铁和锰的去除是饮用水系统中臭氧的较常见用途之一。铁和锰容易被臭氧氧化。本文档将帮助您理解铁和锰被臭氧氧化的基本原理。我们还将介绍臭氧在该应用中的实际应用,同时提供多年来积累的有用技巧。
铁和锰的臭氧氧化反应非常快。在许多臭氧应用中,由于可溶性铁和锰会被臭氧无意间氧化并在不理想的位置掉出溶液,因此高含量的铁和锰会引起麻烦。如果您担心这些问题,请继续阅读,我们将提供有用的提示,以尽可能减轻这些问题。
化学
水中的铁和锰不会引起与健康相关的问题,去除铁和锰的主要目的是由于水的变色而具有美观性。由于铁,锰在管道,固定装置和其他表面上的堆积,也可能需要去除。
铁(II)和锰(II)都可溶于水(不可去除),使它们直接流经常规过滤,而没有某种形式的氧化将其转化为颗粒(可去除)。
除铁
可溶性铁Fe(II)称为亚铁。亚铁Fe(II)被臭氧氧化为三价铁Fe(III)。然后,该三价铁Fe(III)将水解形成颗粒状的Fe(OH)3,可以通过标准过滤将其除去。亚铁Fe(II)与三价铁Fe(II)的反应每mg Fe(II)消耗0.43 mg臭氧。铁也可以被氧气氧化。由于氧气将铁氧化,所以用于除铁的臭氧系统可能比计算出的每毫克铁0.43毫克臭氧的臭氧需求更有效。亚铁的氧化仅需要电子交换,因此是快速反应。在任何锰氧化之前,该反应速度通常将消耗铁氧化反应中几乎所有的臭氧。
除锰
可溶性锰Mn(II)被臭氧氧化,形成二氧化锰MnO2,它是颗粒状,可以通过标准过滤轻松除去。每毫克锰Mn(II)消耗0.88毫克的臭氧。但是,锰的过度氧化会形成可溶性高锰酸盐MnO4-。虽然高锰酸盐通常会随时间(20-30分钟)返回二氧化锰MnO2,但更好设计一个具有适当臭氧剂量的除锰系统,并集成控制装置以防止过度氧化。
过滤
臭氧会氧化铁和锰,形成不溶的颗粒,很容易从水中过滤掉。随着时间的推移,铁和锰会在过滤器上堆积,必须从工艺用水中去除。对于这些应用,强烈建议使用可逆洗的过滤器。沙滤器由于其简单的设计和持久的过滤介质而被广泛用于除铁和除锰。在连续使用的系统中,有必要并行使用两(2)个过滤器,并将反洗周期定为相反的时间。
这些过滤器的回洗水中铁和锰的含量极高,必须小心处理。尽管铁或锰都没有任何健康或安全隐患,但由于排水管可能会因铁和锰的累积而受阻,因此需要牢记管道注意事项。