水处理锰砂罐的主要作用是去除水中的铁、锰等有害物质,从而净化水质。以下是其具体作用:
1. 去除铁和锰
氧化作用:锰砂罐中的锰砂滤料含有二氧化锰(MnO₂),它具有强氧化性,能够将水中的二价铁离子(Fe²⁺)和二价锰离子(Mn²⁺)氧化成三价铁(Fe³⁺)和高价锰(MnO₂)。例如,当含铁地下水的pH值大于5.5时,与天然锰砂接触即可将Fe²⁺氧化成Fe³⁺,反应如下:
4MnO₂ + 3O₂ = 2Mn₂O₇
Mn₂O₇ + 6Fe²⁺ + 3H₂O = 2MnO₂ + 6Fe³⁺ + 6OH⁻
吸附和过滤:生成的Fe³⁺会水解成絮状氢氧化铁沉淀(Fe(OH)₃),而MnO₂则会形成沉淀。这些沉淀物被锰砂滤料吸附并过滤掉,从而降低水中的铁和锰含量。
2. 形成活性滤膜
催化作用:在过滤过程中,锰砂滤料表面会逐渐形成一层铁质和锰质滤膜,这层滤膜具有催化作用,能够进一步提高除铁和除锰的效果。新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质,会参与新的催化除铁过程,形成一个自动催化过程。
3. 过滤和截污
过滤作用:锰砂滤料具有理想的级配比例,单位体积内比表面积大,截污能力强。它能够有效过滤水中的悬浮物、胶体等杂质,使水质更加清澈。
截污能力:锰砂滤料的容重较低,特别适用于大中型水厂的虹吸除铁锰滤池和各型除铁锰滤罐,能够有效截留水中的污染物。
4. 调节水的pH值
稳定水质:锰砂滤料还具有调节水的pH值的作用,能够使水质更加稳定。这对于一些对水质要求较高的应用场景,如食品加工、饮料生产等,尤为重要。
5. 其他作用
脱色和除味:锰砂滤料能够去除水中的异色和异味,改善水质的感官性质。这对于提高饮用水的口感和质量具有重要意义。
消毒作用:锰砂滤料还具有一定的消毒作用,能够杀灭水中的细菌和微生物,使水质达到卫生标准。