地下水中往往含有過高的鐵和錳，嚴(yán)重影響了人們對(duì)于地下水的使用。鐵和錳都是人體所需要的微量元素，只要水中含量不超標(biāo)，不至于影響人的健康。然而，當(dāng)水中鐵離子濃度大于0.3mg/L時(shí)，水變渾，大于1mg/L時(shí)，水具有鐵腥味。同時(shí)，當(dāng)鍋爐、壓力容器等以此水質(zhì)作為介質(zhì)時(shí)，常造成軟化設(shè)備中離子交換劑污染中毒，鍋爐結(jié)生褐色堅(jiān)硬的鐵垢，不但降低其熱交換效率，還致使其易發(fā)生變形、爆炸等事故。因此，必須找到經(jīng)濟(jì)有效的辦法來去除水中的鐵、錳，以便使地下水更好地為人類服務(wù)。
為了除去水中超量的鐵和錳，我們一般使用分層錳砂濾池去除地下水中鐵離子的工程，錳砂濾池一般采用分層設(shè)計(jì)。由于濾池的濾速快，因此堵塞及反沖洗頻繁，運(yùn)行管理不變。且由于堵塞主要發(fā)生在系統(tǒng)的表面，因而在系統(tǒng)的表層采用較粗粒徑的填料，以此提高填料的穿透深度，增加整個(gè)填料層的孔隙率和含污能力。采用將粗錳砂在上細(xì)錳砂在下的方式，既減緩濾池堵塞同時(shí)也能保證處理效果。
錳砂濾料去除Fe2+、Mn2+的作用機(jī)理
錳砂濾料是由天然錳礦開采并經(jīng)破碎、篩分而成，其主要成分為二氧化錳。含F(xiàn)e2+、Mn2+的地下水流經(jīng)錳砂濾料層時(shí)，錳砂去除Fe2+、Mn2+的作用機(jī)理包括以下兩個(gè)方面：
?。╝）催化一氧化作用。含F(xiàn)e2+、Mn2+的地下水的pH質(zhì)大于6.0時(shí)，錳砂中所含的二氧化錳是良好的催化劑。
?。╞）吸附、分離和過濾作用。Fe（OH）3是膠體，MnO（OH）是沉淀物質(zhì)。當(dāng)含鐵錳離子的地下水流經(jīng)錳砂濾池時(shí)，吸附在錳砂顆粒間隙與濾層中，達(dá)到分離和過濾鐵錳不溶物質(zhì)的目的。
研究證實(shí)了地下水中鐵錳離子經(jīng)分層錳砂濾池可以被同時(shí)去除，出水中鐵、錳離子降低到0.15、0.07mg/L以下。同時(shí)，地下水中濁度、氨氮等亦得到明顯改善，出水效果好。此外，錳砂濾池的分層設(shè)計(jì)極大地改善了濾池的堵塞情況，使運(yùn)行管理方便。
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