CN102361826B - 水处理方法以及水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够以高的除去率除去COD的水处理方法以及水处理系统。本发明在向含有机物的被处理水中添加氯系氧化剂，将添加有氯系氧化剂的被处理水通过锰系过滤介质，以催化氧化分解所述有机物，除去COD(Chemical Oxygen Demand)时，使用利用粘合剂使含β-MnO2的天然二氧化锰(MnO2)晶体粉末负载于颗粒状载体表面，而不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理的锰系过滤介质。

Description

水处理方法以及水处理系统
技术领域
本发明涉及一种水处理方法以及水处理系统，尤其是涉及一种除去化学需氧量(COD、Chemical Oxygen Demand)水处理方法以及水处理系统。
背景技术
一般使用COD作为水质指标，COD表示氧化水中的被氧化性物质所需的氧气量。COD例如还用作从工厂等排出的排水的标准值。从环境保护的观点考虑，COD的总量限制年年变严。
现有典型的除去COD的方法有，添加例如硫酸铝、PAC(聚氯化铝)、氯化铁、硫酸铁、聚硫酸铁等凝聚剂，利用过滤装置或沉降分离装置等进行分离的凝集分离法。但是，凝集分离方法的COD除去率低，难以应对近年来对于COD总量的限制。
除去COD的其它方法还有，在生物反应槽中进行的生物学除去法。但是，该方法存在尤其是溶解性的难分解性有机物的除去率低的问题。
除去COD的方法还有使用活性炭来吸附除去有机物的方法。然而，活炭因有机物的种类(例如极性强的有机物、分子结构大的有机物等)不同，有时难以吸附有机物，除去率不良。
在现有技术中，代替上述除去方法，研究了使用锰系过滤介质来除去COD的方法(例如参照专利文献2)。还研究了除去有机物的锰系过滤介质(例如参照专利文献3-5)。然而，现有技术中研究的用于除去COD或有机物的锰系过滤介质，在耐久性和制造成本等方面非常不切合实际，只研究了一时，到现在也没有实际应用。因此，目前实际采用的COD除去方法大都是凝集分离方法、生物学除去方法、沙滤以及活性炭吸附除去方法中的任意一种方法或者这些处理方法的组合。
近年来，人们增强了关注环境荷尔蒙等问题的意识，对具有改变环境荷尔蒙的可能性的有机物(例如苯酚等)是否被除去的关心程度很高。因此，在近年来的水处理技术中，仅能够除去COD还不够，还要求兼具除去特定有机物的性能。这样的有机物包括难分解性物质(例如苯酚等)。
如上所述，在现有技术的方法中，COD的除去率不够，难以应对近年来对于COD的排出限制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2003-053350号公报
利文献2：特开昭56-84688号公报
专利文献3：特开昭59-173192号公报
专利文献4：特开平1-99689号公报
专利文献5：特开昭49-64248号公报
发明内容
即，本发明要解决的问题包括如上所述的所有问题。因此，本发明的目的在于提供一种能够解决现有技术的问题、实现能实际用作用于水处理的过滤介质的锰系过滤介质、以高的除去率除去COD的水处理方法以及水处理系统。
本发明的另一个目的在于提供一种即使被处理水中含有具有改变环境荷尔蒙的可能性的难分解性有机物(例如苯酚等)，也能够除去该特定有机物的水处理方法以及水处理系统。
本发明的水处理方法包括：向含有机物的被处理水中添加氯系氧化剂，将添加有氯系氧化剂的被处理水通过锰系过滤介质，以催化氧化分解所述有机物，除去COD(Chemical Oxygen Demand)，其特征在于，所述锰系过滤介质是利用粘合剂使含β-MnO2的天然二氧化锰(MnO2)晶体粉末负载于颗粒状载体表面，而不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理的过滤介质。
本发明处理的被处理水具有改变环境荷尔蒙的可能性，并且，还可以含有难分解性苯酚。其原因在于，所述的锰系过滤介质能够通过其催氧化分解来除去苯酚。此时，锰系过滤介质含有天然β-MnO2和γ-MnO2，并且，β-MnO2的含量高于γ-MnO2。
另外，优选所述载体为陶瓷颗粒，所述锰系过滤介质具有下述所示的特性。
[表1]
  主要成分   SiO2   Al2O3   MnO2   K2O   Na2O   其它
  含量(％)   30.0～75.0   1.0～20.0   3.0～50.0   0.0～3.0   0.0～3.0   0.0～5.0
Figure BPA00001443242500031
本发明中的锰系过滤介质的耐久性高，因此，即使通过周期性地反洗填充有所述锰系过滤介质的过滤装置来洗涤所述锰系过滤介质，也能够长期维持除去COD的性能。例如在COD限制值低时(即在限制严时)，所述水处理方法还可以包括将所述催化氧化分解后的被处理水通过活性炭，以吸附除去有机物的工序。另外，例如，在SS(悬浮固体或悬浮物)浓度高时，还可以包括在被处理水通过所述锰系过滤介质前，向被处理水中添加凝聚剂，以分离除去悬浮成分的工序。
另外，本发明的水处理系统用于除去COD(Chemical OxygenDemand)，其包括：在含有机物的被处理水中添加氯系氧化剂的单元；以及含有添加有所述氯系氧化剂的被处理水通过的锰系过滤介质的过滤装置，其特征在于，所述锰系过滤介质是利用粘合剂使含β-MnO2的天然二氧化锰(MnO2)晶体粉末负载于颗粒状载体表面，而不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理的过滤介质。
例如在COD限制值低时(即限制严时)，所述水处理系统还可以包括含有通过所述锰系过滤介质后的被处理水通过的活性炭的吸附装置。另外，例如在SS浓度高时，还可以包括在被处理水通过所述锰系过滤介质前，向被处理水中添加凝聚剂的单元；以及添加有所述凝聚剂的被处理水通过的其它过滤装置。
根据本发明，通过在向含有机物的被处理水中添加氯系氧化剂，将添加有氯系氧化剂的被处理水通过锰系过滤介质，以催化氧化分解所述有机物，除去COD时，使用利用粘合剂使含β-MnO2的天然二氧化锰MnO2晶体粉末负载于颗粒状载体表面，而不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理的锰系过滤介质，与利用电解法等人工制造的锰系过滤介质相比，其晶体结构更稳定，而且，通过不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理，能够维持该稳定的晶体结构。因此，所述过滤介质由于晶体结构稳定，因而耐久性高，并且，由于不进行电解或高温加热处理，因此制造成本低。因此，即使过滤装置是能够反洗的类型，也能够长期维持除去COD的性能。并且，从后述的实验数据也可以看出，所述过滤介质具有以高的分解率除去COD和苯酚的性能。其结果，能够实际应用该过滤介质。
附图说明
图1是本发明的优选实施方式的水处理系统的主要结构示意图；
图2是用于上述水处理系统的锰系过滤介质的X射线衍射图。
附图标记说明
1水处理系统
3凝聚剂添加单元
4第1过滤装置
5氧化剂添加单元
6第2过滤装置
62锰系过滤介质
7吸附装置
71活性炭层
具体实施方式
以下参照附图对本发明优选实施方式的水处理方法以及水处理系统进行说明。但是，本发明的保护范围并不受以下说明的实施方式的限定解释。
图1表示本发明的优选实施方式的水处理系统1的一个例子。如图1所示，本实施方式的水处理系统1包括：存储作为被处理水的含有机物水(原水)的原水槽2、向被处理水中添加凝聚剂的单元3、从被处理水中分离悬浮物质的第1过滤装置4、向被处理水中供给氯系氧化剂的单元5、具有用于催化氧化分解被处理水中所含的有机物的锰系过滤介质的第2过滤装置6、以及具有用于吸附被处理水中所含的有机物的活性炭的吸附装置7。图中的附图标记21，22，23为用于在各装置间输送被处理水的泵。
而且，本实施方式的水处理系统1包括存储被第2过滤装置6处理后的被处理水的槽8。槽8中存储的部分被处理水作为用于洗涤第1过滤装置4和第2过滤装置6中的过滤介质(即反洗)的洗涤液，被供给到暂时停止通过被处理水的第1过滤装置4和第2过滤装置6，洗涤后的排水作为原料原水被返回到上流设备。反洗通过下述方法进行，即，将洗涤液供给到过滤装置内，通过装置内水流的剪切作用来分离过滤介质所捕获的SS等杂质，将所分离的杂质与洗涤液一起排出装置外。也可以将洗涤排水返回原水槽2。
第1过滤装置4的主要作用是，过滤分离通过凝聚剂添加单元3而添加有凝聚剂的被处理水中的悬浮物质。作为一个优选的例子，第1过滤装置4具有按照无烟煤41、沙(过滤介质)42、过滤沙砾43的顺序通过被处理水的过滤层。被处理水通过的方式可以为重力式、或者利用泵等的加压式。无烟煤41可以使用例如有效粒径为1.2mm、均匀系数为1.4以下的无烟煤。沙(过滤介质)42可以使用例如有效粒径为0.6mm、均匀系数为1.4以下的沙。但是，平均粒子直径和均匀系数并不限定于此。过滤沙砾43为无烟煤41和沙(过滤介质)42的支撑层，并且具有用于均匀地通过被处理水和均匀地进行反洗的作用。此外，过滤沙砾43也可以用具有多个通水孔或狭缝的支撑部件等来代替。
第2过滤装置6的主要作用是，将通过氧化剂添加单元5而添加有氯系氧化剂的被处理水中的有机物催化氧化分解。作为一个优选的例子，第2过滤装置6具有按照无烟煤61、锰系过滤介质62、过滤沙砾63的顺序通过被处理水的过滤层。被处理水通过的方式可以为重力式、或者利用泵等的加压式。无烟煤61可以使用例如有效粒径为0.8mm、均匀系数为1.4以下的无烟煤。无烟煤61是为了防止未被第1过滤装置4除去的悬浮物质附着于锰系过滤介质62、阻碍催化氧化而设置的。另外，过滤沙砾63具有与上述过滤沙砾43相同的作用。
即，作为第2过滤装置6的主要作用的催化氧化分解有机物，是锰系过滤介质62所起的作用。但是，本实施方式的锰系过滤介质62尤其应该是在耐久性和制造成本方面可以实际应用的过滤介质，使用利用粘合剂使含β-MnO2的天然二氧化锰(MnO2)晶体粉末负载于颗粒状载体表面的过滤介质。天然二氧化锰晶体粉末可以通过下述方法得到，即，例如开采含二氧化锰的矿石，例如使用粉碎机或研磨机将其粉碎成粉末状(例如平均粒径为20～40μm)，进而使用磁选机等来分离杂质，精制为90％以上的纯度。即，与通过电解法或通过加热而人工制造的二氧化锰不同。另外，开采方法和加工成粉末状的方法并不限定于上述方法。
天然二氧化锰矿石含有β-MnO2和γ-MnO2，且β-MnO2的含量高于γ-MnO2。因此，本实施方式的锰系过滤介质62中，β-MnO2的含量高于γ-MnO2。图2是X射线衍射的一个例子，确认这一批锰系过滤介质62以6∶4的比例含有β-MnO2和γ-MnO2。
使用颗粒状的陶瓷作为负载晶体粉末的载体。陶瓷以SiO2和Al2O3为主要成分。在将陶瓷用作载体的情况下，优选所述过滤介质为具有下述表中所示的特性的过滤介质。其中优选SiO2为72.0％、Al2O3为16.0％、MnO2为3.0％、K2O为3.0％、Na2O为2.0％、其它(例如杂质等)为4.0％。
[表2]
  主要成分   SiO2   Al2O3   MnO2   K2O   Na2O   其它
  含量(％)   30.0～75.0   1.0～20.0   3.0～50.0   0.0～3.0   0.0～3.0   0.0～5.0
Figure BPA00001443242500061
本实施方式中使用的锰系过滤介质62的另一个优点是，不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理，利用粘合剂使天然二氧化锰晶体粉末负载于载体表面。作为一个例子可以列举出下述负载方法，即，例如将粘合剂涂布于载体表面，添加晶体粉末进行造粒，由此通过粘合剂使晶体粉末负载于载体表面，但是，并不限定于该方法。而且粘合剂的成分也不受限定，可以使用无机粘合剂和有机粘合剂等公知的粘合剂。但是，不使用高铝水泥那样的为了固化而需要烧结或煅烧的粘合剂。作为可以使用的粘合剂的一个例子，可以列举出混合了铝化合物和碱土类金属化合物的粘合剂。另外，在使二氧化锰晶体粉末负载于载体表面的本实施方式中，如果二氧化锰晶体粉末的平均粒径大于40μm，则难以均匀地负载于整个载体表面；相反，如果小于20μm，则造粒时粉末飞散，造粒效率降低。
吸附装置7主要起吸附被处理水中所含的有机物的作用。吸附装置7例如具有由颗粒状活性炭形成的活性炭层71。作为一个例子，活性炭可以使用セラケム株式会社制的活性炭(产品名称：ACW8-32#)。但是，活性炭的种类和形状并不受限，可以使用所有公知的活性炭。
连接凝聚剂添加单元3和氧化剂添加单元5各自的供给源(未图示出)的流路(例如配管等)31，51与被处理水的流路连接，将凝聚剂和氯系氧化剂添加到被处理水中，能够通过例如阀门等流量调节单元32，52来调节添加量。为了提高与被处理水的混合性，还可以设置管道混合器或搅拌槽等搅拌装置。另外，图1所示的供给位置只是一个例子，并不限定于该位置。至少在供给到第1过滤装置4前添加凝聚剂即可，至少在供给到第2过滤装置6前添加氧化剂即可。而且，凝聚剂的添加位置也不限于一个位置，为了有效地利用第2过滤装置6的无烟煤61除去残留悬浮物质，还可以在第1过滤装置4和第2过滤装置6之间新增加添加凝聚剂的凝聚剂添加单元。
凝聚剂例如可以使用PAC(化学名称：聚氯化铝)、聚铁(化学名称：聚合硫酸鉄)、硫酸铝(化学名称：硫酸铝)等无机凝聚剂；聚丙烯酰胺系有机凝聚剂，其中优选为PAC。添加凝聚剂的主要目的是，使被处理水中的悬浮物质凝聚。并且，通过过滤分离凝聚的悬浮物质，能够降低被处理水的总有机碳(TOC、Total Organic Carbon)，并且能够防止悬浮物质附着于锰系过滤介质62，阻碍催化氧化。
氯系氧化剂可以使用例如二氧化氯(ClO2)；次氯酸钠(NaClO)等次氯酸盐；或高锰酸钾(KMnO4)。添加氯系氧化剂的主要目的是，以锰系过滤介质62为催化剂来使有机物氧化分解。作为这样使用锰系过滤介质62来氧化分解有机物的氧化剂，特别优选为二氧化氯(ClO2)。另外，如果重视苯酚的分解效率，则优选次氯酸钠(NaClO)。
接着，对使用图1所示的水处理系统1来除去COD的方法进行说明。对在本系统中处理的被处理水(原水)的种类和水质没有特别的限制，可以以一般排水、工业排水、污水、江河水、地下水、湖沼水等各种含有机物水为对象。虽然没有限定，但是在后述的实施例中处理的原水的色度为14.1、浑浊度为14.11、pH值为7.65。另外，原水为酸性或碱性时，作为前处理，可以适当进行pH值的调节。
本系统中处理的被处理水(原水)，暂时存储于原水槽2，利用泵21向第1过滤装置4输送，同时通过凝聚剂添加单元3添加凝聚剂。凝聚剂的添加量例如设定为5～30mg/l。添加有凝聚剂的被处理水被供给到第1过滤装置4，在通过过滤介质时悬浮物质被分离除去。
利用第1过滤装置4分离了悬浮物质的被处理水(分离液)，通过氧化剂添加单元5而添加氯系氧化剂。氧化剂的添加量，例如在氧化剂为二氧化氯(ClO2)时设定为1.25mg/l，在氧化剂为次氯酸钠(NaClO)时设定为5mg/l。添加有氧化剂的被处理水被供给到第2过滤装置6，在通过锰系过滤介质62时，以锰系过滤介质62为催化剂，有机物被二氧化氯氧化分解。
利用第2过滤装置6氧化分解了有机物的被处理水，暂时存储于槽8，通过泵23被供给到吸附装置7。并且，在通过吸附装置7的活性炭层71时，有机物被吸附于活性炭。从后述的实施例的结果可以看出，这样得到的除去了COD的被处理水具有可接受的COD。
如上所述，根据本实施方式，通过在含有机物的被处理水中添加氯系氧化剂，将其通过锰系过滤介质62，能够催化氧化分解有机物，除去COD。并且，本实施方式中的锰系过滤介质62利用粘合剂，使含β-MnO2的天然二氧化锰(MnO2)晶体粉末负载于颗粒状载体表面，因此，与利用电解法等人工制造的过滤介质相比，其晶体结构更稳定，而且，通过不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理，能够维持该稳定的晶体结构。因此，本实施方式的过滤介质62由于其晶体结构稳定，因此耐久性高。而且，由于不进行电解或高温加热处理，因此，制造成本低。并且，从后述的实验数据也可以看出，所述过滤介质不仅能够除去COD，而且具有以高的分解率除去难分解性苯酚的性能。其结果，能够实际应用该过滤介质。
上述专利文献2公开了一种除去COD的锰系过滤介质。但是，不清楚专利文献2的二氧化锰是天然产物或是人工产物，但在其制备过程中进行烧结成形。因此，二氧化锰的晶体结构发生变形、不稳定的可能性很高，在这种情况下反洗时其晶体结构会破碎。在400～1000℃下进行煅烧的专利文献5也同样。
另外，专利文献3公开了一种具有β-MnO2和γ-MnO2混合层的过滤介质。但是，β-MnO2通过加热处理锰盐溶液而层状地形成于载体表面，并且β-MnO2为使γ-MnO2颗粒负载于载体表面的粘合剂，过滤介质的分解性能依赖γ-MnO2。因此，从实施例中公开的配合比可以看出，γ-MnO2的比例远大于β-MnO2。γ-MnO2的晶体结构脆弱，经常在反洗时破碎。其结果，使用时过滤介质的分解性能降低了。
另外，专利文献4公开了一种负载有通过电解而生成的β-MnO2的颗粒、或加热处理γ-MnO2而晶型转变为β-MnO2的颗粒的过滤介质。在该情况下，容易产生上述不良情况。
而且，通过采用本实施方式的锰系过滤介质62，使过滤装置6成为可反洗的类型，能够周期性地进行反洗。其结果，能够维持COD的除去性能。另一方面，现有技术的锰系过滤介质是利用化学反应而人工制造的、或者含有人工制造的过滤介质，因此，在其制备过程中需要高温热处理。在该情况下，无论如何γ-MnO2的比例会增加。γ-MnO2的晶体结构脆弱，并且经过晶型转变，其耐久性更低。反洗过滤介质本身是公知的，但是对于二氧化锰系过滤介质而言，如果过滤装置轻易地成为可反洗的类型，则反洗时过滤介质会破坏，不能长期发挥过滤性能(即过滤介质的寿命短)。
而且，根据本实施方式，通过在上述催化氧化分解后将被处理水通过活性炭，能够吸附被催化氧化分解了的有机成分，可靠地除去COD。如上所述，有时因有机物种类(例如极性强的有机物、分子结构大的有机物等)不同而难以吸附，但是，通过催化氧化分解，能够将有机物分解到易于吸附于活性炭的分子，由此，能够提高活性炭的COD除去率。
而且，根据本实施方式，在将被处理水通过锰系过滤介质62前，通过利用凝集分离法除去悬浮物质，能够防止锰系过滤介质62的催化氧化能力降低，可靠地除去COD。
以上利用具体的实施方式对本发明进行了详细说明，但是，本领域技术人员明白，在不脱离专利权利要求书记载规定的本发明的精神和范围内，可以对形式和细节进行各种替换、变形、改变等。因此，本发明的范围并不限定于上述的实施方式和说明书附图，根据专利权利要求书的范围的记载以及同等替换而确定。
实施例
以下对用于确认本发明的效果的实施例进行说明。但是，本发明的技术范围并不因以下说明的实施例而有任何限定解释。
(实施例1)
本实施例为按照图1所示的流程来处理原水的实施例1。主要实验条件如以下所示。并且，分别对原水、第1过滤处理后的被处理水、催化氧化分离后的被处理水、由活性炭进行的吸附处理后的被处理水进行采样，分别测定色度、浑浊度、COD。测定结果如表3所示。另外，色度、浑浊度、COD的测定方法采用硫酸酸性高锰酸钾法。
■第1过滤：无烟煤(1.2-1.4)300mmH
           沙(0.6-1.4)300mmH
           过滤速度(LV)＝10m/hr
■凝聚剂：添加30mg/l的PAC
■催化氧化：无烟煤(1.0-1.4)200mmH
            锰系过滤介质(如表3所示)600mmH
            被处理水通过的速度SV＝10/h
但是，在催化氧化前添加10mg/l的聚铁作为凝聚剂。
■活性炭：活性炭800mmH
          被处理水通过的速度SV＝10/h
[表3]
实施例1
Figure BPA00001443242500111
(实施例2)
本实施例为代替实施例1的二氧化氯而添加了次氯酸作为氧化剂的实施例2。除了改变了氧化剂的种类以外，其它条件等与实施例1相同。各样品的色度、浑浊度、COD的测定结果如表4所示。
[表4]
实施例2
Figure BPA00001443242500112
(比较例1)
本比较例为除了未进行催化氧化以外，其它与实施例1相同的比较例1。即，如果按照图1所示的流程来说明的话，为省略第2过滤装置、并将第1过滤处理了的被处理水通过活性炭的比较例。各样品的色度、浑浊度、COD的测定结果如表5所示。
[表5]
比较例1
Figure BPA00001443242500121
从表3～表5的结果可以明确确认，通过使添加了氯系氧化剂的被处理水通过锰系过滤介质，能够除去COD。并且确认了，通过使进行了催化氧化后的被处理水通过活性炭，能够可靠地除去COD。还确认了，关于氧化剂着眼于色度和浑浊度的话，NaClO更有效；关于COD的除去，ClO2更有效。在使用了ClO2的情况下，通过活性炭后的被处理水的COD被除去至2.4mg/l。即，确认了ClO2能够以分解后的有机成分易吸附于活性炭的方式来分解有机物。
(实验例1)
本实验例为确认在上述实施例中使用的锰系过滤介质是否具有分解苯酚的功能的实验例。实验通过下述方法进行，即，对过滤介质进行采样，在直径为50mm、高度为1000mm的柱中填充600mm的过滤介质，分别在原水中添加二氧化氯和次氯酸钠，在过滤速度SV＝5/hr下分别进行被处理水通过的实验。二氧化氯和次氯酸钠的添加量使得，其浓度分别为与实施例1和2相同的浓度。从被处理水通过开始经过30分钟后，以被处理水为样品，测定苯酚的浓度。其结果表示在表6中。从表6的结果可以看出，在添加了次氯酸钠的原水中，苯酚被分解到1.2mg/l，在添加了二氧化氯的原水中，苯酚被分解到6.4mg/l。通过该实验结果可以确认，本发明的锰系过滤介质具有改变环境荷尔蒙的可能性，并且具有除去难分解性苯酚的功能。
[表6]
苯酚分解实验
  原水   过滤介质+次氯酸钠   过滤介质+二氧化氯
  10mg/l   1.2mg/l   6.4mg/l

Claims (10)

1.一种水处理方法，其包括：向含有机物的被处理水中添加氯系氧化剂，将所述被处理水通过锰系过滤介质，以催化氧化分解所述有机物，除去化学需氧量，其特征在于， 
所述锰系过滤介质是利用粘合剂使含有天然β-MnO2和γ-MnO2、并且β-MnO2的含量高于γ-MnO2的天然二氧化锰MnO2晶体粉末负载于颗粒状载体表面，而不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理的过滤介质。 
2.根据权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，所述被处理水含有苯酚，通过负载有所述天然二氧化锰MnO2晶体粉末的锰系过滤介质的催化氧化分解来除去难分解性物质苯酚。 
3.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其特征在于，所述载体为陶瓷颗粒，所述锰系过滤介质具有下述所示的特性
表1 
主要成分 SiO2 Al2O3 MnO2 K2O Na2O 其它 含量（%） 30.0～75.0 1.0～20.0 3.0～50.0 0.0～3.0 0.0～3.0 0.0～5.0
。
4.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其特征在于，周期性地反洗填充有所述锰系过滤介质的过滤装置，以洗涤所述锰系过滤介质。 
5.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其特征在于，其还包括将所述催化氧化分解后的被处理水通过活性炭，以吸附除去有机物的工序。 
6.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其特征在于，其还包括在被处理水通过所述锰系过滤介质前，向被处理水中添加凝聚剂，以分离除去悬浮成分的工序。 
7.一种水处理系统，其用于除去化学需氧量，包括：在含有机物的被处理水中添加氯系氧化剂的单元；以及含有添加有所述氯系氧化剂的被处理水通过的锰系过滤介质的过滤装置，其特征在于， 
所述锰系过滤介质是利用粘合剂使含有天然β-MnO2和γ-MnO2、并且β-MnO2的含量高于γ-MnO2的天然二氧化锰MnO2晶体粉末负载于颗粒状载体表面，而不进行烧结、煅烧以及在β-MnO2发生晶型转变的温度下的加热处理的过滤介质。 
8.根据权利要求7所述的水处理系统，其特征在于，所述被处理水含有苯酚，负载有所述天然二氧化锰MnO2晶体粉末的锰系过滤介质通过催化氧化分解来除去难分解性物质苯酚。 
9.根据权利要求7或8所述的水处理系统，其特征在于，其还包括含有通过所述锰系过滤介质后的被处理水通过的活性碳的吸附装置。 
10.根据权利要求7或8所述的水处理系统，其特征在于，其还包括： 
在被处理水通过所述锰系过滤介质前，向被处理水中添加凝聚剂的单元；以及 
添加有所述凝聚剂的被处理水通过的其它过滤装置。 
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