很多工程采购人员、水厂运维人员使用锰砂滤料,但并不完全理解它的催化原理,导致工艺设计不合理,出水不达标。锰砂滤料的核心功能是催化氧化,这也是它区别于石英砂等普通机械过滤滤料最核心的特点。
地下深层水体属于缺氧环境,铁、锰以可溶性二价离子存在,水刚抽上来透明无杂质,一旦接触空气氧化,就会慢慢变黄变黑,产生沉淀,堵塞管道,影响饮用水与生产用水使用。传统工艺需要大量加氧化剂,而锰砂滤料表面的二氧化锰,是天然催化剂,能够加速氧化反应,大幅减少药剂投加量。
整个处理流程分为两步。第一步催化氧化:原水经过曝气,增加水中溶解氧,流入锰砂滤罐,水流穿过锰砂滤层,二价铁在滤料表面快速氧化,生成氢氧化铁;二价锰氧化生成二氧化锰固体。第二步截留过滤:生成的固体沉淀物被锰砂颗粒之间的孔隙拦截,留在滤层内部。等到滤层截留杂质积累到一定程度,进行反冲洗,利用水流冲刷,把滤层截留的铁锈、锰泥排出滤罐,恢复滤料吸附催化能力。
新装填的锰砂初期效果一般,需要 “挂膜” 阶段。运行一段时间后,滤料表面会形成一层活性锰膜,这层膜才是高效催化核心,挂膜完成后除铁除锰效率达到不少用户新料通水就期待立刻达标,就是忽略了挂膜这个关键工艺环节。
工艺设计上,滤速、滤层厚度直接影响效果。地下水除铁除锰,滤层厚度一般不低于 800mm,滤速不能过高,水流过快,水体和锰砂接触时间不足,氧化反应不充分,出水锰含量超标。进水溶解氧要满足要求,曝气是前置必不可少工序。
日常运维要监控出水水质,定期检测铁锰指标。如果反冲洗强度不够,锰泥淤积,滤料会板结、结块,滤罐压差升高,出水恶化。强度过大,则会造成锰砂滤料流失。掌握锰砂滤料原理,才能科学设计水处理系统,稳定保障地下水水质达标。