新一代除铁除锰过滤器介绍
一、水中铁锰超标的危害
铁锰是人体不可缺少的微量元素,人的体内缺铁,会得缺铁性贫血等疾病,直接影响身体健康。人体内所需要的铁锰,主要来源于食物和饮水。一般认为,铁锰过多对人体无害,在我国只作为感观性状指示看待。 然而,水中含铁量过多,也会造成危害。据测定,当水中含铁量为0.5mg/L时,色度可达30度以上,达到1.0mg/L时,不仅色度增加,而且会有明显的金属味。 铁锰的浓度超过一定限度,就会产生红褐色的沉淀物,生活上,能在白色织物或用水器皿、卫生器具上留下黄斑,同时还容易使提铁细菌繁殖,堵塞管道;在工业上,当用于纺织、印染、针织、造纸等行业时,更会影响产品质量。 饮用水铁锰过多,锰超标会影响人的中枢神经,过量摄入对智力和生殖功能有影响,同时可引起食欲不振、呕吐、腹泻、胃肠道紊乱,大便失常。锰超标会造成锰中毒,早期表现为疲倦乏力、头昏头痛、记忆力减退、肌肉疼痛、情绪上不稳定、抑郁或激动。随着病情的发展又逐渐出现下肢有沉重感,走路晃动,语言不清或“口吃”,表情呆滞。晚期重症又可出现面具样面容;肌肉僵直、肌张力增高;尤其是出现明显的肢体震颤、书写困难,字越写越小(又称“小字症”);有的出现发烧和呼吸困难,但不能用抗生素治疗。走路时身体前倾,倒退行走更困难。
据美国、芬兰科学家研究证明,人体中铁过多对心脏有影响,甚至比胆固醇更危险。因此,高铁高锰水必须经过净化处理才能饮用。
清澈的天然地下水中,铁质主要为溶解性二价铁离子。当地下水提汲地面与空气接触后,含铁地下水不再清澈透明而变成“黄汤”。这主要是由于地下水中的二价铁离子被空气中的氧气氧化,生成橙黄色的氢氧化铁Fe(OH)沉淀物,
4Fe +02+l0H20=4Fe(OH)3+8H
水中含有过量的铁和锰将给生活饮用及工业用水带来很大危害。国家规定生活饮用水中铁离子含量应≤0、3毫克/升,锰离子含量应≤0、l毫克/升。铁和锰都是人体需要的元素,只要水中含量不超标,不致于影响人的健康。但水中铁含量1>0.3毫克/升时水变浊,超过l毫克/升时,水具有铁腥味;当锅炉、压力容器等设备以含铁量较高的水质作为介质时,常造成软化设备中离子交换设备污染中毒,承压设备结褐色坚硬的铁垢,致使其发生变形、爆管事故,因此对含铁水质除铁、除锰十分重要。
二、地下水体锰超标的处理
2.1传统除铁锰过滤器的原理:
除铁锰过滤器是利用锰砂的催化作用,当水流经过锰砂滤层时,由于滤料的化学作用,水中的铁、锰离子开始氧化,使水中的三价铁离子在其表面形成含有结晶水的活性氧化膜,依靠物理截留吸附作用,以达到降低水中铁离子含量的目的。二价铁可用氧化法去除。氧化法有两种:一种是往水中加入强氧化剂。另一种是曝气法,曝气的作用是增加水中的溶解氧;驱除CO2,提高水的PH,使二价铁氧化成三价铁沉淀,然而再经过滤。滤料有石英沙和天然锰沙滤料两种,前者使用于含铁量在4mg/L以下,PH值在6.8以上的原水。后者适用于含铁量在20mg/L以下,PH值在6以上的原水。过滤的作用是除去三价铁形成的絮凝体;另外将大部分尚未氧化的二价铁催化氧化作用和羚基氧化的离子交换作用,以达到除铁的目的。

2.2 新型除铁锰JM-3人工合成除铁锰过滤器
随着社会生产力的提高。水处理工艺技术在不断发展更新,用锰砂除铁锰的水处理工艺在国际水处理界已被淘汰。目前,国际流行的除铁锰技术已进步升级到离子交换级。
JM-3滤料含铝硅酸盐矿物质,经过多种化学药剂改性活化制成。由于硅酸盐的主要成份是二氧化硅和三氧化二铝,为硅铝氧品晶格状四面体。因为硅与铝交换,硅为四价,铝为三价,因而硅的位置上缺少一个电子,通常由材料自身的R[钠、钾、钙、镁等一至三价阳离子]补充,但R补充电位结合比较弱。当水中的M[铁、锰、铜、锌等一至三价阳离子]JM-3滤料接触时,M就会迅速取代R,而被滤料吸附,从而达到净水目的,而R又回到原来位置,材料的结构不变。因此当吸附饱和后,用2-3%左右的再生溶液,循环30分钟浸泡2-3小时,JM-3滤料即恢复原有功能,如此循环往复,可长久使用。
此滤料(比重1.1-1.2)既能代替石英砂(比重1.8-2.0)又能代替海沙(比重2.0以上),JM-3滤料含泥量少,比重轻,好反洗,永远不板结,既能过滤又能吸附,是一种理想的过滤材料。

JM-3滤料使用说明
滤层填充高度>1.8-2.5m,滤层中运行流速6-8m/h。
如果锰含量过高将原水PH值调至8-8.5左右吸附效果最好。
使用曝气氧化加锰砂截留的方法虽然也可除去铁锰。但锰含量超过1.0mg/L时,多次曝气仍然不易氧化,很难获得理想的除锰效果。JM-3滤料则不受水中锰含量的影响.


锰砂除铁锰与JM-3滤料除铁、锰技术参数对比性能表
对比项目 | 锰砂滤料 | JM-3滤料 |
堆积比重 | 1.8~2.2kg/cm³。 | 1.0-1.1 kg/cm³。一吨顶锰砂两吨 |
滤料成份 | 天然锰矿石[富含锰的化合物] 。 | 人工合成村料 |
除锰原理 | 吸附截留。 | 化学反应及吸附截留。 |
使用寿命 | 1~2年。 | >10年。 |
交换流速 | 8.0M/H。 |
滤料更换周期 | 1~2年左右更换一次。 | 10年内不用更换。 |
滤料运行成本 | >0.75元/吨。 | <0.25元/吨。 |
设备一次使用投入 | 相对较低 | 相对较高 |
罐体材质 及使用寿命 | 采用碳钢罐体,平均使用寿命为10年。 | 出水量大使用碳钢,出水量小于10吨可采用罐体为玻璃钢绕丝结构平均使用寿命>10年,属绿色环保型材质,罐表面不做防腐处理。 |
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滤料更换周期 | 每1-2年更换一次锰砂。 | JM-3滤料可重复使用。 |
滤后水纯净度 | 含微小的锰砂细砂粒。 | 无细砂粒。 |
系统综合寿命 | 2~4年 | >10年 |
综评 | 可除铁、除锰,操作管理难,运和成本大。综合成本过高,且系统出水质量不稳定 | 除铁锰工艺简单,管理容易,运行成本低、系统出水质量稳定。 |