除鐵錳過濾器又稱錳砂過濾器，除鐵錳過濾器是地下水處理常見的設(shè)備，鐵和錳在地下水中幾乎同時存在，作為飲用水中，我國《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，超過標(biāo)準(zhǔn)的原水須經(jīng)除鐵除錳處理。長時間飲用含鐵含錳量過高的水還會嚴(yán)重影響身體健康。

一、鐵錳除去原理　　

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

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(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)它是二價鐵氧化成三價鐵良好的催化劑。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，還有在過濾時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程所以活性濾膜除鐵過程是一個自動催化過程。

二、除鐵錳氧化方法

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

2、跌水曝氣，形象就是噴泉式或噴淋式曝氣，主要通過噴淋過程產(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水箱或水池，一般建在原水池內(nèi)，他有易操作，維護(hù)簡單，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水中，鐵錳含量高，造價高，其運(yùn)行成本高。

三、除鐵錳過濾器結(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，或地下水中僅含鐵而不含錳時，含鐵濃度在10mg/l左右時，可采用曝氣――單級除鐵除錳過濾。 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，即鐵大于10mg/l、錳大于2mg/l時，宜采用曝氣――雙級除鐵除錳過濾。

工藝流程：地下水→深井泵→曝氣裝置→水箱→過濾泵→一級除鐵除錳裝置→二級除鐵除錳裝置→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. 除鐵裝置開始運(yùn)行，首先關(guān)閉反沖進(jìn)水閥和廢水閥，啟動進(jìn)水泵進(jìn)行，并立即開啟進(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)，>7.5(除錳時)。

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.過濾速度：6-10m/h(除鐵時)，5-8m/h(除錳時);

④.運(yùn)行周期：視原水水質(zhì)而定，最低不小于8小時;

⑤.反洗方式：水洗，或氣水結(jié)合反洗;

⑥.反洗時間：10-15min;

九、工作原理

除鐵錳過濾器是利用氧化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(dá)到降低水中鐵錳含量的目地。

除鐵錳過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，使二價鐵氧化成三價鐵沉淀，然而再經(jīng)過濾。

2.過濾：一方面是除去三價鐵形成的絮凝體;二是將大部分尚未氧化的二價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鐵的去除方法相同。

十、除鐵錳過濾器選用說明

　　1.設(shè)備選型

①根據(jù)水質(zhì)的不同可選擇一級或二級處理系統(tǒng)，根據(jù)水量選擇單臺或多臺并聯(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采用單級處理系統(tǒng)，當(dāng)含鐵量<20mg/l或錳含量>1mg/l時，采用二級除鐵錳處理系統(tǒng)。

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

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

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

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