結構，可實現在線反沖洗（過濾、排污和反洗同時進行）。

      2．節電：出水直接供給管網，不需另設二級供水系統；具有自身反沖洗功能，不需另設反沖洗水泵。

      3．節水：本設備采用ABS材質高強度濾頭濾帽，縮短濾層與布水管的距離，可節省大量反沖洗用水。

      錳砂過濾器使用范圍技術參數：

      1.進水要求：含鐵量：≤20mg/L；含錳量：≤3mg/L；進水濁度：<20FTU；堿度：≤2mg/L；pH值：＞6.0（除鐵時）＞7.5（除錳時）。

      2.出水效果：含鐵量：≤0.3mg/L；含錳量：≤0.1mg/L；出水濁度：<3FTU。

      3.過濾器工作環境參數工作溫度：5-60℃（特殊溫度可定做）；工作壓力：≤0.6MPa。

      4.運行參數：

      工作方式：壓力式、運行方式：水流自上而下，串聯（高含鐵錳量）或并聯、過濾速度：除鐵時6-10m/h、除錳時5-8m/h、運行周期：視原水水質而定，最低不小于8小時、反洗方式：水洗或氣水結合反洗、反洗時間：10-15min、反洗耗水：1-3%、反洗強度：15-20L/s·m2。

      錳砂過濾器除鐵錳工藝流程；   

      工藝過程 ：曝氣→接觸氧化→天然錳砂吸附過濾→反洗。

      除鐵除錳運行過程     

      1.曝氣；根據水質情況采用深井水余壓射流曝氣或壓縮空氣曝氣等方式，管道混合溶氧，穩定可靠。曝氣法一方面是增加水中的溶解氧；二是驅除CO2，以提高水的PH值，使二價鐵氧化成三價鐵沉淀，然后再經過濾。

      2.接觸氧化；

      采用天然錳砂濾料，其具有催化和過濾雙層作用。天然錳砂的主要成分是二氧化錳（Mno2）它是將Fe2+氧化成Fe3＋的良好催化劑。當含鐵地下水的PH值＞5.5時，與天然錳砂接觸即可將Fe3＋氧化成Fe3＋，反應如下：

a.4MnO2+3O2=2Mn2O7       b.Mn2O7+6Fe2++3H2O=2MnO2+6Fe3++6OH-     生成的Fe3+立即被水解成絮狀氫氧化鐵沉淀：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

      3.天然錳砂吸附過濾；

        (1).經錳砂濾層后去除Fe3＋形成的絮凝體（Fe(OH)3沉淀物）。

        (2).B.將大部分尚未氧化的Fe2+催化氧化作用和羥基氧化的離子交換作用，以便除鐵。

        (3).錳砂除鐵機理，除了依靠它自身的催化作用外，還有在過濾時在錳砂濾料表面逐漸形成一層鐵質濾膜作為活性濾膜，能起催化作用。新生成的羥基氧化鐵作為活性濾膜物質又參與新催化除鐵過程，所以活性濾膜除鐵過程是一個自動催化過程。錳的去除原理同二價鐵的去除方法相同。

      4.反洗系統方式；

      可采用手動、自動控制兩種方法。要求定期對錳砂進行反洗，以去除可能截流的懸浮物等雜質，同時松動錳砂和墊層。由于過濾器內設反沖洗裝置，不需配備反沖洗水泵。   

      錳砂過濾器規格型號；

      1.錳砂過濾器除鐵錳設備設選型說明；

       ①.用戶需提供水質報告、用途、自動化要求、機房尺寸等參數，以便設備和濾料選型和；對影響除鐵除錳效果的項目，如：鐵、錳、總堿度、二氧化硅、總硬度、氨氮等指標必須重點進行檢驗。

       ②.除鐵錳的工藝流程應根據下列條件確定：

          a.當:PH＞6、含鐵量≤10mg/L，或含錳量≤0.5mg/L時，單級處理；

          b.當:PH＞6、含鐵量為10-20mg/L時，——雙串聯級處理；

          c.當:同時含鐵和錳，且含鐵量≤2.0mg/l、含錳量≤1.0mg/l時，單級除鐵除錳；

          d.當:同時含鐵和錳，且含量均超過上述數值時，應通過試驗確定，一級除鐵、二次除錳；

          e.當:同時含鐵和錳，且除鐵受硅酸鹽影響時，應通過試驗確定，雙級曝氣，一級除鐵二次除錳；

          f.當:PH=5.5-6.0、含鐵量≤5mg/L，單級處理，但需做水質穩定性預處理；

          g.當:PH＜5.5或含鐵量＞20mg/L，或鐵錳含量均較高時，——須根據水質情況確定工藝流程。

        ③.除錳濾池濾前水的pH值宜達到7.5以上，二次過濾除錳濾池的濾前水含鐵量控制在 0.5mg/L以下。

       2.常用錳砂除鐵除錳過濾器規格型號表；

規格型號	1000	1500	2000	2400	2500	2600
外形尺寸(mm)	φ1000*3150	φ1500*3350	φ2000*3780	φ2400*3900	φ2500*3900	φ2500*3950
最大處理水量（t/h)	6~7	14~17	25~31	36~45	39~49	42~53
運行重量（噸）	5.4	11.02	19.23	28.89	30.85	32.2
規格型號	2800	3000	3200	3400	3500	3600
外形尺寸(mm)	φ2800*4100	φ3000*4200	φ3200*4350	φ3400*4400	φ3500*4450	φ3600*4550
最大處理水量（t/h)	49~60	56~70	64~80	72~90	77~96	81~100
運行重量（噸）	36	41.25	46.99	53.64	55.85	57.89

      (1)、配水系統安裝完畢以后，先將濾池內雜物全部清除，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是否符合設計要求。

      (2)、在濾池內壁按承托料和錳砂濾料的各層頂高畫水平線，作為鋪裝高度標記。

      (3)、仔細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。

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

      (5)、每層承托料的厚度應準確、均勻，用鍬或刮板刮動表面，使其接近于水平面，高度應與鋪裝高度標記水平線相吻合。

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

      (7)、承托料全部分層鋪裝就位后，采用從池頂向水中均勻撒料的方法，撒入預計數量的錳砂濾料（包括應刮除的輕物質和小于指定下限粒徑的細顆粒），然后進行沖洗。沖洗后刮除輕物質和小于指定下限粒徑的顆粒。按上述方法操作后，如濾料厚度達不到規定的數值，應重復上述操作直到符合要求為止。

      天然錳砂濾料成熟期；

      (1)、除鐵、除錳濾池濾料一般采用天然錳砂、效果顯著濾料成熟期較短、一般7—15天、但造價較高。石英砂：造價底、濾料成熟期長3－6個月。

      濾料及承托層粒徑；

      (1)、一般最大～2.0mm、最小～0.5mm之間，

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

      天然錳砂濾料裝填高度；

      (1)、重力式過濾器除鐵除錳：濾層高度一般采用800～1200mm，規模較小的壓力式過濾器除鐵、除錳：設備一般采用1000～1200mm；同時除鐵除錳的單級過濾濾層一般取較高值，使過濾后的水質達到最佳效果。

      濾速；

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

      錳砂反沖洗強度；

      (1)、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，沖洗強度為18L/s..m2;  粒徑為0.6～2.0mm 時為22L/s.m2。其膨脹率分別為30％ 和22％。

      反沖洗時間：

      (1)、沖洗時間10～20min 。除鐵除錳采用天然錳砂濾料時，沖洗強度為16～20L/s..m2，期膨脹率為15％和2～25％。石英砂濾料時，沖洗強度為12～14L/s..m2，期膨脹率為27％ 和2～35％，沖洗時間為5～15min。  

      錳砂及過濾器運行與管理；

      (1)、一周2~3次定期沖洗以免板結。

      (2)、正常運行情況下不要隨意打開過濾設備以免錳砂接觸空氣產生氧化不必要造成損失。

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