錳砂濾料

錳砂濾料是一種地下水處理濾料，外觀黑褐色，近圓形，主要成份是二氧化錳，含量在35%-45%之間。用它處理地下水，工藝簡單，操作方便，占地面積小，工程造價低，長效穩定，服務周期在5年以上，易於管理，不填加任何化學藥劑即可達到去除水中鐵、錳、砷等有害物質的目的，水質完全達到國家飲用水標準，是非常好的地下水處理濾料。

基本介紹

• 中文名：錳砂濾料
• 外文名：Manganese sand filter material
• 類別：工業產品
• 外觀：黑褐色，近圓形
• 領域：工程技術

簡介

錳砂濾料具有水處理濾料最理想的級配比例，使它在單位體積內有最大的比表面積、最強的截污能力、最大的氧化催化作用和最小的反衝洗流失率。錳砂濾料外觀粗糙呈褐色或淡灰色，常用於生活飲用水的除鐵、除錳過濾裝置，濾水效果非常良好。（註：MnO2≥35%既可除鐵，又能除錳，MnO2≤30%只能用於地下水除鐵）錳砂濾料主要用於降低水中的鐵錳鐵和錳總含量，我國一些地區地下水含鐵量可達5～10mg/L，也有高到20～30mg/L，含錳量可達0.5～2.0mg/L，超過2mg/L甚至各個高達5～10mg/L的也用發現。我國《生活飲用水標準》規定，生活飲用水中鐵的含量不應超過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、錳含量超標後水質顏色即發生變化，會給生活、生產用水將會造成很大的影響。
含錳量小於20%的錳礦砂則不宜採用。因各地區水質不同,最好先採用科學試驗或生產使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種最佳的作除鐵除錳濾料

錳砂濾料物理、化學性能分析：

分析項目	分析數據	分析項目	分析數據
MnO2含量%	20-45	比重g/cm3	3.2-3.6
SiO2含量%	17-20	容重g/cm3	2.0
鐵含量%	20左右	鹽酸可溶率%	<3.5
含泥量%	<2.5	磨損率%	≤1.0
密度g/cm3	3.6	MnO2%	30-40
堆密度g/cm3	1.85	破碎率%	≤1.0

工作原理

鐵以Fe2+的狀態曾於地下（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，長時間後生成鐵垢，影響傳熱，能腐蝕設備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發生氧化還原反應，使Fe2+變為Fe3+並生成 Fe(OH)3沉澱，從而利用錳砂過濾器的反衝洗功能達到去除淨化的目的。

當含有鐵、錳的水長期通過濾料表面時，在濾料表面就會生成鐵質和錳質濾膜。由於該性濾料對鐵、錳的吸附能力更強，所以經過改性濾料可以縮短鐵質、錳質濾膜的形成時間，自然條件下形成的鐵質濾膜往往需要幾個禮拜的時間，而形成錳質濾膜的時間就更久。所形成的鐵質、錳質濾膜對鐵、錳的去除一般具有催化作用，即我們所稱的“活性濾膜”。一些地方已經建成除鐵、除錳水廠，但是處理效果並不是很好。原因在於改性濾料製備過程的費用比較高，所以不適用於大型的水處理廠；對於鐵質活性濾膜和錳質活性濾膜去除水中鐵、錳的研究還處於實驗階段，技術尚不成熟。人們又把目光投向生物法去除鐵、錳，並且已經取得一些成效。所以，很多地方採用接觸氧化法並在濾膜中接種微生物的方法來進行鐵、錳的去除，這也將成為除鐵、除錳技術發展的新趨勢。

用於地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料，其錳的形態應以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計，下同）不應小於35%的天然錳砂濾料，既可用於地下水除鐵，又可用於地下水除錳；含錳量為20%～30%的天然錳砂濾料，只宜用於地下水除鐵；含錳量小於20%的錳礦砂則不宜採用。宜優先採用經過科學試驗或生產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範圍內。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大於3.5%（百分率按質量計，下同）。

3.天然錳砂濾料的破碎率和磨損率之和不應大於3%。

4.天然錳砂濾料應不含肉眼可見泥土、頁岩和外來碎屑，含泥量不應大於2.5%。

5.濾料的水浸出液應不含對人體有毒、有害物質。

錳砂濾料常用規格

0.4-0.8mm 0.5-1mm 0.8-1.2mm 1.0-2.0mm 2.0-4.0mm 4.0-8.0mm 8.0-16mm因錳砂濾料強度低，一般不建議選用太小型號，特殊規格可根據用戶需求另行加工。

錳砂濾料用途

天然錳砂除鐵是一種接觸催化除鐵工藝，適合於地下水含鐵量小於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”，進一步提高了除鐵效果。含鐵水經曝氣後，只經天然錳砂一次過濾，就能完成全部除鐵過程，常用於飲用水除鐵、除錳過濾裝置，地下水除鐵除錳淨化水質使用。

錳砂含量的選用

在除鐵錳濾池中運行時，水中低價鐵錳離子先被覆合錳砂濾膜吸附，然後被氧化和水解，生成氫氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性濾膜，並作為新的催化劑參與接觸氧化反應，使活性濾膜有隨著使用增厚的趨勢，形成了覆合錳砂的自修復特性,使用一年的覆合錳砂，錳含量增加18.2%，鐵含量增加4.8%；使用兩年半的錳含量增加了27.3%，鐵含量增加14.3%.錳砂容重較低(為1.55～1.60g/cm3)，特別適用於大中型水廠的虹吸除鐵錳濾池和各型除鐵錳濾罐 虹吸濾池由於反衝洗水頭較低，往往不宜於使用容重較大的天然錳砂濾料（其容重一般為2.2～2.4g/cm3），使大中型水廠除鐵錳濾池的設計使用受到一定限制。

除鐵效果

在水質軟化過程中，首先，由於錳砂軟化水的處理時間有限，其次，由於水中有鐵單質，三氧化二鐵，氧化亞鐵等鐵的氧化物，各種物質混合，使錳砂的除鐵除錳效果，軟化水效果大幅度降低，所以為了增加錳砂除鐵除錳的效果，就要在錳砂處理工藝前加一道曝氣處理工藝，是除鐵除錳達到最佳的效果！可根據水質的不同組合形式選用不同比列的厭氧—好氧—兼氧的生物處理工藝，這種工藝不但有優異的脫氮除磷效果，而且能夠把大分子量的有機物裂解成易於好氧生物降解的低分子量有機物。最重要的是能夠將鐵單質，單質錳，氧化亞鐵，低價氧化錳，氧化成高價鐵的氧化物！這樣錳砂的除鐵除錳壓力就降低了，整體處理效果最佳！

二氧化錳

二氧化錳（自然界以軟錳礦形式存在）。物理性狀：黑色無定形粉末，或黑色斜方晶體。溶解性：難溶於水、弱酸、弱鹼、硝酸、冷硫酸，加熱情況下溶於濃鹽酸而產生氯氣。

注意事項

天然錳砂池他的反衝洗時間一般為5-15分鐘。天然錳砂 池料表面的“活性濾膜“結構比較硫松，能在長時間的沖洗中破壞， 所以濾池的反衝洗應以不破壞濾料表面的“活性論膜”為度。 否期會引起濾後水質嚴重惡化，在地下水除鐵濾池中，應採用不易為鐵質堵塞的配水系統形式。推薦採用上設承托層的管式大阻力配水系統和格 栩式或孔板式小阻力配水系統。