錳砂除鐵、錳理論與工藝
錳砂除錳理論與工藝:錳常見的化合價有+2、+4、+6、+7 四種價位,其中+6 價和+7 價錳在天然水中一般不穩(wěn)定,實際中可以認為不存在。+2 價錳溶于水是要去除的主要對象,+4 價錳則常以固體物質MnO2 及水合物的懸浮粒子形式存在于水中,其溶解度甚低,不足為害。錳比鐵去除難得多,F(xiàn)e2+在pH>7.0 的情況下就能夠迅速氧化為Fe3+,而水中二價錳則需在pH>9.5 時,才能比較迅速地氧化為MnO2 析出。地下水的pH 值一般在7.5 以下,必須加以適宜條件,反應才能進行。接觸氧化除錳工藝流程比較簡單,原水經(jīng)簡單曝氣之后進入除錳濾池,在錳砂濾料表面的錳質活性濾膜的作用下,Mn2+被水中的溶解氧氧化為MnO2,并吸附在濾料表面,使濾膜得到更新,該過程也是自催化反應。
關于錳砂濾料活性濾膜的組成有幾種不同的觀點,接觸催化物為MnO2,接觸氧化除錳與接觸氧 化除鐵的工藝非常類似,都是簡單曝氣后直接過濾,水力停留時間短。但由于鐵錳性質略有不同,因而影響因素也有所不同。前已述及,鐵的氧化還原電位比錳低,二價錳較難被氧化成四價錳,所以其濾速比除鐵濾速低,一般為8~10 m/h。而且二價鐵對四價錳成為還原劑,大大阻礙二價錳的氧化。錳的去除遠較鐵為困難,鐵錳共存時,鐵對錳的去除有干擾。在濾層中,要先完成對鐵的去除,才能開始除錳,由于錳的電位比鐵要高的多,因此錳比鐵需要的能量要高很多,要獲得穩(wěn)定的除錳效果,F(xiàn)e2+的界限質量濃度約為2 mg/L,才會有很好的效果。
無論是接觸氧化還是生物去除均需要6.0 以上的pH 值和對鐵的處理效果的支持,才能完成。
1.3 錳砂濾料對曝氣濾池性能的影響;
1.3.1 錳砂濾料粒徑;
由于錳砂濾料的膨脹率的影響,錳砂濾料的粒徑的大小決定了濾池的反沖效果和過濾效果,因此錳砂濾料的選擇應以50%為宜,例如一號料為18-26mm,二號則應為10-14mm,三號為6-8mm,四號為2-4mm,五號為1-2mm,這樣的級配對于錳砂濾料的反沖及濾速均有很好的益處。確定錳砂濾料粒徑應考慮待濾水性質、預期達到的濾后水水質標準、濾池類型、可利用的水頭損失等因素。粒徑與濾池
運行參數(shù)的關系見下表。
1.3.2 錳砂濾料流失
主要原因包括:(1)濾床內(nèi)積聚了氣體;(2)表面反沖洗持續(xù)時間過長(>5min);(3)反沖洗強度
太高,尤其是在低水溫季節(jié);(4)粒徑不匹配;(5)錳砂離V 形槽太近(錳砂大多已經(jīng)形成銹砂);(6)氣、水反沖洗程序安排不當;(7)池底集水系統(tǒng)漏砂等。
一般認為,在原深度基礎上變薄20%或總深度降低15cm 的流失是可接受的水平,而對表面沖洗系統(tǒng),當濾床表面下降超過15cm 后,表面沖洗的優(yōu)勢喪失。此外,濾層度變薄20%后,濾池的截污能力開始下降。
快濾池的補砂操作很簡單,將與原粒徑相同但不均勻系數(shù)略低的濾料鋪加到濾床表面。對不均勻系數(shù)的要求高些,主要是控制細砂阻濾而縮短濾池運行周期。補充用濾料必須與原濾料的物理特性匹配,從而保證各層濾料在反沖洗過程中均衡膨脹。
1.4 濾池的運行管理
運行濾池一定要嚴格按照操作規(guī)程進行,嚴格控制清水,反沖兩門的開度,并及時向負責人報告濾池的不正,F(xiàn)象,做好濾池的大修工作。
1.4.1 快濾池的操作與維護
(1)快濾池投產(chǎn)前的準備
普通雙閥快濾池大修后需作好投產(chǎn)前的準備工作。檢查所有管道和閘閥是否完好,各管口標高是否符合設計要求,特別是排水槽上緣是否水平。對錳砂濾料最好是在放入前進行嚴格的檢查確保順利運行。
★提示;在選擇錳砂濾料前應先對原水進行化驗分析,根據(jù)水質檢驗結果和出水量設計要求;選擇經(jīng)過科學試驗或者生產(chǎn)使用證明能夠獲得良好除鐵、除錳效果的天然錳砂,品種規(guī)格合適粒徑級配合理的天然錳砂做濾料,以免造成不必要的損失和麻煩。
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