錳砂除鐵,錳砂濾料接觸氧化除鐵的原理
作者來源:gysxlc 發(fā)布時(shí)間： 2018/7/29 9:32:42 標(biāo)簽：錳砂 錳砂濾料 天然錳砂
導(dǎo)讀：天然錳砂對水中二價(jià)鐵的氧化反應(yīng)的催化機(jī)理,是錳砂中的二氧化錳首先被水中的溶解氧氧化成七價(jià)錳的氧化物,七價(jià)錳再將水中的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵.
目前，在我國生產(chǎn)使用的接觸催化除鐵濾料主要是天然錳砂濾料。最近試制成功的人造銹砂是一種新的接觸綏化濾料，也已開始生產(chǎn)。
人們早已知道，二氧化錳(MnO2)能對水中二價(jià)鐵的氧化反應(yīng)起催化作用。含有高價(jià)錳氧化物的天然錳砂，在除鐵工藝中被用作催化劑已有數(shù)十年歷史。人們一般認(rèn)為，天然錳砂對水中二價(jià)鐵的氧化反應(yīng)的催化機(jī)理，是錳砂中的二氧化錳首先被水中的溶解氧氧化成七價(jià)錳的氧化物，七價(jià)錳再將水中的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵：
3MnO2+O2=MnO·Mn2O7
MnO·Mn2O7+4Fe2++2H2O=3MnO2+4Fe3++4OH-
由于這兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的都很快，所以就大大加速了水中二價(jià)鐵的氧化反應(yīng)。
此外，天然錳砂還具有一定的氧化能力。將未經(jīng)曝氣、完全不含溶解氧的含鐵地下水通過新天然錳砂濾層過濾，開始能將水中含鐵濃度由12-13mg/L降至1mg/L，表面其氧化能力是比較強(qiáng)的。天然錳砂具有氧化能力，也是由于它含有二氧化錳。因?yàn)槎趸i是一種強(qiáng)氧化劑，能對水中二價(jià)鐵其氧化作用：
2Fe2++2MnO2+H2O=2Fe3++MnO2+2OH-
天然錳砂的接觸催化除鐵活性的變化情況。將經(jīng)過曝氣溶氧的含鐵地下水通過天然錳砂濾層過濾，可以看到新的天然錳砂一開始具有異常高的除鐵能力，但隨著時(shí)間迅速降低，數(shù)小時(shí)便降低1倍，20小時(shí)降低近5倍，40小時(shí)降低近10倍，然后除鐵能力會(huì)逐漸回升，這是因?yàn)樵诔F過程中，天然錳砂表面會(huì)形成一層活性濾膜，恢復(fù)除去地下水中鐵的能力。天然錳砂的這種異常高的除鐵能力，就是和天然錳砂一開始具有氧化能力有關(guān)，即水中的二價(jià)鐵在天然錳砂濾層中，不僅受到催化作用，而且還受到錳砂的直接氧化。
