降低水中的鐵錳鐵和錳總含量,我國一些地區(qū)地下水含鐵量可達(dá)5~10mg/L,也有高到20~30mg/L,含錳量可達(dá)0.5~2.0mg/L,超過2mg/L甚至各個高達(dá)5~10mg/L的也用發(fā)現(xiàn)。我國《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,生活飲用水中鐵的含量不應(yīng)超過0.3mg/L,含錳量不超過0.1mg/L,超過時必須加以處理。因此地下水鐵、錳含量超標(biāo)后水質(zhì)顏色即發(fā)生變化,會給生活、生產(chǎn)用水將會造成很大的影響。
天然錳砂除鐵是一種接觸催化除鐵工藝,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錳能將水中的二價鐵氧化成三價鐵,同時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)天然錳砂一次過濾,就能完成全部除鐵過程,常用于飲用水除鐵、除錳過濾裝置,地下水除鐵除錳凈化水質(zhì)使用。
錳砂濾料的原理:
鐵以Fe2+的狀態(tài)曾于地下(井)水中,其水有異色異味,污染離子交換樹脂而降低交換能力,長時間后生成鐵垢,影響傳熱,能腐蝕設(shè)備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),使Fe2+變?yōu)镕e3+并生成 Fe(OH)3沉淀,從而利用錳砂過濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。
當(dāng)含有鐵、錳的水長期通過濾料表面時,在濾料表面就會生成鐵質(zhì)和錳質(zhì)濾膜。由于該性濾料對鐵、錳的吸附能力更強(qiáng),所以經(jīng)過改性濾料可以縮短鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜的形成時間,自然條件下形成的鐵質(zhì)濾膜往往需要幾個禮拜的時間,而形成錳質(zhì)濾膜的時間就更久。所形成的鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜對鐵、錳的去除一般具有催化作用,即我們所稱的“活性濾膜”。一些地方已經(jīng)建成除鐵、除錳水廠,但是處理效果并不是很好。原因在于改性濾料制備過程的費(fèi)用比較高,所以不適用于大型的水處理廠;對于鐵質(zhì)活性濾膜和錳質(zhì)活性濾膜去除水中鐵、錳的研究還處于實(shí)驗(yàn)階段,技術(shù)尚不成熟。人們又把目光投向生物法去除鐵、錳,并且已經(jīng)取得一些成效。所以,很多地方采用接觸氧化法并在濾膜中接種微生物的方法來進(jìn)行鐵、錳的去除,這也將成為除鐵、除錳技術(shù)發(fā)展的新趨勢。
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
錳砂濾料的平均密度一般為3.2g/cm3至3.6g/cm3范圍內(nèi)。使用中對密度有特殊要求者除外。
2.天然錳砂濾料的鹽酸可溶率不應(yīng)大于3.5%(百分率按質(zhì)量計(jì),下同)。
3.天然錳砂濾料的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、頁巖和外來碎屑,含泥量不應(yīng)大于2.5%。
5.濾料的水浸出液應(yīng)不含對人體有毒、有害物質(zhì)。