地下水鐵錳超標(biāo)如何處理-除鐵除錳用錳砂濾料廠家直銷
錳砂除鐵的原理:
天然氧化的錳礦砂,含有較多的二氧化錳,是二價(jià)鐵氧化成三價(jià)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(jià)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(dá)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(jià)錳的化合態(tài)。
3MnO2 + O2 -→MnO·Mn2O7
然后再由高價(jià)錳把Fe2+氧化成Fe3+
MnO·Mn2O7 + 4Fe2+ + 2H2O—→3MnO2+ 4Fe3++4OH-
高價(jià)錳化合態(tài)重新還原MnO2因此這是一種自動(dòng)接觸催化過程,也就是錳砂濾料長(zhǎng)期具有除鐵能力原因。
錳砂除錳的原理:
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。廣西馬山縣樂意牌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(jìn)行。 地下水中的錳的去除過程分兩步進(jìn)行:
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(jià)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(jià)錳氧化為二氧化錳
MnO2·MnO·H2O + 0.5O2 + H2O—→2MnO2·H2O
這個(gè)氧化反應(yīng)是催化劑二氧化錳的再生過程,它不僅使原來(lái)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(dòng)催化過程,能使濾料持續(xù)保持除錳效能。
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自然氧化法
自然氧化法除鐵除錳就是以空氣中的氧氣作為氧化劑,地下水經(jīng)過充分的曝氣充氧后,將Fe2+氧化為Fe3+,并以氫氧化物沉淀的形式析出,再通過沉淀、過濾得以去除,自然氧化除錳時(shí),由于Mn2+的氧化還原電位高于Fe2+,所以在pH>9.0時(shí),氧化速率才明顯加快,而一般地下水的pH值為6.O~7.5,僅靠曝氣散除C02以提高pH值的常規(guī)方法很難將水的pH提高到9.O以上,所以除錳必須另外投加堿。自然氧化法工藝通常由曝氣、反應(yīng)沉淀、過濾組成,其特點(diǎn)是:工藝過程復(fù)雜,設(shè)備龐大,處理效果不穩(wěn)定,工程投資高。因此從60年代起逐步被接觸氧化法所代替。
臭氧氧化法
臭氧是一種很強(qiáng)的氧化劑,可以在比較低的pH(6.5以下)和無(wú)催化的條件下,使水中的二價(jià)鐵和錳完全氧化。研究表明,當(dāng)?shù)叵滤泻凶匀挥袡C(jī)質(zhì)(NOM)腐殖質(zhì)和富里酸時(shí),會(huì)在很大程度上影響臭氧氧化效果。并且在用臭氧進(jìn)行水處理的過程中,要特別注意臭氧的投加量,若臭氧過量,會(huì)使水中的二價(jià)錳被氧化為高錳酸根而使水呈現(xiàn)粉紅色,還需要進(jìn)行還原過濾,從而增加處理難度。另外水源中的溴化物與臭氧生成溴酸鹽是危險(xiǎn)反應(yīng),大量資料已證明溴酸鹽是一種潛在的致癌物。臭氧的主要特性是反應(yīng)迅速,無(wú)持續(xù)性。而臭氧在水中的溶解度較低,當(dāng)含鐵錳的地下水較為渾濁時(shí),臭氧與水的混合如不充分,則會(huì)大大降低臭氧對(duì)鐵錳的氧化作用。另外目前臭氧發(fā)生裝置昂貴、操作復(fù)雜,耗電量大,運(yùn)行費(fèi)用高。
二氧化氯氧化法
二氧化氯氧化性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氯氣,對(duì)水中二價(jià)鐵和二價(jià)錳能迅速氧化,形成不溶性沉淀。一般與水接觸反應(yīng)5min以后,用孔徑O.45um濾紙能把這些氧化物濾除99%以上。二氧化氯在水處理過程中一般不與水中的有機(jī)物氯化形成氯代副產(chǎn)物(DBPs),也不與氨氮反應(yīng)。因此常用來(lái)作為水處理預(yù)氧化的氧化劑。本研究也是在此基礎(chǔ)上,以二氧化氯預(yù)氧化工藝來(lái)探討去除水中鐵錳的技術(shù)參數(shù)和控制條件。
天然錳砂濾料
錳砂濾料是選用塊狀錳礦和天然錳砂作原料,經(jīng)破碎篩選而成。外觀粗糙、呈褐色,錳砂的主要成份是MnO2,含量在25-40%之間。錳砂濾料可用于地下水、自來(lái)水含錳含鐵超標(biāo)過濾及電力、油田、印染、造紙、制藥、化工等工業(yè)水處理,確保濾后水質(zhì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。它是Fe2+氧化成Fe3+的良好催化劑,含錳量(以MnO2計(jì),下同)不小于30%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%的錳砂濾料,只宜用于地下水除鐵,含錳量低于20%的則不宜采用吸附法是近年來(lái)水處理工藝中采用較為普遍的方法,具有使用簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定等特點(diǎn)。可參考工藝:深井——深井泵——充氧曝氣器——除鐵錳凈水器(一級(jí)或二級(jí),根據(jù)具體情況選擇)——水塔(或水池)。