一、概述
除鐵錳過濾器是一種專門用于去除水中鐵、錳離子的水處理設(shè)備。鐵和錳在水中以多種形態(tài)存在,如二價(jià)鐵離子(Fe²⁺)、三價(jià)鐵離子(Fe³⁺)、二價(jià)錳離子(Mn²⁺)等。當(dāng)水中鐵、錳含量超標(biāo)時(shí),會(huì)導(dǎo)致水的顏色變紅、變黃或產(chǎn)生黑色沉淀,并且會(huì)影響水的口感,還可能在管道和器具中結(jié)垢,對(duì)生產(chǎn)和生活用水造成諸多不良影響。除鐵錳過濾器通過一系列物理和化學(xué)過程,有效地降低水中鐵、錳的含量,廣泛應(yīng)用于地下水處理、工業(yè)用水預(yù)處理等領(lǐng)域。
二、結(jié)構(gòu)組成
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罐體
材質(zhì)選擇:罐體材質(zhì)通常有碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼。碳鋼罐體價(jià)格較為經(jīng)濟(jì),但需要進(jìn)行防腐處理,如內(nèi)部襯膠或涂漆,防止罐體被水中的化學(xué)物質(zhì)腐蝕。不銹鋼罐體(如 304 或 316 不銹鋼)具有良好的耐腐蝕性、強(qiáng)度高,適用于對(duì)水質(zhì)要求較高、可能接觸腐蝕性物質(zhì)的場(chǎng)合。玻璃鋼罐體質(zhì)輕、耐腐蝕,成本相對(duì)較低,在一般的水處理工程中應(yīng)用較廣。
形狀與設(shè)計(jì)特點(diǎn):罐體一般呈圓柱形,這種形狀能夠承受較大的內(nèi)部壓力,并且有利于水流的均勻分布。罐體頂部設(shè)有進(jìn)水口和排氣口,進(jìn)水口用于引入待過濾的水,排氣口在注水初期用于排出罐體內(nèi)的空氣,防止產(chǎn)生氣阻。罐體底部設(shè)有出水口和排污口,出水口用于排出過濾后的水,排污口用于定期排出積累在濾層底部的雜質(zhì)。
布水裝置
功能與原理:布水裝置位于罐體頂部,主要功能是將進(jìn)水均勻地分布在濾層的表面。常見的布水裝置有噴頭式和穿孔管式。噴頭式布水裝置通過多個(gè)噴頭將水均勻地噴灑在濾層上,使水能夠均勻地滲透進(jìn)濾層孔隙進(jìn)行過濾;穿孔管式布水裝置是在管道上開有許多小孔,水從小孔流出,均勻地分布在濾層表面,從而保證水流在整個(gè)濾層上均勻分布,避免出現(xiàn)局部水流過快或過慢的情況。
對(duì)過濾效果的影響:良好的布水裝置能夠確保水流在濾層的橫截面上均勻分布。如果布水不均勻,會(huì)導(dǎo)致部分區(qū)域的濾層過度使用,而其他區(qū)域未充分發(fā)揮過濾作用,從而降低過濾效果,縮短濾層的使用壽命。
濾層
濾料種類與特性:
錳砂濾料:錳砂是一種天然的濾料,主要成分是二氧化錳(MnO₂)。它對(duì)水中的鐵、錳離子有很強(qiáng)的氧化和吸附作用。錳砂表面的二氧化錳可以作為催化劑,將水中的二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子,二價(jià)錳離子氧化為四價(jià)錳離子,這些高價(jià)態(tài)的鐵、錳離子更容易形成沉淀而被去除。錳砂的粒徑一般在 0.5 - 2.0mm 之間,其比表面積較大,能夠提供豐富的吸附位點(diǎn)。
石英砂濾料(輔助):石英砂主要成分是二氧化硅(SiO₂),硬度較高,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。在除鐵錳過濾器中,石英砂通常作為支撐層或輔助濾料。它可以防止錳砂濾料的流失,并且在一定程度上也能攔截水中的大顆粒雜質(zhì)。石英砂的粒徑一般大于錳砂,例如在 0.8 - 2.5mm 之間。
濾層厚度與填充方式:濾層厚度根據(jù)進(jìn)水鐵、錳含量和過濾要求而定,一般錳砂濾層厚度在 0.8 - 1.5m 之間,石英砂支撐層厚度在 0.2 - 0.5m 之間。填充方式要保證濾料的均勻分布,避免出現(xiàn)空隙或堆積過密的情況。在填充過程中,先填充石英砂支撐層,然后再填充錳砂濾料。
集水裝置
結(jié)構(gòu)與工作方式:集水裝置安裝在罐體底部,用于收集經(jīng)過濾層過濾后的水。通常由穿孔管和濾帽組成。穿孔管能夠使過濾后的水均勻地匯集,濾帽則防止濾料顆粒隨水流出。經(jīng)過過濾的水通過穿孔管匯集后,從出水口流出過濾器。
重要性:集水裝置的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到過濾后水的質(zhì)量和流量。如果集水不均勻,可能會(huì)導(dǎo)致部分未經(jīng)過充分過濾的水混入已過濾的水中,降低出水水質(zhì)。同時(shí),良好的集水裝置可以保證水流暢通地流出過濾器,避免在罐體內(nèi)產(chǎn)生積水現(xiàn)象,影響過濾效果。
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:除了氧化和吸附沉淀作用外,濾層還起到了物理過濾的作用。