石英砂过滤器不能直接有效去除水中的铁锰离子,仅能拦截铁锰离子氧化后形成的固态颗粒(如氢氧化铁、二氧化锰沉淀物),对溶解态的二价铁(Fe²⁺)、二价锰(Mn²⁺)几乎无去除效果。
一、 核心原因:石英砂的过滤机理局限
石英砂过滤器的核心作用是物理截留,依靠滤料层的孔隙拦截水中的悬浮物、胶体颗粒,其过滤精度通常为 10~100μm。
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溶解态铁锰:水中的二价铁、二价锰是以离子形式存在,粒径远小于石英砂孔隙,可直接穿透滤料层,无法被截留。
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固态铁锰颗粒:当水中的二价铁、二价锰被氧化为三价铁(Fe³⁺)、四价锰(Mn⁴⁺)后,会形成氢氧化铁、二氧化锰的胶体或沉淀颗粒,此时石英砂过滤器可拦截这类固态物质,降低水的浊度和铁锰含量。
二、 若需用石英砂过滤器辅助除铁锰,需配套预处理工艺
要让石英砂过滤器发挥除铁锰作用,必须先将溶解态铁锰氧化为固态颗粒,常见工艺组合如下:
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曝气氧化 + 石英砂过滤
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原理:通过曝气装置向水中充氧,将二价铁氧化为三价铁沉淀:
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
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流程:原水→曝气池(氧化)→沉淀池(初步沉降)→石英砂过滤器(截留剩余颗粒)
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适用:铁含量<5mg/L、锰含量<1mg/L 的水质,成本较低。
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药剂氧化 + 石英砂过滤
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原理:投加次氯酸钠、高锰酸钾等氧化剂,快速将铁锰离子氧化为固态颗粒,氧化效率比曝气更高,适用于高浓度铁锰水质。
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注意:需控制药剂投加量,避免过量氧化剂对后续系统造成影响。
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专用滤料替代:锰砂过滤器
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若需高效去除铁锰离子,锰砂过滤器是更优选择,而非普通石英砂过滤器。
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原理:锰砂(主要成分 MnO₂)具有催化氧化作用,可在滤料表面将二价铁氧化为三价铁并截留,同时对锰离子也有良好去除效果,出水铁含量可降至 0.3mg/L 以下,锰含量降至 0.1mg/L 以下。
三、 石英砂过滤器与锰砂过滤器除铁锰性能对比
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对比维度
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石英砂过滤器
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锰砂过滤器
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去除对象
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仅能去除固态铁锰颗粒
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可直接去除溶解态 + 固态铁锰
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核心机理
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物理截留
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催化氧化 + 物理截留
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铁锰去除率
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低(仅针对氧化后颗粒)
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高(铁去除率≥95%,锰去除率≥90%)
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适用水质
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低浓度铁锰,且需前置氧化
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铁含量≤20mg/L、锰含量≤5mg/L 的水质
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运行成本
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低(仅需反洗水耗)
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中等(需定期补充锰砂滤料)
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总结
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普通石英砂过滤器不具备直接除铁锰离子的能力,仅可作为铁锰氧化后的辅助过滤设备。
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若需深度去除水中铁锰离子,建议选用锰砂过滤器,或采用 “氧化 + 石英砂过滤” 的组合工艺。