除鐵除錳設(shè)備的發(fā)展趨勢

??除鐵錳設(shè)備的工作原理具體如下：利用氧化方法將水中低價鐵離子和低價錳離子氧化成高價鐵離子和高價錳離子，再經(jīng)過吸咐過濾去除，達到降低水中鐵錳含量的目地。天然錳砂的主要成分是二氧化錳(MnO2)它是二價鐵氧化成三價鐵良好的催化劑。天然錳砂中的MnO2的含量比越高，其除鐵效果越理想含鐵地下水的PH值大于5.5與天然錳砂接觸即可將Fe2氧化成Fe(OH)3沉淀物經(jīng)錳砂濾層后被去除，所以錳砂層起著催化和過濾雙層作用，還有在過濾時在錳砂濾料表面逐漸形成一層鐵質(zhì)濾膜作為活性濾膜，使能起催化作用?；钚詾V膜是由R型羥氫化鐵R―FeO(OH)所構(gòu)成，除鐵除錳設(shè)備能與Fe2進行離子交換反應(yīng)，并置換出等當量的氫離子。

??Fe2+FeO(OH)=FeO(OFe)+2H

??結(jié)合到化合物中二價鐵，能訊速地進行氧化和水解反應(yīng)，又重新生成羥其氧化鐵，使催化物質(zhì)得到再生。Fe0(OFe)O+2H2O=2FeO(OH)+H

??新生成的羥基氧化鐵作為活性濾膜物質(zhì)又參與新催化除鐵過程所以活性濾膜除鐵過程是一個自動催化過程。

去除飲用水鐵錳含量的技術(shù)

（一）傳統(tǒng)飲用水去除鐵錳含量的技術(shù)

長期以來,人們一直使用物理化學(xué)的方法去除水中的二價鐵和二價錳。美國從1950年就將錳質(zhì)綠砂有效的運用到除鐵和除錳過程。 

   1、 曝氣氧化法 

此法是利用空氣中的氧氣與水中的+2價鐵和錳接觸,將其氧化成+3價鐵和+4價錳的化合物,然后經(jīng)沉淀,過濾達到除鐵、除錳的目的。此過程去除鐵、錳所需的PH值應(yīng)不低于7.0,PH值越高,氧化速度越快。向水中曝氣的目的除了提供足夠的氧氣外,還有去除水中的CO2 以提高水的PH。 

    2、曝氣接觸氧化法 

經(jīng)過曝氣,使得含有溶解氧的水通過含有鐵質(zhì)和錳質(zhì)的活性濾料,在所含鐵質(zhì)和二氧化錳的催化作用下,二價的鐵和錳的氧化速率大大加快,進而被活性濾料去除。其中,活性濾料可以是天然錳砂,也可由普通的砂濾料經(jīng)熟化而形成。接觸氧化法所需的PH值不低于6.0,一般要大于7.0。此過程曝氣的目的是向水中提供足夠的氧氣。 

 3、氯氧化法 

氯是比氧更強的氧化劑,當PH大于5.0時,氯就可以迅速的將二價鐵和錳氧化成三價鐵和四價錳。經(jīng)濾砂過濾,去除生成的鐵、錳絮凝物。 

   4、藥劑氧化法 

藥劑氧化法是利用具有強氧化性的化學(xué)藥劑來氧化水中的二價鐵和二價錳。例如高錳酸鉀氧化,氯氧化等。 

    （二）新型濾料去除鐵錳含量的技術(shù)

地下水除錳要比除鐵困難的多，直到二十世紀七十年代末，才對除錳引起足夠的重視，并研究出了曝氣接觸氧化法除鐵錳工藝，使地下水除鐵錳有了解決辦法。

采用曝氣接觸氧化法除錳，是將含錳地下水強烈曝氣充氧，并采取措施散除CO2或投藥提高PH值，利用接觸氧化原理降水中的Mn2+氧化成MnO2,使濾料表面形成“錳質(zhì)活性濾膜”，這種濾膜吸附水中的Mn2+并經(jīng)催化氧化去除。

實踐證明，除錳比除鐵困難主要是氧化難度大。Mn2+在PH值等于7左右的水中，很

難被水中的溶解氧氧化成MnO2，特別是在鐵、錳共存時，鐵先得到氧化，而錳則要在得到充分氧化之后才能與氧化反應(yīng)。要使Mn2+氧化，需將水中的PH值提高到9.5以上才能順利進行，這在工程中很難解決。

地下水的PH值多數(shù)在7左右，通過曝氣并散除CO2對提高PH值的作用是有限的，即便采用投藥的辦法，PH值也只能控制在8.5以內(nèi)，否則，出水PH值超標。

GY-1濾料是研制的一種新型過濾介質(zhì)，主要成分：硅、鐵、鋁，多孔狀顆粒，堆積比重約0.8，具有良好的過濾、吸附和絮疑沉降作用，用于飲用水除鐵、除鐵錳和水質(zhì)凈化有。

1、GY-1濾料主要性能特點

（1）凈水效果穩(wěn)定可靠。用GY-1濾料處理高鐵水，運行安全可靠，水質(zhì)穩(wěn)定達標。同時，對除鐵錳和地表水、污水凈化也有顯著效果。

（2）初始運行即能除鐵。傳統(tǒng)除鐵方法必須在濾料表面形成活性濾膜，才能將鐵去除。采用GY-1濾料除鐵，初始運行即能達標。

（3）無毒無害性能穩(wěn)定。測試分析試驗，證明GY-1濾料性能穩(wěn)定，無毒無害，不污染水質(zhì)。

（4）具有除色去味功能。GY-1濾料為多孔狀結(jié)構(gòu)，孔隙率達50%以上，比表面積較大，吸附能力強，可有效去除水中的異色異味，改善口感。

（5）比重較輕易于反洗。GY-1濾料堆積比重只有0.8左右，遠遠低于錳砂、石英砂，因此，易反洗，耗能低。

（6）反洗周期長效果好。GY-1濾料具有很強的“藏污納垢”能力，同體積濾料周期凈水量是錳砂的3倍以上，一般3天只需反洗一次。

（7）使用壽命三年以上。GY-1濾料可以反復(fù)使用，只用水進行反洗，即可把過濾吸附和絮凝沉降到濾料中的污物沖洗干凈。只要加強管理定時反洗，三至五年只需更換一次。

2、GY-1濾料應(yīng)用范圍

（1）地下水除鐵除錳。當原水含鐵量在8mg/L以下時，可采用一級處理；當原水含鐵量在8mg/L以上或鐵、錳共存時，一般采用二級處理。

（2）地面水凈化處理。GY-1濾料用于處理江、河、湖、塘等地表水，可有效地去除濁度、色度、異味，并吸附部分重金屬離子。

（3）自來水深度凈化。自來水二次污染可用GY-1濾料和活性碳進行深度凈化處理，確保末端水質(zhì)達到或超過國標飲用水衛(wèi)生標準。

（4）超濾反滲透預(yù)處理。超濾、反滲透、離子交換等對進水都有嚴格要求，用GY-1濾料作為預(yù)處理，不僅凈水效果更好，而且可與活性碳共用反洗泵。

（5）游泳池循環(huán)水凈化。GY-1濾料用于游泳池、桑拿浴的循環(huán)水凈化，即可使污濁水變清，又能除色去味。

（6）生活生產(chǎn)污水處理。由于GY-1濾料的多孔結(jié)構(gòu)和良好的吸附能力，對生活污水、工業(yè)廢水處理都有顯著效果。

3、GY-1濾料性能試驗

為了測定GY-1濾料的性能，我們對GY-1濾料的化學(xué)成分、理化指標、放射性強度、毒理和致突變及凈水效果等項目進行了分析測定，證明該濾料具有化學(xué)性能穩(wěn)定、機械性能牢固、比表面積較大、吸附力強、無毒無害、不污染水質(zhì)等特點。

4、GY-1濾料的化學(xué)成分

經(jīng)光譜定性分析，GY-1濾料中含有多達15種化學(xué)物質(zhì)，其中：

較多量:Fｅ（鐵） AI（鋁） Si（硅）；

少 量:Cａ（鈣） Mg（鎂） Ti（鈦）；

微 量:Nａ（鈉） Ni（鎳） Mn（錳） Ba（鋇）、 Sr（鍶）、Cr（鉻）、Cu（銅）、V（釩）、B（硼）。

    5、GY-1濾料工作吸附量試驗

工作吸附量是指一定重量的GY-1濾料用于除鐵，當過濾出水含鐵量超過0.3mg/g時的大吸附量。

 經(jīng)實驗室測定，GY-1濾料的工作吸附量為2.5mg/g即每克GY-1濾料可以吸附2.5毫克原水中的鐵。