天然錳砂濾料簡(jiǎn)介
天然錳砂濾料是以天然錳礦石為原料，經(jīng)破碎、水洗、烘干、磁選、篩分等工藝生產(chǎn)而成。天然
錳砂濾料的外觀粗糙，呈黑褐色或淡灰色，接近圓球形，主要成分是二氧化錳、鐵、二氧化硅等，產(chǎn)地不同的天然錳砂所含種物質(zhì)的成分也不同，天然錳砂濾料主要適用于處理含鐵/錳的地下水，利用天然錳砂中二氧化錳的催化氧化作用，將溶解性的Fe2+和Mn2+氧化為非溶解性的三價(jià)鐵和四價(jià)錳，并通過(guò)投加的絮凝劑將三價(jià)鐵和四價(jià)錳化合物顆粒絮凝增大，然后通過(guò)過(guò)濾去除。
天然
錳砂濾料主要適用于去除地下水中的鐵、錳、砷等有害物質(zhì)的過(guò)濾裝置中，處理效果好。除鐵除錳水處理中采用的錳砂濾料堆積密度在1. 8g/cm3左右，磨損率破碎率之和<1.2%，鹽酸可以溶解錳砂濾料，因此不能在偏酸性的水中應(yīng)用錳砂濾料。 天然錳砂濾料外觀粗糙、呈褐色，具有良好的除錳除鐵功能，是給水排水行業(yè)最理想的產(chǎn)品。天然錳砂除鐵是一種接觸催化除鐵工藝中尚好材料，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(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)天然錳砂一次過(guò)濾，基本可以完成全部除鐵過(guò)程。
天然錳砂濾料地下水除鐵除錳是通過(guò)錳砂上面沉積的棕黃色活性濾膜完成的，并非錳砂本身，除鐵的膜稱為鐵質(zhì)活性濾膜，除錳的膜稱為錳質(zhì)活性濾膜。石英砂、無(wú)煙煤等濾料也能產(chǎn)生除鐵除錳的活性濾膜，但是它們形成活性濾膜的成熟期較長(zhǎng)，在同樣的試驗(yàn)水質(zhì)條件下，錳砂濾料為36天，無(wú)煙煤為71天，石英砂為96天。由此可見，石英砂的成熟期最長(zhǎng)，無(wú)煙煤次之，錳砂最短。錳砂濾料處理鐵錳含量高的地下水，成熟期短，可降低水處理生產(chǎn)成本和提高去除效率。天然錳砂濾料具有水處理濾料的級(jí)配比例，使它在單位體積內(nèi)有最大的比表面積和截污能力。
天然錳砂中含有 MnO2，它是 Fe2+ 氧化成 Fe3+ 的良好催化劑。用于地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料，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(yōu)先采用經(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天然錳砂品種作濾料。
1.天然錳砂濾料平均密度一般為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.天然錳砂濾料可溶率不應(yīng)大于3.5%（百分率按質(zhì)量計(jì)，下同）。
3.天然錳砂濾料破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%。
4.天然錳砂濾料應(yīng)不含肉眼可見泥土、頁(yè)巖和外來(lái)碎屑，含泥量不應(yīng)大于2.5%。
5.天然錳砂濾料水浸出液應(yīng)不含對(duì)人體有毒、有害物質(zhì)。
地下水鐵錳超標(biāo)危害
根據(jù)我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其鐵含量≤0.3㎎/L，錳含量≤0.1㎎/L，長(zhǎng)時(shí)間飲用含鐵含錳量過(guò)高的水會(huì)嚴(yán)重影響身體健康;對(duì)于紡織印染、食品等行業(yè)的產(chǎn)品會(huì)生成斑點(diǎn);對(duì)生產(chǎn)設(shè)備腐蝕能力強(qiáng)。
錳砂過(guò)濾器除鐵除錳機(jī)理及工藝流程
天然錳砂濾料的除鐵機(jī)理是采用接觸氧化法，使地下水中的Fe2+與溶解氧一同進(jìn)入錳砂濾層，在錳砂濾層的接觸催化作用下，完成Fe2+的氧化和截留。在過(guò)濾初期，以吸附除鐵為主，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，濾料吸附除鐵能力逐漸減弱，濾后水含鐵量有升高趨勢(shì)。與此同時(shí)，濾料表面開始生成具有催化活性的鐵質(zhì)濾膜，但接觸氧化能力較小，所以新濾料在形成濾膜的過(guò)程中，同時(shí)具有吸附除鐵和接觸氧化除鐵兩種作用。到后期活性鐵質(zhì)濾膜漸趨成熟，當(dāng)活性濾膜除鐵能力的增長(zhǎng)速率超過(guò)其吸附除鐵能力的減小速率時(shí)，濾層出水含鐵量又開始降低。這樣，活性濾膜的接觸氧化除鐵作用逐漸增強(qiáng)而取代了新濾料的吸附除鐵作用。當(dāng)濾料成熟后，濾層出水的含鐵濃度便處于穩(wěn)定。
天然錳砂濾料在除鐵過(guò)程中，濾料表面逐漸形成了鐵質(zhì)活性濾膜，新鮮鐵質(zhì)活性濾膜的催化活性最強(qiáng)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，鐵質(zhì)濾膜逐漸老化，其催化活性也逐漸減退。因此，濾料表面鐵質(zhì)活性濾膜必須在連續(xù)的除鐵過(guò)程中得到新的補(bǔ)充，在原來(lái)的濾膜上不斷被蓋上新的濾膜，使濾膜始終保持著新鮮而具有很高的催化活性。錳砂濾料成熟期短主要是因?yàn)槠浔砻娲植诘奶攸c(diǎn)，但形成鐵質(zhì)活性濾膜最重要的條件是水中Fe2+的含量，F(xiàn)e2+占總鐵的百分?jǐn)?shù)越高，成熟越快，無(wú)Fe2+時(shí)，根本不能形成活性濾膜。錳砂濾料表面鐵質(zhì)活性濾膜的不斷更新是錳砂濾料接觸氧化除鐵過(guò)程正常進(jìn)行的必要條件。
天然錳砂濾料采用接觸氧化法除錳的機(jī)理基本與除鐵機(jī)理相同。含錳地下水曝氣后經(jīng)錳砂濾層過(guò)濾，使高價(jià)錳的氫氧化合物逐漸附著在濾料表面上.形成錳質(zhì)活性濾膜，成為黑色或暗黑色的“錳質(zhì)熟砂”。這種熟砂具有接觸催化作用，能加快氧化速度，使水中的二價(jià)錳在較低的pH值條件下被氧化成高價(jià)錳而被去除。另外，根據(jù)溶膠粒子優(yōu)先吸附和它組成相同或相近粒子的這一規(guī)則，含有MnO2的錳砂能夠很好地吸附水中Mn2+。有關(guān)研究認(rèn)為，MnO2吸附Mn2+后因使之氧化成錳的四價(jià)氧化物沉淀下來(lái)而被過(guò)濾去除掉。與此同時(shí)，MnO2本身被還原為Mn2O3氏，可見MnO2起了電子交換劑的作用。其除錳機(jī)理可以用下面兩個(gè)步驟來(lái)表示。
①錳砂通過(guò)離子交換作用吸附水中的Mn2+： Mn02 · An++ Mn2+→MnO2·Mn2++An+ (An+為錳砂表面的陽(yáng)離子)
②水中溶解氧在MnO2催化作用下把被吸附的Mn2+氧化成為MnO2。與此同時(shí)，MnO2起催化氧化作用，本身被還原為Mn2O3。
天然錳砂濾料常用規(guī)格粒徑；
0.5—1.2mm, 1—2mm, 2—4mm, 4—8mm, 8—16mm, 16—32mm，特殊規(guī)格可按用戶要求另行加工。
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