铁和锰都是人体所需要的微量元素,只要水中含量不超标,不至于影响人的健康。然而,当水中铁离子浓度大于0.3mg/L时,水具有铁腥味。同时,当锅炉、压力容器等以此水质为介质时,常造成软化设备中离子交换剂污染中毒,锅炉结生褐色坚硬的铁垢,不但降低其热交换效率,还致使其易发生变形、爆炸等事故。因此,必须找到经济有效的办法来去除水中铁、锰,以便使地下水更好地为人类服务。
锰砂滤料是有效解决地下水发黄,铁、锰含量高的问题。锰砂滤料外观粗糙呈褐色或淡灰色,常用于生活饮用水的除铁、除锰过滤装置,滤水效果良好。锰砂滤料主要用于降低水中的铁锰铁和锰总含量,根据我国生活饮用水卫生标准规其铁含量≤0.3㎎/L,锰含量≤0.1㎎/L,长时间饮用含铁含锰量过高的水会影响身体健康。
锰砂滤料在地下水除铁中,采用的除铁机理是接触氧化法,利用的是锰砂滤料中二氧化锰的催化氧化作用。地下水中含有的铁是以二价铁Fe2+的状态存在的,当含铁量超标的地下水通过锰砂滤料滤层时,在锰砂滤料的接触氧化下,将二价铁氧化为三价铁,完成Fe2+的氧化和截留。在过滤初期,以吸附除铁为主,经过一段时间后,锰砂滤料吸附除铁能力逐渐减弱,滤后水含铁量有升高趋势。
与此同时,滤料表面开始生成具有催化活性的铁质滤膜,但接触氧化能力较小,所以新滤料在形成滤膜的过程中,同时具有吸附除铁和接触氧化除铁两种作用。到后期活性铁质滤膜渐趋成熟,当活性滤膜除铁能力的增长速率超过其吸附除铁能力的减小速率时,滤层出水含铁量又开始降低。这样,活性滤膜的接触氧化除铁作用逐渐增强而取代了新滤料的吸附除铁作用。当滤料成熟后,滤层出水的含铁浓度便处于稳定。