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锰砂滤料

作者 巩义市宏宇净水材料有限公司 来源 浏览 发布时间 2017-01-09

 锰砂滤料

锰砂滤料产品详情
    锰砂滤料是采用国内质量优良、晶粒致密、机械强度大、化学活性强、不易破碎、不溶于水的天然锰矿石。经水洗打磨除杂、干燥、磁选、筛分、除尘等工艺成砂。再把加工好的锰砂按一定的级配调合而成。锰砂滤料外观黑褐色,近圆形,主要成份是二氧化锰,含量在25%-45%之间。它是 Fe2+ 氧化成 Fe3+ 的良好催化剂,它具有水处理滤料最理想的级配比例,使它在单位体积内有最大的比表面积、最强的截污能力、最大的氧化催化作用和最小的反冲洗流失率。含锰量(以 MnO2 计,下同)不小于 35% 的天然锰砂滤料,既可用于地下水除铁,又可用于地下水除锰;含锰量为 20% ~ 30% 的天然锰砂滤料,只宜用于地下水除铁,含锰量低于 20% 的则不宜采用。
    用它处理地下水,工艺简单,操作方便,占地面积小,工程造价低,长效稳定,服务周期在5年以上,易于管理,不填加任何化学药剂即可达到去除水中铁、锰、砷等有害物质的目的,水质完全达到国家饮用水标准,是非常好的地下水处理滤料。 
锰砂滤料是用锰矿石作原料,具有良好的除锰除铁功能,是给水排水行业最理想的产品。作为锰砂滤料的锰形态主要以二氧化锰为主,用户可根椐不同的处理目的。目前,对使用天然MnO2矿砂除铁,其原理有二种:一种是以所谓滤膜的作用,锰砂表面有一层较强的氧化作用。 另一种是锰矿砂本身反铁催化作用,将水中的二价铁催化成三价铁,再把三价铁千周附着在锰矿砂颗粒表面从而起到除铁的目的。天然二氧化锰能氧化水中二价铁为三价铁使其沉淀除去,使水清净。二氧化锰被水中的溶解氧氧化成七价锰的氧化物。七价锰再将水中的二价铁氧化成三价铁。 天然锰矿砂是一种很强的氧化剂,能对水中股价铁起氧化作用。可以溶解,不能在偏酸性的水中应用。有些厂家和个人在网上宣传说天然锰砂微溶于水是没有科学依据的、是错误的。
 
锰砂滤料理化指标

分析项目
分析结果
分析项目
分析结果
二氧化锰%
30-45
二氧化硅%
16-20
密度g/cm3
3.5
铁%
8-19
堆密度g/cm3
2.4
碳化锰%
12-22
单质锰 %
18-28
含泥量%
≤3

 
锰砂滤料选用原则
    锰砂滤料作为地下水除铁和除锰的过滤介质,其形态主要是以氧化锰为主。选用质锰砂滤料含量的高与低应结合水中的铁、锰含量来确定使用不同质量的锰砂滤料,确保滤后水质均达到国家饮用水水质标准。
    在除铁锰滤池中运行时,水中低价铁锰离子先被覆合锰砂滤膜吸附,然后被氧化和水解,生成氢氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性滤膜,并作为新的催化剂参与接触氧化反应,使活性滤膜有随着使用增厚的趋势,形成了覆合锰砂的自修复特性,使用一年的覆合锰砂,锰含量增加18.2%,铁含量增加4.8%;使用两年半的锰含量增加了27.3%,铁含量增加14.3%.锰砂容重较低(为1.55~1.60g/cm3),特别适用于大中型水厂的虹吸除铁锰滤池和各型除铁锰滤罐 虹吸滤池由于反冲洗水头较低,往往不宜于使用容重较大的天然锰砂滤料(其容重一般为2.2~2.4g/cm3),使大中型水厂除铁锰滤池的设计使用受到一定限制。
    1.天然锰砂滤料的平均密度一般为3.2g/cm3至3.6g/cm3范围内。使用中对密度有特殊要求者除外。
    2.天然锰砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%(百分率按质量计,下同)。
    3.天然锰砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于3%。
    4.天然锰砂滤料应不含肉眼可见泥土、页岩和外来碎屑,含泥量不应大于2.5%。
    5.滤料的水浸出液应不含对人体有毒、有害物质。
 
锰砂滤料常用规格
    一般应以0.5-1.5mm、1-2mm、2-4mm为宜,4-8mm、8-16mm、16-25mm承托层为宜。特殊规格可根据用户需求另行加工。
锰砂滤料包装:25kg/袋或50kg/袋,编织袋。
 
使用锰砂滤料的注意事项
    天然锰砂滤料滤池的反冲洗时间一般为45分钟左右(以出清水为宜)。锰砂滤料表面的“活性滤膜“结构比较硫松,如在长时间的反冲洗中会破坏“活性滤膜“,所以滤池的反冲洗强度应以不破坏滤料表面的“活性膜”为度。 否则会引起滤后水质恶化,在地下水除铁滤池中,应采用不易为铁质堵塞的配水系统形式。推荐采用上设承托层的管式大阻力配水系统和格 栩式或孔板式小阻力配水系统。 
 
锰砂滤料的工作原理
    当含有铁、锰的水长期通过滤料表面时,在滤料表面就会生成铁质和锰质滤膜。由于该性滤料对铁、锰的吸附能力更强,所以经过改性滤料可以缩短铁质、锰质滤膜的形成时间,自然条件下形成的铁质滤膜往往需要几个礼拜的时间,而形成锰质滤膜的时间就更久。所形成的铁质、锰质滤膜对铁、锰的去除一般具有催化作用,即我们所称的“活性滤膜”。铁以Fe2+的状态曾于地下(井)水中,其水有异色异味,污染离子交换树脂而降低交换能力,长时间后生成铁垢,影响传热,能腐蚀设备。而锰砂中的MnO2与Fe2+发生氧化还原反应,使Fe2+变为Fe3+并生成 Fe(OH)3沉淀,从而利用锰砂过滤器的反冲洗功能达到去除净化的目的。现在一些地方已经建成除铁、除锰水厂,但是处理效果并不是很好。原因在于改性滤料制备过程的费用比较高,所以不适用于大型的水处理厂;对于铁质活性滤膜和锰质活性滤膜去除水中铁、锰的研究还处于实验阶段,技术尚不成熟。现在人们又把目光投向生物法去除铁、锰,并且已经取得一些成效。所以,目前很多地方采用接触氧化法并在滤膜中接种微生物的方法来进行铁、锰的去除,这也将成为除铁、除锰技术发展的新趋势。
 
锰砂滤料的用途
    锰砂滤料主要用于降低水中的铁锰铁和锰总含量,我国一些地区地下水含铁量可达5~10mg/L,也有高到20~30mg/L,含锰量可达0.5~2.0mg/L,超过2mg/L甚至各个高达5~10mg/L的也用发现。我国《生活饮用水标准》规定,生活饮用水中铁的含量不应超过0.3mg/L,含锰量不超过0.1mg/L,超过时必须加以处理。因此地下水铁、锰含量超标后水质颜色即发生变化,会给生活、生产用水将会造成很大的影响。因各地区水质不同,最好先采用科学试验或生产使用证明能获得良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种最佳的作除铁除锰滤料。 天然锰砂除铁是一种接触催化除铁工艺,适合于地下水含铁量小于20mg/l的除铁。天然锰砂中含的高价锰能将水中的二价铁氧化成三价铁,同时在表面形成有催化作用的“活性滤膜”,进一步提高了除铁效果。含铁水经曝气后,只经天然锰砂一次过滤,就能完成全部除铁过程,常用于饮用水除铁、除锰过滤装置,地下水除铁除锰净化水质使用。  应用领域:矿泉水、纯净水、离子水生产线的预处理除铁锰沉淀,以及地热工程和泳池工程的前期水处理除铁除锰等。
  
 
锰砂滤料的除铁效果
    在水质软化过程中,首先,由于锰砂软化水的处理时间有限,其次,由于水中有铁单质,三氧化二铁,氧化亚铁等铁的氧化物,各种物质混合,使锰砂的除铁除锰效果,软化水效果大幅度降低,所以为了增加锰砂除铁除锰的效果,就要在锰砂处理工艺前加一道曝气处理工艺,是除铁除锰达到最佳的效果!可根据水质的不同组合形式选用不同比列的厌氧—好氧—兼氧的生物处理工艺,这种工艺不但有优异的脱氮除磷效果,而且能够把大分子量的有机物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有机物。最重要的是能够将铁单质,单质锰,氧化亚铁,低价氧化锰,氧化成高价铁的氧化物!这样锰砂的除铁除锰压力就降低了,整体处理效果最佳!
一、如果水中含有过量的铁和锰,不宜于生活饮用和工业生产。这种水质情况大都发生在地下水源。 二、去除水中的铁的工业,是由曝气、氧化反应和过滤等三个部分组成。水的PH值对二价铁的氧化反应速度影响很大,曝气充氧去除部分CO2,PH可提高到7.0以上,能获得二价铁良好的氧化反应和三价铁的絮凝沉淀,然后经过滤予以去除。但往往水中普遍含有少量的溶解性硅酸,这样水中的SiO(OH)3离子强烈地吸附在三价铁的氢氧化物胶体表面,从而使三价铁的氢氧化物胶体絮凝困难,导致穿透过滤层而影响除铁的效果。因此,广泛采用接触氧化法除铁。此法是水经过曝气充氧后,通过滤料吸附剂除铁和接触氧化,并在滤料表面逐步生成具有催化活性的铁质滤膜。铁质活性滤膜又进一步起到除铁的作用。接触氧化除铁利用了铁质活性滤膜的催化性作用,从而大大加快了二价铁的氧化速度,更有效地去除水中的铁。  三、去除水中的锰,广泛采用接触氧化除锰工艺使含有锰的水经过曝气后,通过滤层过滤,高价锰的氢氧化物便逐步吸附在滤料表面上,形成锰质滤膜,具有接触催化作用,从而大大加快氧化速度,水中二价锰也氧化为三价锰而被吸附剂去除。  四、但是水中的铁,锰往往同时存在,而铁的氧化还原电位比锰好低,这样二价锰便成了还原剂,因此,大大阻碍了二价锰的氧化,只有水中基本上不存在二价铁的情况下,二价锰才能被氧化,所以在水中铁,锰共存时,应先除铁后除锰,当水中的铁、锰含量较高时,需要采用锰砂滤料两级过滤处理

 

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