锰砂的除铁除锰工艺
6、运行周期:根据原水的浊度而定,一般不小于8小时。
7、出水要求(饮用水标准): 含铁量:<=0.3mg/l 含锰量:<=0.1mg/l 出水浊度:<3FTU
除铁除锰工艺选择:
1、当原水含铁量低于2.0ppm,含锰量低于1.5ppm时,可采用: 曝气+单级过滤除铁除锰工艺; 要求进水PH值宜大于7.0以上
2、当原水含铁或含锰量超出上值时,选用: 曝气+氧化+一级过滤除铁+二级过滤除锰工艺;
要求进水PH值宜大于7.0以上
3、当原水受硅酸盐影响时,采取: 曝气+一级过滤除铁+曝气+二级除锰工艺; 二级除锰进水PH值宜大于7.0以上
锰砂过滤器运行注意事项
水处理除铁除锰其它方法:
(1)阳树脂软化; (2)絮凝; (3)选用合适的阻垢剂; (4)氧化、介质过滤; (5)反渗透法。 反渗透除铁:处理含铁含锰的地下水,一定要防止整个系统与空 气或氧化剂接触,同时低PH值有利抑制Fe2+的氧化,当PH <6,氧含量 小于0.5ppm,最大Fe2+浓度为4ppm。
概述
含盐量较高的苦咸水区域的井水呈还原态,含有二价铁、锰离 子。 现象:1、烧开后,水会变红;
2、用这种水洗衣服后,衣服会出现锈迹斑。 3、饮用这种井水,会感到一种苦涩味道;
长期饮用,影响人们身体健康。 我国地下水中含铁一般在5~10ppm;锰含量为0.5~2ppm。分布面 积较广,主要在东北平原、西北高原、华北、河南及沿海一带。
化学反应式:
Fe2++2MnO2.H2O=Fe(OH)3+Mn2O3+H+ MnOMn2O7+4Fe2+ +2O2+6H2O=3MnO2+4Fe(OH)3 Mn2++MnO2+2H2O=MnO2.MnOH2O+2H+
二、“活性滤膜”理论
天然地下水,流经锰砂滤层时,水中低价铁锰离子先被覆盖锰砂 表面的“活性滤膜”吸附,然后被氧化水解,生成氢氧化物水合分子 【 催F化e(剂O参H与)接3.H触2O氧】化和反【应M,n(使O得H活)性nX滤H2膜O】不形断成增活厚性和滤自膜我,修并复作;为以新到的达 去除铁锰的作用。
为加快活性滤膜的生成,缩短锰砂的稳定期,提高除铁除锰效果; 一般在锰砂过滤器的进水采取氧化法。氧化常;离子的地下水经过曝气或加入氧化剂后,水中的铁 F层e2时+、,锰被M天n2然+离锰子砂开吸始附氧、化催,化形,成生不成溶氢于氧水化的物F水e3+合和分M子nO【2,F流e(经O锰H)砂滤 3.H2O】和【Mn(OH)nXH2O】形成新的活性滤膜。
铁锰氧化方程式:
(如Fe(HCO3)2、Mn(HCO3)2为例
4Fe (HCO3)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3+8CO2
4Mn (HCO3)2 +O2+H2O=4Mn(OH)3+8CO2
锰砂过滤器运行参数
1、锰砂粒度:1.0~2.0mm;(粒度越小,运行压差大;粒度越大;出水浊度大) 2、填充高度:1000~1500mm( 由进水铁锰含量确定); 3、运行流量:6~10m/h(除铁);5~8m/h(除锰) 4、反洗水强度:4~10L/M2.S(一般选用25M3/M2/H) 5、反洗时间:5~15分钟
分析项目 MnO2含量% SiO2含量% 铁含量 % 泥含量%
数据 20~45 17~20 20左右 <3.0
分析项目 盐酸可溶率% 破碎率 % 磨损率% 堆密度g/cm3
数据 <3.0 <1.0 <1.0 1.65~2.2
除铁除锰原理:
一、氧化理论:
天然锰砂中含的高价锰能将水中的二价铁Fe2+氧化成三价铁 Fe3+,并形成Fe(OH)3沉淀;而锰Mn2+离子氧化形成不溶于水 的MnO2和Mn2O3;利用锰砂过滤器的反洗功能将其除去。
锰砂的再生 锰砂经过使用一段时间后,锰砂表面不断吸附铁锰,吸附层越来越厚,逐渐发生“饱和”和“钝化”现象,也可 能出现“锈砂”情况,慢慢失去除铁除锰效果。更换锰砂成本高,费时;因此需要进行再生处理,方法如下: 1、药液配比:
高锰酸钾溶液5~10%, 2、根据锰砂过滤器的直径,算出其容积(如黄山顶津,过滤器为D2400mmXH1500mm,锰砂总容积在4.5M3) 3、打开排气阀,排水阀,排水时间10~15 分钟,把水位放低到滤层上方10CM 。 4、打开再生泵进出水阀,罐体再生进出阀,启动再生泵。 5、打开药箱进水阀,药箱满水后;慢慢向药箱加入300~600Kg高锰酸钾固体;溶解后吸入罐体内。 6、当全部药液溶解吸入后,继续循环3~5小时。再生结束。 7、氢再钠生溶结液束(后还,原残剂液)排,走和。再利生用液高用锰量酸比钾例再1生:1.时。,排残放液液含不有程高颜锰色酸为钾止,。颜色很红,需要中和后排放。中和液采用亚硫酸 8、再生后的锰砂必须经过长时间冲洗,直至锰砂出水清澈为止。冲洗时,也要加还原剂给予中和排放。
二、污染离子交换树脂并对树脂有催化降解作用。 1、阳树脂可以去除溶解状铁,但铁含量超出0.05ppm时,会
污染离子交换树脂并对树脂有催化降解作用。 2、胶体和有机物—铁复合物通常不能被树脂吸附。
锰砂物理化学性能:
天然锰砂呈褐色或淡灰色,晶粒致密,机械强度大,化 学活性强,不易破碎,不溶于水。
锰砂滤料粒度常有: 0.5~1.0mm,1.0~2.0mm,2.0~4.0mm,4.0~8.0
铁锰在水处理的影响
一、污堵反渗透膜和纳滤膜。 1、 即使SDI<5,反渗透及纳滤进水亚铁含量低于0.1ppm,还是会出现污堵
问题。 2、这种含铁锰的地下水对膜污染的主要原因是铁、铝和淤泥(硅酸铁
或硅酸铝) 3、FeCO3的容积度较低,但Fe(HCO3)2则是可溶的;故铁锰离子主
要与HCO3-离子结合存在。 4、引起膜面铁污堵可能情况: #氧气进入到含二价铁的水中; #高碱度水源形成FeCO3; #铁与硅反应形成难溶性的硅酸铁; #絮凝剂引起的胶体状铁; #与含有H2S的水源混合,形成黑色难溶硫化铁FeS; #管道铁锈 #受铁还原细菌的氧化作用,将会加剧生物膜的滋生和铁垢沉积。