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      錳砂濾料是采用質(zhì)量優(yōu)良、晶粒致密、機械強度大、化學活性強、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。它具有水處理濾料較理想的級配比例，使它在單位體積內(nèi)有較大的比表面積、較強的截污能力 、較大的氧化催化作用和較小的反沖洗流失率 。 錳砂濾料外觀粗糙呈褐色，常用于生活飲用水的除鐵 、除過濾裝置，濾水效果非常良好。(注：MnO2≥35%既可除鐵，又能除錳，MnO2≤30%只能用于地下水除鐵) ，錳砂濾料主要用于去除水中的鐵和錳總含量,根據(jù)我國生活飲用水衛(wèi)生標準規(guī)其鐵含量 ≤0.3㎎/L，錳含量≤0.1㎎/L,長時間飲用含鐵含錳量超標的水會嚴重影響身體健康。

執(zhí)行標準：CJ/T3041-1995   (除鐵、除錳)

                            錳砂濾料的工作原理說明
1．除 鐵
 
天然氧化的錳礦砂，含有較多的二氧化錳，是二價鐵氧化成三價鐵的良好催化劑。地下水經(jīng)過曝氣溶氧，再經(jīng)過天然錳砂濾料過濾，能大大加快二價鐵的氧化過程反應(yīng)生成的Fe(OH)3 被截留于錳砂濾料中，以達到除鐵的目的，其反應(yīng)如下：
 
首先由水中的溶解氧把MnO2氧化成高價錳的化合態(tài)。
3MnO2 + O2 －→MnO·Mn2O7
 
然后再由高價錳把Fe2+氧化成Fe3+
MnO·Mn2O7 + 4Fe2+ + 2H2O—→3MnO2+ 4Fe3++4OH-
高價錳化合態(tài)重新還原MnO2因此這是一種自動接觸催化過程，也就是天然錳砂長期具有除鐵能力原因。
２．除　錳
錳是較難氧化的，它的自然氧化速度特別慢，只有在PH>7.5的情況下，才能加快，為了加快起氧化速度，應(yīng)借助濾料的接觸催化作用。天然錳砂是良好的催化劑，即使在較小的PH值的情況下，反應(yīng)也能較好的進行。
地下水中的錳的去除過程分兩步進行：
第一步，附著在錳砂表面的水合二氧化錳通過離子交換吸附水中的二價錳離子
Mn2+ + MnO2·H2O + H2O—→ MnO2·MnO·H2O + 2H+
 
第二步，水中溶解氧將被吸附的二價錳氧化為二氧化錳
MnO2·MnO·H2O + 0.5O2 + H2O—→2MnO2·H2O
這個氧化反應(yīng)是催化劑MnO2的再生過程，它不僅使原來的二氧化錳恢復(fù)了吸附能力，并且新生成的二氧
化錳作為催化物質(zhì)也參與反應(yīng)，所以是一種自動催化過程，能使濾料持續(xù)保持除錳效能。
 
  濾料表面的水合二氧化錳交換吸附Mn2+的能力與水的PH值有很大的關(guān)系，PH值越高，其吸附容量越大，PH值越低，其吸附容量越小。水的溶解氧對被吸附的Mn2+的氧化速度隨PH值的增高而加快，因此應(yīng)盡量提高水的PH值，以加快反應(yīng)的進行速度。
 
濾料的選擇及錳砂反沖洗強度的測定：
1．（1）除鐵濾料：可選用天然錳砂，天然錳砂的二氧化錳的含量應(yīng)在30%以上，并具有較好的機械強度與化學穩(wěn)定性。
（2）除錳濾料：應(yīng)選用除錳性能較好的天然錳砂，二氧化錳含量較好在35%以上 ，較低不＜35% 。
 
2．天然錳砂的反沖洗強度測定：(0.6-1.2mm)

    實驗證明，濾料的反沖洗強度隨濾料粒徑的增大而增大，而且增大的幅度也較大，在保證過濾周期的情況下，應(yīng)經(jīng)盡量選用粒徑小的錳砂，以達到節(jié)約反沖洗的水量。
    濾料的級配與過濾周期的關(guān)系：
    濾料的級配應(yīng)能保證良好的除鐵除錳效果，并有較長的過濾周期，實驗證明0.6-1.2mm的錳砂濾料級配較好,其有效粒徑d10=0.67～0.70mm ,平均粒徑d50=0.90～0.91mm , d80=1.0～1.1mm ,不均勻系數(shù)K=1.44～1.63 ,孔隙率61.0～63.9% 。由于其不均勻系數(shù)小，孔隙率大，所以含污能力大 ，過濾周期長；這種粒徑較小，較均勻的錳砂濾料，除鐵除錳性能好，所需反沖洗強度較小 ，（當原水鐵含量3-5毫克/升，濾速8米/時，過濾周期可達28-35小時；原水含鐵量20毫克/升左右 ，濾速6-8米/時，過濾周期18小時左右，反沖洗強度18-22升/秒/M2）在一次二次過濾池內(nèi)均可使用 。
    濾速和濾層厚度的選擇
    合理地選擇濾速和濾層厚度是保證除鐵除錳效果的重要因素。濾速和濾層的厚度應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、原水中的鐵、錳含量、濾料的品種、粒徑、濾料的除鐵除錳性能以及處理工藝流程等因素綜合考慮決定。
    必須注意錳比鐵難除得多，除錳對濾速相當敏感，若濾速超過一定的界限，濾后水含錳量不是逐漸增
加，而是除錳效果急劇惡化，因此含鐵含錳地下水采用一次過濾時，其濾速不宜過大，其濾層不能太
薄。
 
    實驗數(shù)據(jù)：

    結(jié)論：經(jīng)多次實驗與生產(chǎn)實踐證明，曝氣是保證除錳順利進行的重要環(huán)節(jié)，除鐵對曝氣的要求不高 ，各種曝氣形式均能滿足除鐵的要求，故對含鐵地下水可選用較簡單的曝氣形式。但除錳比除鐵難氧化，只有在PH值較高、溶解氧充足的情況下，才能順利進行，因此對含鐵含錳地下水應(yīng)進行充分曝氣，需選擇加氧及散除二氧化碳效果較好的曝氣形式。如板條式曝氣塔、接觸氣曝塔、機械通風曝氣塔、葉輪表面曝氣等，較好將PH值提高到7.0左右，如原水的PH值和堿度都很低，二氧化碳含量高時 ，應(yīng)采用兩次曝氣。
    錳砂經(jīng)模型實驗及多年的生產(chǎn)實踐考驗，證明是優(yōu)良的除錳除鐵濾料，其二氧化錳含量高，較高可達45%，機械強度及化學穩(wěn)定性好，使用年限長，新錳砂即有很好的除鐵除錳性能 ，不存在成熟期。利用錳砂作濾料的曝氣――過濾除鐵除錳方法，具有工藝流程簡單，占地面積小，工程造價低，除鐵除錳效果穩(wěn)定，在處理過程中不用投加任何化學藥劑，水質(zhì)達到國家飲用水標準，操作管理方便和維護管理費用低等優(yōu)點，該工藝流程目前在國內(nèi)自來水廠地下水除鐵除錳水處理工程中廣泛推廣使用。