锰砂过滤器从外观和结构上与普通的砂滤器相似,通常是一个立式的压力容器罐体,材质可为碳钢(内衬防腐)、不锈钢、玻璃钢或塑料(UPVC/PP)。罐体内填充着不同粒径级配的锰砂滤料,底部配有布水系统(如滤帽、布水器),顶部装有控制阀头(手动或多路自动阀)。
根据操作方式,可分为手动型和全自动型。全自动型通过控制器(时间型或流量型)自动完成过滤、反洗、正洗等所有工序,管理更为便捷。
锰砂过滤器的工作过程是一个物理过滤与化学氧化相结合的过程,主要包括催化氧化、过滤吸附和反冲洗三个环节。
1. 催化氧化与过滤(工作状态)
含有溶解态二价铁(Fe²⁺)和二价锰(Mn²⁺)的原水通过布水器进入过滤器,自上而下地流经锰砂滤层。
催化氧化:天然锰砂表面的二氧化锰(MnO₂)是一种强大的天然氧化剂和催化剂。它能与水中的溶解氧发生作用,生成具有更强氧化能力的“活性滤膜”(羟基氧化铁覆盖的二氧化锰复合体)。这层膜能迅速将水中的二价铁氧化成三价铁,形成不溶于水的氢氧化铁沉淀;将二价锰氧化成四价锰,形成二氧化锰沉淀。
过滤吸附:生成的沉淀物(Fe(OH)₃、MnO₂)以及水中的其他悬浮物被锰砂滤层有效地截留和吸附。从而,流出过滤器的是清澈、铁锰含量达标的水。
注: 若原水含铁量过高或溶解氧不足,通常需要在过滤器前设置曝气装置,向水中充氧,以提高氧化效率。
2. 反冲洗(再生状态)
随着反应生成的沉淀物不断积累,滤层阻力(压差)增大,出水能力下降,此时需进行反冲洗。
1、针对铁锰去除设计,催化氧化机理,效率高,效果稳定可靠。
2、依靠自身催化作用和溶解氧进行氧化,不引入额外化学物质,出水水质更安全。
3、锰砂滤料寿命长,只需定期反洗,运行维护成本低。
4、可配备全自动控制阀,实现24小时连续自动运行,管理简单。
5、优质锰砂机械强度高,反复反冲洗不易粉化,损失小。
6、是处理高铁锰地下水的首选和最主流技术。