除鐵錳過(guò)濾器又稱錳砂過(guò)濾器，除鐵錳過(guò)濾器是地下水處理常見(jiàn)的設(shè)備，鐵和錳在地下水中幾乎同時(shí)存在，作為飲用水中，我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）規(guī)定，鐵含量≤0.3㎎/L，錳含量≤0.1㎎/L，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的原水須經(jīng)除鐵除錳處理。長(zhǎng)時(shí)間飲用含鐵含錳量過(guò)高的水還會(huì)嚴(yán)重影響身體健康。

一、鐵錳除去原理　　

鐵錳含量過(guò)高的水一般都利用在氧化的作用下將溶解狀態(tài)的二價(jià)鐵或二價(jià)錳分別氧化成不溶解的三價(jià)鐵或四價(jià)錳的化合物，利用錳砂過(guò)濾器的吸附過(guò)濾能夠?qū)㈣F錳除去掉。

利用氧化方法將水中低價(jià)鐵離子和低價(jià)錳離子氧化成高價(jià)鐵離子和高價(jià)錳離子，再經(jīng)過(guò)吸咐過(guò)濾去除，達(dá)到降低水中鐵錳含量的目地。濾料采用精制石英砂和精制錳砂。精制錳砂的主要成分是二氧化錳(MnO2)它是二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵良好的催化劑。精制錳砂中的MnO2 的含量很高，其除鐵效果非常理想，含鐵錳地下水的PH值大于5.5與精制錳砂接觸即可將Fe2+ 氧化成Fe3+其反應(yīng)如下：

2Mn2+ +O2 +2H2O=2MnO2 +4H+

4MnO2 +3O2 =2Mn2O7

Mn2O7 +6Fe2+ +3H2O=2MnO2 +6Fe(OH)3

Fe(OH)3沉淀物經(jīng)精制錳砂濾層后被去除。所以精制錳砂層起著催化和過(guò)濾雙層作用。

錳砂除鐵機(jī)理，除了依靠它自身的催化作用外，還有在過(guò)濾時(shí)在精制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型羥氧化鐵R―FeO(OH)所構(gòu)成，它能與Fe2+進(jìn)行離子交換反應(yīng)，并置換出等當(dāng)量的氫離子。

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

結(jié)合到化合物中二價(jià)鐵，能訊速地進(jìn)行氧化和水解反應(yīng)，又重新生成羥基氧化鐵，使催化物質(zhì)得到再生。

Fe0(OFe)+ +O2 +H2O=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(guò)程所以活性濾膜除鐵過(guò)程是一個(gè)自動(dòng)催化過(guò)程。

二、除鐵錳氧化方法

1、射流器曝氣，一般用在流量較小，鐵錳含量不高的項(xiàng)目中，優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)較小。

2、跌水曝氣，形象就是噴泉式或噴淋式曝氣，主要通過(guò)噴淋過(guò)程產(chǎn)生的水珠和空氣充分接觸而曝氣氧化，組成為噴淋頭加一個(gè)水箱或水池，一般建在原水池內(nèi)，他有易操作，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低特點(diǎn)。

3、曝氣塔式曝氣，一般用在大流量，鐵錳含量高的項(xiàng)目中，風(fēng)機(jī)提供的氧氣在塔內(nèi)和水能充分的接觸，塔內(nèi)填充多面空心球，增大了水的比表面積。4、鼓風(fēng)式曝氣，一般用在大流量如自來(lái)水中，鐵錳含量高，造價(jià)高，其運(yùn)行成本高。

三、除鐵錳過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

一般有碳鋼或不銹鋼304制作，內(nèi)涂環(huán)氧樹(shù)脂或內(nèi)襯天然橡膠防腐，布水系統(tǒng)有吊籃布水，下有穹形板布水，不銹鋼管式布水，平板布水，布水水帽有ABS蘑菇型和繞絲柱形布水，其中管式布水和，穹形板布水下有墊層，有大的鵝卵石或大的石英砂組成，這主要是他們空隙大，阻力下，便于收集水和反洗。

四、工藝流程

1.當(dāng)?shù)叵滤泻F濃度在5~10mg/l，含錳濃度在1~ 2mg/l時(shí)，或地下水中僅含鐵而不含錳時(shí)，含鐵濃度在10mg/l左右時(shí)，可采用曝氣――單級(jí)除鐵除錳過(guò)濾。 工藝流程：地下水→深井泵→曝氣裝置→水箱→中間加壓泵→除鐵除錳裝置→蓄水池→用水單位。

2.若地下水中含鐵、錳較高時(shí)，即鐵大于10mg/l、錳大于2mg/l時(shí)，宜采用曝氣――雙級(jí)除鐵除錳過(guò)濾。

工藝流程：地下水→深井泵→曝氣裝置→水箱→過(guò)濾泵→一級(jí)除鐵除錳裝置→二級(jí)除鐵除錳裝置→蓄水池→用水單位

五、產(chǎn)品特點(diǎn)

出水水質(zhì)穩(wěn)定，除鐵、錳效率高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。與自然氧化除鐵法相比，無(wú)龐大的反應(yīng)沉淀構(gòu)筑物，占地面積小。

六、運(yùn)行特點(diǎn)

1. 本裝置可安裝在室內(nèi)或室外。

2. 本裝置應(yīng)放在水平的混凝土基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)應(yīng)穩(wěn)固，防止均勻沉陷。

3. 反沖廢水管、溢水管和放空管等應(yīng)接到排水溝。

4. 轉(zhuǎn)子流量計(jì)應(yīng)安裝公司在垂直的進(jìn)水管上，曝氣裝置設(shè)在平地面上，安裝前均應(yīng)檢查該機(jī)是否破損或其它缺陷。

5. 安裝濾料前，應(yīng)先在設(shè)備內(nèi)裝水1/3-1/2，然后按粒徑級(jí)配要求分層平鋪，濾料裝入后，應(yīng)進(jìn)行清洗，水流由下向上，直至出水澄清。

6. 除鐵裝置開(kāi)始運(yùn)行，首先關(guān)閉反沖進(jìn)水閥和廢水閥，啟動(dòng)進(jìn)水泵進(jìn)行，并立即開(kāi)啟進(jìn)水閥，調(diào)節(jié)進(jìn)水流量和出水閘閥保持進(jìn)出水平衡。

7. 反沖洗前，先關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥，隨即停泵。

七、應(yīng)用領(lǐng)域

1、飲用水中除鐵錳

2、纖維織物的洗滌、染色加工以及造紙業(yè);

3、人造絲、膠卷染料、鋇地紙以及其他化學(xué)藥劑的制造;

4、纖維、染色、攝影膠卷、淀粉、釀造業(yè);

5、蒸汽冷凝水中的腐蝕雜質(zhì)-鐵的去除。

八、技術(shù)參數(shù)

1.處理效果：

①.含鐵量：≤0.3mg/L;

②.含錳量：≤0.1mg/L;

③.出水濁度：<3FTU。

2.進(jìn)水要求：

①.含鐵量：≤20mg/L;

②.含錳量：≤3mg/L;

③.進(jìn)水濁度：<20FTU;

④.堿度：≤2mg/L;

⑤.pH值：>6.0(除鐵時(shí))，>7.5(除錳時(shí))。

3.運(yùn)行參數(shù)

①.工作方式：壓力式;

②.運(yùn)行方式：水流自上而下，串聯(lián)(高含鐵錳量)或并聯(lián);

③.過(guò)濾速度：6-10m/h(除鐵時(shí))，5-8m/h(除錳時(shí));

④.運(yùn)行周期：視原水水質(zhì)而定，最低不小于8小時(shí);

⑤.反洗方式：水洗，或氣水結(jié)合反洗;

⑥.反洗時(shí)間：10-15min;

九、工作原理

除鐵錳過(guò)濾器是利用氧化法將水中低價(jià)鐵離子和低價(jià)錳離子氧化成高價(jià)鐵離子和高價(jià)錳離子，再經(jīng)過(guò)吸咐過(guò)濾去除，達(dá)到降低水中鐵錳含量的目地。

除鐵錳過(guò)濾器采用井泵余壓射流抽氣，管式混合溶氧，盤式散水脫氣，濾床接觸氧化過(guò)濾等工藝，將傳統(tǒng)設(shè)備的體外曝氣氧化移入設(shè)備內(nèi)部，僅靠井泵余壓就能使設(shè)備工作，能耗低、工藝簡(jiǎn)潔、性能穩(wěn)定、綜合投資省等顯著優(yōu)點(diǎn)。其中，

1.曝氣法：一方面是增加水中的溶解氧;二是驅(qū)除CO2，以提高水的PH值，使二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵沉淀，然而再經(jīng)過(guò)濾。

2.過(guò)濾：一方面是除去三價(jià)鐵形成的絮凝體;二是將大部分尚未氧化的二價(jià)鐵催化氧化作用和羚基氧化的離子交換作用，以達(dá)到除鐵的目的。過(guò)濾后的鐵泥可以回收和利用。

其中，濾料有石英砂和天然錳砂濾料兩種，前者使用于含鐵量在4mg/L以下，PH值在6.8以上的原水;后者適用于含鐵量在20mg/L以下，PH值在6以上的原水。

錳的去除原理同二價(jià)鐵的去除方法相同。

十、除鐵錳過(guò)濾器選用說(shuō)明

　　1.設(shè)備選型

①根據(jù)水質(zhì)的不同可選擇一級(jí)或二級(jí)處理系統(tǒng)，根據(jù)水量選擇單臺(tái)或多臺(tái)并聯(lián)系統(tǒng)。

②除鐵錳的工藝流程應(yīng)根據(jù)下列條件確定：

a.當(dāng)原水含鐵量≤10mg/L、含錳量≤0.5mg/l采用單級(jí)處理系統(tǒng)，當(dāng)含鐵量<20mg/l或錳含量>1mg/l時(shí)，采用二級(jí)除鐵錳處理系統(tǒng)。

b.當(dāng)原水含鐵量≤2.0mg/L、含錳量≤1.5mg/L時(shí)，可采用：原水曝氣—單級(jí)過(guò)濾除鐵除錳

c.當(dāng)原水含鐵量或含錳量超過(guò)上述數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定;可采用：原水曝氣—氧化—一次過(guò)濾除鐵—二次過(guò)濾除錳

d.當(dāng)除鐵受硅酸鹽影響時(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。必要時(shí)可采用：原水曝氣—一次過(guò)濾除鐵(接觸氧化)—曝氣——二次過(guò)濾除錳

③除錳濾池濾前水的pH值宜達(dá)到 7.5以上，二次過(guò)濾除錳濾池的濾前水含鐵量宜控制在 0.5mg/l以下。