鑫凯拦截固体颗粒 除铁锰过滤装置 结构简单 工业水处理00

除铁锰过滤装置是一类专门用于去除水中铁、锰离子的水处理设备，广泛应用于地下水、井水等含铁锰超标的水源处理，通过物理过滤与化学氧化结合的方式，使出水铁含量≤0.3mg/L、锰含量≤0.1mg/L（符合国家生活饮用水卫生标准）。以下从核心组成、工作原理、类型划分、适用场景及运行要点等方面详细介绍：

一、核心组成

• 预处理单元：
  • 曝气装置（如射流器、曝气塔、叶轮曝气器）：向水中充入氧气，将二价铁（Fe²⁺）、锰（Mn²⁺）氧化为三价铁（Fe³⁺）、四价锰（Mn⁴⁺）的氧化物（如 Fe (OH)₃、MnO₂）。
  • 调节池 / 沉淀池：若原水浊度高，可先沉淀去除大颗粒悬浮物，避免堵塞滤料。
• 过滤主体：
  • 过滤罐（材质可选不锈钢、碳钢（衬胶 / 防腐）、玻璃钢等）：核心容器，内部装填滤料。
  • 滤料：以锰砂（含 MnO₂）为主，辅以石英砂（垫层），利用锰砂的催化氧化作用和吸附截留能力，去除水中的铁锰氧化物。
  • 布水 / 集水装置：确保水流均匀通过滤层，避免偏流（如多孔板、水帽、布水器）。
• 辅助系统：
  • 反冲洗装置：包括水泵、阀门、管道，用于定期清洗滤料表面截留的污染物（避免堵塞）。
  • 控制系统：手动或自动控制（如 PLC），可根据时间、压力差自动启动反冲洗，监测进出水水质（如在线铁锰检测仪、浊度计）。

二、工作原理

1. 氧化阶段：
   水中的 Fe²⁺、Mn²⁺在曝气后与溶解氧接触，或通过锰砂表面的 MnO₂催化，发生氧化反应：
   • 4Fe²⁺ + O₂ + 10H₂O → 4Fe (OH)₃↓（棕色絮体）
   • 2Mn²⁺ + O₂ + 2H₂O → 2MnO₂・H₂O↓（黑色沉淀）
2. 截留阶段：
   氧化生成的铁锰氧化物被锰砂滤料的孔隙拦截、吸附，随水流通过滤层后，水中铁锰离子被去除，清水从滤罐底部流出。

三、常见类型划分

四、适用场景

• 民用领域：农村井水、山区地下水处理，解决自来水发黄、水龙头结垢（铁锰超标导致）问题，改善饮用水口感和卫生性。
• 工业领域：食品饮料加工（避免铁锰影响产品色泽、风味）、纺织印染（防止织物染色不均）、锅炉补水（减少水垢生成，延长设备寿命）。
• 市政领域：乡镇自来水厂预处理，降低后续消毒环节的氯耗（铁锰会消耗余氯）。

五、运行与维护要点

1. 关键参数控制：
   • 过滤速度：建议 8-12m/h（过高易导致截留效果下降，过低增加设备体积）。
   • 曝气后溶解氧：需≥5mg/L（保证氧化反应充分，不足时可增加曝气强度）。
   • 反冲洗：周期一般 2-3 天（根据压力差调整），反洗强度 15-20L/(m²・s)，时间 5-10 分钟（确保滤料清洁）。
2. 日常维护：
   • 定期检查进出水铁锰浓度（每周 1-2 次），若出水超标，需检查滤料活性（MnO₂含量是否≥30%）或反洗效果。
   • 滤料更换：锰砂一般 3-5 年更换一次（视污染程度，若结块严重需提前局部更换）。
   • 设备检查：罐体防腐层（碳钢罐）、阀门密封性、布水装置是否堵塞（每月 1 次）。

六、与其他除铁锰设备的对比

相比离子交换树脂、反渗透等工艺，除铁锰过滤装置的优势在于成本低（运行成本 0.1-0.3 元 / 吨水）、操作简单、适合中低浓度铁锰处理（铁≤10mg/L，锰≤5mg/L）；但对于高浓度铁锰水（如铁＞10mg/L），需配合预处理（如氧化沉淀池）使用。
总之，选择时需结合原水铁锰浓度、处理量、预算及水质要求，优先保证滤料活性和曝气效率，以确保长期稳定运行。