地下水除锰除铁工作原理

锰砂除锰除铁工作原理

去除铁锰的方法有很多，一般都采用氧化除铁锰的原理，是目前经济且行之有效的一种处理方式, 很多设备采用天然锰砂为过滤介质。采用曝气氧化、锰砂催化、吸附、过滤等处理环节；利用曝气装置将空气中的氧气溶入水中，流经滤层过滤时，被覆盖在滤料表面的生物膜吸附，并在催化的作用下被溶解氧所氧化，并吸附在滤料上，氧化生成的三价铁的氧化物，作为新的滤膜参与新的催化反应，待产水运行一个周期反洗将过剩的氧化物冲掉。除锰原理同上。滤层由于离子选择吸收原理，先除铁后除锰。在PH值等于6.8-7.2条件下，Fe (OH)3和 MnO２呈胶体凝聚沉淀，用过滤的方法即可除去。

铁锰氧化反应式如下：
铁氧化：4Fe2+＋3O2＋6H２O＝4Fe(OH)３↓
锰 砂：ＭnO·Mn2O＋4Fe2+＋2O2＋6H２O＝3MnO２＋4Fe(OH)３↓
锰氧化：Mn2+＋O2＝MnO２↓
锰 砂：Mn2+＋MnO２·H２O＝MnO２·MnOH２O＋2H
工艺流程
1．当地下水中含铁浓度在5~10mg/l，含锰浓度在1~ 2mg/l时，或地下水中仅含铁而不含锰时，含铁浓度在10mg/l左右时，可采用曝气——单级除铁除锰过滤。
工艺流程：地下水→深井泵→曝气装置→水箱→过滤泵→除铁除锰装置→蓄水池→用水单位。
2．若地下水中含铁、锰较高时，即铁大于10mg/l、锰大于2mg/l时，宜采用曝气——双级除铁除锰过滤。
工艺流程：地下水→深井泵→曝气装置→水箱→过滤泵→一级除铁除锰装置→二级除铁除锰装置→蓄水池→用水单位。
设备特点
1、除铁锰净水器出水可直接供给管网，不需另设二级供水系统；具备自身反冲洗功能，不需另设反冲洗水泵；减少设备投资，避免二次污染。
2、压力式滤池反冲洗强度高，使滤池冲洗均匀、彻底、不会形成死角，反冲洗时间短，过滤周期长，延长滤料使用寿命。
3、本设备构造合理，使用方便，减少运行维护成本。
4、设备内部设置一个强氧化室，可增加汽水饱和度，加速氧化速度，对原水铁锰的含量大小具有较强的适用性。
5、本设备采用分散式布水方式，缩短滤层与布水管的距离，可节省大量反冲洗用水。

氧化锰：氧化锰是种一种两性氧化物遇还原剂时，表现为氧化性。如将二氧化锰放到氢气流中加热至1400K得到一氧化锰；将二氧化锰放在氨气流中加热，得到棕黑色的三氧化二锰；将二氧化锰跟浓盐酸反应，则得到二氯化锰和氯气。遇强氧化剂时，还表现为还原性。如将二氧化锰，碳酸钾和硝酸钾或氯酸钾混合熔融，可得到暗绿色熔体，将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物锰酸钾。在酸件介质中是一种强氧化剂。大量用于炼钢，并用于制玻璃，陶瓷，搪瓷，干电池以及用作催化剂等做催化剂与氯酸钾反应时并不是单纯的催化，而是会与原物质反应，最后又生成了二氧化锰。用于有机物的合成：二氧化锰在有机化学之中十分有用。被用于氧化物的二氧化锰的形态不一，因为二氧化锰有多个结晶形态，化学式方面可以写成MnO2-x(H2O)n，其中x介乎0至0.5之间，而n可以大于0。二氧化锰可在不同pH下的高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4)的反应之中产生。啡色的二氧化锰沈淀物很干和很活跃。最有效的有机溶剂包括芳香性物质、氯化碳、醚、四氢呋喃和酯类等。