除铁锰锰砂过滤器的污水处理应用概述
原理与核心材料
除铁锰锰砂过滤器基于接触氧化与吸附原理,以天然锰砂(主要成分为MnO₂)为滤料,通过Mn²+的氧化催化作用,将水中溶解态Fe²+、Mn²+转化为Fe(OH)₃、MnO₂等不溶物,并截留于滤层中。锰砂表面形成的活性滤膜(含Fe-Mn氧化物复合物)可加速氧化反应,处理后的铁、锰浓度可降至0.3mg/L和0.1mg/L以下,符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749)要求。
设备结构与工艺设计
设备主体采用碳钢衬胶或玻璃钢材质,内部配置布水器、滤料层(粒径0.5–2mm,层厚0.8–1.2m)及反冲洗系统。运行流程包括曝气氧化(提升溶解氧至5mg/L以上)、过滤吸附(滤速8–12m/h)和定期反洗(气水联合反冲,强度13–16L/(m²·s))三阶段,反洗周期通常为24–48小时,再生后滤料催化性能恢复率达95%以上。
适用场景与水质条件
该设备专用于高铁锰地下水、矿井废水及部分工业废水(如电子酸洗废水)的处理,进水要求pH≥6.5,铁浓度≤15mg/L,锰浓度≤10mg/L。在北方地区地下水处理中,可串联多级滤罐实现铁锰同步去除;在南方红壤区高色度水源中,配合臭氧预氧化可提升锰砂对胶体态铁锰的截留效率。
技术优势与协同工艺
相比传统化学沉淀法,锰砂过滤无需投加药剂,运行成本降低30%–50%,且无二次污染。与曝气塔、超滤等工艺联用时,可构建“曝气+锰砂过滤+膜分离”系统,实现高铁锰废水(如铁矿尾矿水)的全流程净化,出水铁锰含量稳定<0.1mg/L,悬浮物去除率>98%。
运维要点与注意事项
需定期监测滤料板结情况,反冲洗废水含高浓度铁锰污泥,应配套沉淀池或压滤机处理。锰砂使用寿命约3–5年,失效后可通过酸洗(5%–10%盐酸)再生或更换新料;高硬度水源易导致滤层钙化,需前置软化装置。此外,进水含油或有机物(COD>30mg/L)时,需增加活性炭吸附单元,防止滤膜活性被抑制。