天然錳砂濾料簡介
天然錳砂濾料是以天然錳礦石為原料，經(jīng)破碎、水洗、烘干、磁選、篩分等工藝生產(chǎn)而成。天然
錳砂濾料的外觀粗糙，呈黑褐色或淡灰色，接近圓球形，主要成分是二氧化錳、鐵、二氧化硅等，產(chǎn)地不同的天然錳砂所含種物質(zhì)的成分也不同，天然錳砂濾料主要適用于處理含鐵/錳的地下水，利用天然錳砂中二氧化錳的催化氧化作用，將溶解性的Fe2+和Mn2+氧化為非溶解性的三價鐵和四價錳，并通過投加的絮凝劑將三價鐵和四價錳化合物顆粒絮凝增大，然后通過過濾去除。
天然
錳砂濾料主要適用于去除地下水中的鐵、錳、砷等有害物質(zhì)的過濾裝置中，處理效果好。除鐵除錳水處理中采用的錳砂濾料堆積密度在1. 8g/cm3左右，磨損率破碎率之和<1.2%，鹽酸可以溶解錳砂濾料，因此不能在偏酸性的水中應(yīng)用錳砂濾料。 天然錳砂濾料外觀粗糙、呈褐色，具有良好的除錳除鐵功能，是給水排水行業(yè)最理想的產(chǎn)品。天然錳砂除鐵是一種接觸催化除鐵工藝中尚好材料，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，基本可以完成全部除鐵過程。
天然錳砂濾料地下水除鐵除錳是通過錳砂上面沉積的棕黃色活性濾膜完成的，并非錳砂本身，除鐵的膜稱為鐵質(zhì)活性濾膜，除錳的膜稱為錳質(zhì)活性濾膜。石英砂、無煙煤等濾料也能產(chǎn)生除鐵除錳的活性濾膜，但是它們形成活性濾膜的成熟期較長，在同樣的試驗水質(zhì)條件下，錳砂濾料為36天，無煙煤為71天，石英砂為96天。由此可見，石英砂的成熟期最長，無煙煤次之，錳砂最短。錳砂濾料處理鐵錳含量高的地下水，成熟期短，可降低水處理生產(chǎn)成本和提高去除效率。天然錳砂濾料具有水處理濾料的級配比例，使它在單位體積內(nèi)有最大的比表面積和截污能力。
天然錳砂中含有 MnO2，它是 Fe2+ 氧化成 Fe3+ 的良好催化劑。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，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.天然錳砂濾料可溶率不應(yīng)大于3.5%（百分率按質(zhì)量計，下同）。
3.天然錳砂濾料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.天然錳砂濾料水浸出液應(yīng)不含對人體有毒、有害物質(zhì)。
地下水鐵錳超標危害
根據(jù)我國生活飲用水衛(wèi)生標準規(guī)定其鐵含量≤0.3㎎/L，錳含量≤0.1㎎/L，長時間飲用含鐵含錳量過高的水會嚴重影響身體健康;對于紡織印染、食品等行業(yè)的產(chǎn)品會生成斑點;對生產(chǎn)設(shè)備腐蝕能力強。
天然錳砂濾料的除鐵機理是采用接觸氧化法，使地下水中的Fe2+與溶解氧一同進入錳砂濾層，在錳砂濾層的接觸催化作用下，完成Fe2+的氧化和截留。在過濾初期，以吸附除鐵為主，經(jīng)過一段時間后，濾料吸附除鐵能力逐漸減弱，濾后水含鐵量有升高趨勢。與此同時，濾料表面開始生成具有催化活性的鐵質(zhì)濾膜，但接觸氧化能力較小，所以新濾料在形成濾膜的過程中，同時具有吸附除鐵和接觸氧化除鐵兩種作用。到后期活性鐵質(zhì)濾膜漸趨成熟，當活性濾膜除鐵能力的增長速率超過其吸附除鐵能力的減小速率時，濾層出水含鐵量又開始降低。這樣，活性濾膜的接觸氧化除鐵作用逐漸增強而取代了新濾料的吸附除鐵作用。當濾料成熟后，濾層出水的含鐵濃度便處于穩(wěn)定。
天然錳砂濾料在除鐵過程中，濾料表面逐漸形成了鐵質(zhì)活性濾膜，新鮮鐵質(zhì)活性濾膜的催化活性最強，隨著時間的延長，鐵質(zhì)濾膜逐漸老化，其催化活性也逐漸減退。因此，濾料表面鐵質(zhì)活性濾膜必須在連續(xù)的除鐵過程中得到新的補充，在原來的濾膜上不斷被蓋上新的濾膜，使濾膜始終保持著新鮮而具有很高的催化活性。錳砂濾料成熟期短主要是因為其表面粗糙的特點，但形成鐵質(zhì)活性濾膜最重要的條件是水中Fe2+的含量，F(xiàn)e2+占總鐵的百分數(shù)越高，成熟越快，無Fe2+時，根本不能形成活性濾膜。錳砂濾料表面鐵質(zhì)活性濾膜的不斷更新是錳砂濾料接觸氧化除鐵過程正常進行的必要條件。
天然錳砂濾料采用接觸氧化法除錳的機理基本與除鐵機理相同。含錳地下水曝氣后經(jīng)錳砂濾層過濾，使高價錳的氫氧化合物逐漸附著在濾料表面上.形成錳質(zhì)活性濾膜，成為黑色或暗黑色的“錳質(zhì)熟砂”。這種熟砂具有接觸催化作用，能加快氧化速度，使水中的二價錳在較低的pH值條件下被氧化成高價錳而被去除。另外，根據(jù)溶膠粒子優(yōu)先吸附和它組成相同或相近粒子的這一規(guī)則，含有MnO2的錳砂能夠很好地吸附水中Mn2+。有關(guān)研究認為，MnO2吸附Mn2+后因使之氧化成錳的四價氧化物沉淀下來而被過濾去除掉。與此同時，MnO2本身被還原為Mn2O3氏，可見MnO2起了電子交換劑的作用。其除錳機理可以用下面兩個步驟來表示。
①錳砂通過離子交換作用吸附水中的Mn2+： Mn02 · An++ Mn2+→MnO2·Mn2++An+ (An+為錳砂表面的陽離子)
②水中溶解氧在MnO2催化作用下把被吸附的Mn2+氧化成為MnO2。與此同時，MnO2起催化氧化作用，本身被還原為Mn2O3。
天然錳砂濾料常用規(guī)格粒徑；
0.5—1.2mm, 1—2mm, 2—4mm, 4—8mm, 8—16mm, 16—32mm，特殊規(guī)格可按用戶要求另行加工。
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