锰砂、除铁/除锰滤料、锰砂除铁/除锰过滤器

    用于地下水除铁和除锰的天然锰砂滤料，其锰的形态应以氧化锰为主。含锰量（以MnO2计，下同）不应小于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；含锰量小于20%的锰矿砂则不宜采用。宜优先采用经过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作滤料，切不可盲目选用以免造成经济损失。

    天然锰砂滤料《CJ/T43-2005》技术参数：

     (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)、盐酸可溶率不应大于3.5%（百分率按质量计，下同）。

     (3)、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。

    滤料粒径范围；

     (1)、最小粒径为0.5～0.6mm，最大粒径为1.2～2.0mm。当对天然锰砂滤料的有效粒径和不均匀系数有特殊要求时，可按要求来选择滤料的粒径范围。 

     (2)、在各种粒径范围的天然锰砂滤料中，小于指定下限粒径的不应大于3%；大于指定上限粒径的不应大于2%。

    承托料的技术要求；

     (1)、锰矿承托料与天然锰砂滤料应为同一产地的矿石，两者的密度应基本相同。

     (2)、锰矿承托层应不含肉眼可见泥土、页岩和外来碎屑。承托料含泥量不应大于1%。

     (3)、承托料的水浸出液应不含对人体有毒、有害物质。

    承托料粒径范围；

     (1)、锰砂滤料垫层常用规格范围：2～4mm，4～8mm，8～16mm，16～32mm。             

     (2)、在各种粒径范围的锰矿承托料中，小于指定下限粒径的及大于指定上限粒径的均不应大于5%。

     天然锰砂滤料除铁除锰工作原理：

      除铁除锰工作原理及方法；其一以所谓滤膜的作用，利用锰砂表面层较强的氧化作用、直接接触氧化过滤去除水中铁。其二锰矿砂中的二氧化锰与含铁锰水接触后起催化作用，将水中的二价铁催化成三价铁，再把三价铁千周附着在锰砂颗粒表面从而起到除铁的目的，天然锰砂中二氧化锰能氧化水中二价铁为三价铁使其沉淀除去，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最终将水中重金属元素含量减低到；铁0.3以下，锰0.1以下。

锰砂除铁除锰过滤器简述：

     除铁锰过滤器由曝气装置和锰砂组成；主要利用接触氧化法将水中低价铁离子和低价锰离子氧化成高价铁离子和高价锰离子，再经过吸咐过滤去除，降低水中铁锰含量，是处理含铁锰水的理想设备。主要适用于用于生活饮用水，食品，饮料，造纸，水产养殖，温泉洗浴，电力，钢铁，石油，化工工业循环水含铁.锰超标的水处理使用。

    一、锰砂过滤器性能;  

      1．独特的多滤室结构，可实现在线反冲洗（过滤、排污和反洗同时进行）。

      2．节电：出水直接供给管网，不需另设二级供水系统；具有自身反冲洗功能，不需另设反冲洗水泵。

      3．节水：本设备采用ABS材质高强度滤头滤帽，缩短滤层与布水管的距离，可节省大量反冲洗用水。

      锰砂过滤器使用范围技术参数：

      1.进水要求：含铁量：≤20mg/L；含锰量：≤3mg/L；进水浊度：<20FTU；碱度：≤2mg/L；pH值：＞6.0（除铁时）＞7.5（除锰时）。

      2.出水效果：含铁量：≤0.3mg/L；含锰量：≤0.1mg/L；出水浊度：<3FTU。

      3.过滤器工作环境参数工作温度：5-60℃（特殊温度可定做）；工作压力：≤0.6MPa。

      4.运行参数：

      工作方式：压力式、运行方式：水流自上而下，串联（高含铁锰量）或并联、过滤速度：除铁时6-10m/h、除锰时5-8m/h、运行周期：视原水水质而定，最低不小于8小时、反洗方式：水洗或气水结合反洗、反洗时间：10-15min、反洗耗水：1-3%、反洗强度：15-20L/s·m2。

      锰砂过滤器除铁锰工艺流程；   

      工艺过程 ：曝气→接触氧化→天然锰砂吸附过滤→反洗。

      除铁除锰运行过程     

      1.曝气；根据水质情况采用深井水余压射流曝气或压缩空气曝气等方式，管道混合溶氧，稳定可靠。曝气法一方面是增加水中的溶解氧；二是驱除CO2，以提高水的PH值，使二价铁氧化成三价铁沉淀，然后再经过滤。

      2.接触氧化；

      采用天然锰砂滤料，其具有催化和过滤双层作用。天然锰砂的主要成分是二氧化锰（Mno2）它是将Fe2+氧化成Fe3＋的良好催化剂。当含铁地下水的PH值＞5.5时，与天然锰砂接触即可将Fe3＋氧化成Fe3＋，反应如下：

a.4MnO2+3O2=2Mn2O7       b.Mn2O7+6Fe2++3H2O=2MnO2+6Fe3++6OH-     生成的Fe3+立即被水解成絮状氢氧化铁沉淀：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

      3.天然锰砂吸附过滤；

        (1).经锰砂滤层后去除Fe3＋形成的絮凝体（Fe(OH)3沉淀物）。

        (2).B.将大部分尚未氧化的Fe2+催化氧化作用和羟基氧化的离子交换作用，以便除铁。

        (3).锰砂除铁机理，除了依靠它自身的催化作用外，还有在过滤时在锰砂滤料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜，能起催化作用。新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质又参与新催化除铁过程，所以活性滤膜除铁过程是一个自动催化过程。锰的去除原理同二价铁的去除方法相同。

      4.反洗系统方式；

      可采用手动、自动控制两种方法。要求定期对锰砂进行反洗，以去除可能截流的悬浮物等杂质，同时松动锰砂和垫层。由于过滤器内设反冲洗装置，不需配备反冲洗水泵。   

      锰砂过滤器规格型号；

      1.锰砂过滤器除铁锰设备设选型说明；

       ①.用户需提供水质报告、用途、自动化要求、机房尺寸等参数，以便设备和滤料选型和；对影响除铁除锰效果的项目，如：铁、锰、总碱度、二氧化硅、总硬度、氨氮等指标必须重点进行检验。

       ②.除铁锰的工艺流程应根据下列条件确定：

          a.当:PH＞6、含铁量≤10mg/L，或含锰量≤0.5mg/L时，单级处理；

          b.当:PH＞6、含铁量为10-20mg/L时，——双串联级处理；

          c.当:同时含铁和锰，且含铁量≤2.0mg/l、含锰量≤1.0mg/l时，单级除铁除锰；

          d.当:同时含铁和锰，且含量均超过上述数值时，应通过试验确定，一级除铁、二次除锰；

          e.当:同时含铁和锰，且除铁受硅酸盐影响时，应通过试验确定，双级曝气，一级除铁二次除锰；

          f.当:PH=5.5-6.0、含铁量≤5mg/L，单级处理，但需做水质稳定性预处理；

          g.当:PH＜5.5或含铁量＞20mg/L，或铁锰含量均较高时，——须根据水质情况确定工艺流程。

        ③.除锰滤池滤前水的pH值宜达到7.5以上，二次过滤除锰滤池的滤前水含铁量控制在 0.5mg/L以下。

       2.常用锰砂除铁除锰过滤器规格型号表；

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

      (1)、配水系统安装完毕以后，先将滤池内杂物全部清除，并疏通配水孔眼和配水缝隙，然后再用反冲洗法检查配水系统是否符合设计要求。

      (2)、在滤池内壁按承托料和锰砂滤料的各层顶高画水平线，作为铺装高度标记。

      (3)、仔细检查不同粒径范围的承托料，按其粒径范围，从大到小依次清洗，以白备铺装。

      (4)、铺装最下一层承托料时，应注意避免损坏滤池的配水系统。待装承托料应吊运到池内，再行铺撒;或者使池内充水至排水槽顶，再向水中均匀撒料，然后排水，使水面降至该层顶面高度水平上线，用锹铺匀。铺装人员不应直接在承托料上站立或行走，而宜站在木板上操作;在池内的操作人员应尽量少，以免造成承托料的移动。在下一层铺装完成后，才能铺装上一层承托料。

      (5)、每层承托料的厚度应准确、均匀，用锹或刮板刮动表面，使其接近于水平面，高度应与铺装高度标记水平线相吻合。

      (6)、在铺完2～4mm的承托料后，应用该滤池上限冲洗强度冲洗，以排除承托料中的泥沙。

      (7)、承托料全部分层铺装就位后，采用从池顶向水中均匀撒料的方法，撒入预计数量的锰砂滤料（包括应刮除的轻物质和小于指定下限粒径的细颗粒），然后进行冲洗。冲洗后刮除轻物质和小于指定下限粒径的颗粒。按上述方法操作后，如滤料厚度达不到规定的数值，应重复上述操作直到符合要求为止。

      天然锰砂滤料成熟期；

      (1)、除铁、除锰滤池滤料一般采用天然锰砂、效果显著滤料成熟期较短、一般7—15天、但造价较高。石英砂：造价底、滤料成熟期长3－6个月。

      滤料及承托层粒径；

      (1)、一般最大～2.0mm、最小～0.5mm之间，

      (2)、锰砂承托层级配和厚度可参照快滤池。采用锰砂做滤料时、上面两层承托层需用同样含量及粒径的锰砂代替为宜。

      天然锰砂滤料装填高度；

      (1)、重力式过滤器除铁除锰：滤层高度一般采用800～1200mm，规模较小的压力式过滤器除铁、除锰：设备一般采用1000～1200mm；同时除铁除锰的单级过滤滤层一般取较高值，使过滤后的水质达到最佳效果。

      滤速；

      (1)、除铁滤池一般为5～10m/h,含铁量高时可采用较低滤速。除铁除锰滤池和除锰滤速为5～8m/h。

      锰砂反冲洗强度；

      (1)、反冲洗；其中水头损失一般控制在1.5～2.5m。除铁采用粒径为0.6～1.2mm锰砂滤料时，冲洗强度为18L/s..m2;  粒径为0.6～2.0mm 时为22L/s.m2。其膨胀率分别为30％ 和22％。

      反冲洗时间：

      (1)、冲洗时间10～20min 。除铁除锰采用天然锰砂滤料时，冲洗强度为16～20L/s..m2，期膨胀率为15％和2～25％。石英砂滤料时，冲洗强度为12～14L/s..m2，期膨胀率为27％ 和2～35％，冲洗时间为5～15min。  

      锰砂及过滤器运行与管理；

      (1)、一周2~3次定期冲洗以免板结。

      (2)、正常运行情况下不要随意打开过滤设备以免锰砂接触空气产生氧化不必要造成损失。

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