CN102233264A - 一种除铁除锰滤料再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种除铁除锰滤料再生方法，是利用酸性高锰酸钾将锰砂中的Mn₂O₃氧化成MnO₂，使锰砂滤料恢复对水中Mn²⁺的吸附和氧化，将饱和后的钝化锰砂用酸性高锰酸钾的粉末或液体药剂配置再生，其浓度可根据地下水的锰含量高低配置，范围在0.05％-10％之间；锰砂滤料通过再生药剂的冲洗再经自来水淋洗呈中性，恢复吸附和氧化性能，可使地下水中的锰含量得到有效去除，达到国家饮用水标准；这种再生方法无需更换滤料，通过滤料再生，药剂仍可循环使用，且再生后的滤料效果优于未再生前；采用该锰砂滤料再生方法，可用一个锰砂滤料再生装置，同时满足一个或二个以上的除铁除锰过滤器并联再生处理。该再生方法简单，操作方便，成本又省。

Description

一种除铁除锰滤料再生方法

技术领域

本发明涉及一种除铁除锰滤料再生方法，适用于锰砂等天然滤料再生的技术领域。

背景技术

目前去除地下水中铁锰成分常用锰砂、石英砂等作滤料，去除铁锰效果比较理想，处理后的水质可达到国家生活饮用水质标准，但由于没有合理的处理工艺及处理装置，往往在使用过程中存在锰砂“饱和”或“钝化”现象，失去除锰能力，致使处理后的出水锰含量超标(国标的饮用水锰含量要求小于0.1mg/L)，若更换锰砂，则成本高又费工时，存在的主要问题有以下几个方面：1.通常的锰砂处理工艺是不投加药剂，依靠清水的自净能力直接反冲洗滤料，致使滤料破损严重，使用寿命缩短，造成能源浪费；2.仅仅通过简陋的加药箱，采用单一的酸性药剂，直接浸泡滤料，然后将药水直接排入水体，造成对水环境的二次污染；3.有的干脆没有采取任何处理手段，过滤设备安装后长期运行，一旦滤料失效，唯一的办法是更换滤料，严重浪费人力物力。

发明内容

本发明为克服上述不足，提供一种除铁除锰滤料再生方法，本发明通过投加药剂再生滤料，在去除地下水中铁锰成分时无需更换滤料，可重复使用，且再生后的滤料效果优于未再生前，提高了滤料中锰的有效含量，使出水水质能达到国家饮用水标准；本发明工艺简单、操作方便、运行稳定、成本低廉、效果明显。

为实现上述之目的，本发明采用如下技术方案：

一种除铁除锰滤料再生方法，利用酸性高锰酸钾将锰砂中的Mn₂O₃氧化成MnO₂，使锰砂滤料恢复对水中Mn²⁺的吸附和氧化，将饱和后的钝化锰砂用配制的再生药剂冲洗三次，再用自来水淋洗呈中性，恢复锰砂滤料的吸附和氧化性能，去除地下水中的铁锰成分；

所使用的酸性高锰酸钾可以是粉末配置，也可用液体药剂，其浓度可根据实际需要配置，范围在0.05％-10％之间；

所述的用酸性高锰酸钾粉末或液体药剂投加于溶药箱的投药口内，与注水口的水混合，调妥药水比，经搅拌机搅拌达到匀质；

所述的将配置好的药剂由溶药箱下部的调节阀调节出液量，经加压泵加压后，送至除铁除锰过滤器内置的布水管喷淋，使除铁除锰过滤器内置的锰砂滤料由上而下的浸泡再生，再生后的药剂经控制阀过回流管至溶药箱内循环使用。

附图说明

图1为本发明的一种除铁除锰滤料再生方法示意图。

图中1-溶药箱，2-注水口，3-溢水口，4-排污口，5-调节阀，6-加压泵，7-布水管，8-搅拌机，9-投药口，10-再生剂回流管，11-电控箱，12-除铁除锰过滤器，13-锰砂滤料，14-控制阀。

具体实施方式

本发明可以解决水资源缺乏地区之饮水困难，使地下水中的铁锰成分得以有效的去除，达到国家饮用水标准(要求锰含量小于0.1mg/L)，由锰砂滤料中Mn₂O₃通过强氧化性高锰酸钾氧化成MnO₂，使滤料恢复原有的特性。本发明通过向投药口9投加高锰酸钾和一定比例的硫酸或盐酸，配置成0.05％～10％的复合再生剂与水混合，用搅拌机8搅拌后达到匀质，打开调节阀5和加压泵6，经布水管7将药剂喷淋在除铁除锰过滤器12内置的锰砂滤料13上，使药剂与锰砂滤料13得到由上而下的充分接触，以除铁除锰过滤器12内的液体静压和位差，将再生后的药剂经循环回流管10回流至溶药箱1，使其循环3次以上，通过上述方法操作，滤料再生率可达到100％。

为进一步详述本发明实施效果，将滤料再生机理作如下说明。

在高锰酸钾再生过程中，能迅速将二价铁(Fe²⁺)氧化为三价铁(Fe³⁺)，而且在微酸性和中性条件下将二价锰离子(Mn²⁺)迅速氧化为二氧化锰(MnO₂)，而高锰酸钾本身则还原为MnO₂，生成的MnO₂经混凝沉淀过滤去除，则其反应机理分别见下式(1)和(2)：

3Fe²⁺+MnO₄ ^-+2H₂O→3Fe³⁺+MnO₂+4OH^-    (1)

3Mn²⁺+2KMnO₄+2H₂O→5MnO₂+2K⁺+4H⁺     (2)

本发明除了提出的上述机理之外，还根据盐酸、KMrlO或NaOCl等再生剂再生时Mn₂O₃被氧化为MnO₂，对锰砂除锰及再生机理可用下面三个步骤表示：

1.锰砂通过离子交换作用吸附水中的Mn；

MnO₂·Aⁿ⁺+Mn²⁺→

2.水中溶解氧在MnO₂催化作用下把被吸附的Mn²⁺氧化成为MnO₂，与此同时，MnO₂起催化氧化作用，本身被还原为Mn₂O₃；

3.Mn₂O₃在强氧化剂KMnO₄、Nacl等作用下被氧化为MnO₂，从而恢复锰砂的除锰能力。

2Mn₂O₃+MnO₄ ^-→5MnO₂

根据以上再生机理，通过实施例应用，锰砂的再生主要着眼于MnO₂对

Mn的化学吸附作用，因此本发明采用上述反应机理，用KMnO₄或NaOcl溶液处理锰砂，再生率可分别达65％和70％，说明除了被吸附的Mn被氧化为MnO₂外，饱和锰砂中的低价锰也被氧化为高价锰，从而在较大程度上恢复了锰砂除锰的能力；如果用HCl-KMnO₄和HCl-NaOCl两种复合再生剂处理饱和锰砂，实施例效果可证明，两种复合再生剂对锰砂的再生率可达到大于100％。

由于被处理地下水的铁、锰含量不同，根据水质情况，将高锰酸钾和硫酸或盐酸配置成0.05％～10％的复合再生剂，投加于再生装置的溶药箱内与水混合，经搅拌机搅拌后，由加压泵输送至除铁除锰过滤器内的布水管喷淋，使过滤器内的锰砂得到浸泡再生，循环3次以上，再生剂回流至溶药箱，并用清水将过滤器内的锰砂冲洗呈中性，恢复对地下水的正常处理运行。

通过上述除铁除锰滤料再生方法，采用一个锰砂滤料再生装置，可同时满足一个或二个以上除铁除锰过滤器的滤料再生，为使地下水处理系统连续稳定运行，可将多个除铁除锰过滤器并联再生，同理可实现本发明之目的。

Claims (4)

1.一种除铁除锰滤料再生方法，其特征在于：利用酸性高锰酸钾将锰砂中的Mn₂O₃氧化成MnO₂，使锰砂滤料恢复对水中Mn²⁺的吸附和氧化，将饱和后的钝化锰砂用配制的再生药剂冲洗三次，再用自来水淋洗呈中性，恢复锰砂滤料的吸附和氧化性能，去除地下水中的铁锰成分。

2.根据权利要求1所述的一种除铁除锰滤料再生方法，其特征在于：所使用的酸性高锰酸钾可以是粉末配置，也可用液体药剂，其浓度可根据实际需要配置，范围在0.05％-10％之间。

3.根据权利要求2所述的一种除铁除锰滤料再生方法，其特征在于：用酸性高锰酸钾粉末或液体药剂投加于溶药箱(1)的投药口(9)内，与进水口(2)的水混合，调妥药水比，经搅拌机(8)搅拌达到匀质。

4.根据权利要求3所述的一种除铁除锰滤料再生方法，其特征在于：将配置好的药剂由溶药箱(1)下部的调节阀(5)调节出液量，经加压泵(6)加压后，送至除铁除锰过滤器(12)内置的布水管(7)喷淋，使除铁除锰过滤器(12)内置的锰砂滤料(13)由上而下的浸泡再生，再生后的药剂经控制阀(14)过回流管(10)至溶药箱(1)内循环使用。

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