اصل کار از حذف منگنز و آهن از شن منگنز
روش های زیادی برای حذف آهن و منگنز وجود دارد، به طور کلی با استفاده از اصل اکسیداسیون برای حذف آهن و منگنز، که در حال حاضر اقتصادی ترین و موثرترین روش درمان است.بسیاری از تجهیزات از شن منگنز طبیعی به عنوان رسانه فیلتر استفاده می کنند. اتخاذ فرآیندهای درمان مانند اکسیداسیون هوا، کاتالیز شن های منگنز، جذب و تصفیه؛ اکسیژن موجود در هوا با استفاده از دستگاه هوا در آب حل می شود.وقتی که از لایه فیلتر برای فیلتر شدن عبور می کند، توسط بیوفیلم پوشش دهنده سطح مواد فیلتر جذب می شود و توسط اکسیژن محلول تحت عمل کاتالیز آکسید می شود و روی مواد فیلتر جذب می شود.اکسید آهن سه ارزش تولید شده توسط اکسیداسیون به عنوان یک غشای فیلتر جدید برای شرکت در یک واکنش کاتالیز جدید استفاده می شود. اکسید اضافی با شستن آب تولید شده پس از یک چرخه کار، از بین می رود. اصل حذف منگنز مشابه موارد بالا است.به دلیل اصل جذب انتخابی یون، لایه فیلتر اول آهن و سپس منگنز را از بین می برد.2، Fe (OH) 3 و MnO2 یک رطوبت کلائیدی را تشکیل می دهند که می توانند با فیلتر کردن حذف شوند.
معادله واکنش برای اکسید آهن منگنز به شرح زیر است:
اکسید آهن: 4Fe2++3O2+6H2O=4Fe (OH) 3 ↓
شن و ماسه منگان: MnO · Mn2O+4Fe2+2O2+6H2O=3MnO2+4Fe (OH) 3 ↓
اکسیداسیون منگنز: Mn2++O2=MnO2 ↓
شن و ماسه منگان: Mn2++MnO2 · H2O=MnO2 · MnOH2O+2H
فرآیند تکنولوژیکی
هنگامی که غلظت آهن در آب های زیرزمینی بین 5-10mg/l و غلظت منگنز بین 1-2mg/l باشد،یا زمانی که آب های زیرزمینی حاوی فقط آهن هستند اما منگنز ندارند و غلظت آهن در حدود 10mg/l استاز فیلتراسیون حذف آهن و منگنز یک مرحله ای می توان استفاده کرد.
جریان فرآیند: آب زیرزمینی → پمپ چاه عمیق → دستگاه تهویه → مخزن آب → پمپ تصفیه → دستگاه حذف آهن و منگنز → مخزن → واحد استفاده از آب
اگر آب های زیرزمینی حاوی مقادیر بالایی آهن و منگنز باشند، یعنی آهن بیشتر از 10mg/l و منگنز بیشتر از 2mg/l، باید از فیلتر دو مرحله ای آهن و منگنز برای حذف آهن استفاده شود.
جریان فرآیند:آب های زیرزمینی → پمپ چاه عمیق → دستگاه تهویه → مخزن آب → پمپ تصفیه → دستگاه حذف آهن و منگنز اولیه → دستگاه حذف آهن و منگنز ثانویه → مخزن → واحد آب.
تجهیزات حذف منگنز
فیلتر کربن فعال برای حذف آهن و منگنز
نمودار شیمیک فیلتر کردن فیلتر
ویژگی های تجهیزات
1. آب فاضلاب از تصفیه کننده آب آهن منگنز می تواند به طور مستقیم به شبکه لوله کشی بدون نیاز به یک سیستم تامین آب ثانویه عرضه شود.نیازی به نصب یک پمپ آب ضد آب جداگانه نیستکاهش سرمایه گذاری در تجهیزات و جلوگیری از آلودگی ثانویه
2فیلتر فشار دارای شدت بالا است که باعث می شود فیلتر بدون ایجاد گوشه های مرده به طور یکنواخت و کامل شسته شود.چرخه تصفیه طولانی است، و طول عمر مواد فیلتر افزایش می یابد.
3این دستگاه دارای ساختار معقول است، استفاده از آن آسان است و هزینه های عملیات و نگهداری را کاهش می دهد.
4یک اتاق اکسیداسیون قوی در داخل تجهیزات نصب شده است تا اشباع بخار و آب را افزایش دهد، سرعت اکسیداسیون را تسریع کند،و کاربرد قوی برای محتوای آهن و منگنز در آب خام دارند.
5این دستگاه یک روش توزیع آب غیرمتمرکز را برای کوتاه کردن فاصله بین لایه فیلتر و لوله توزیع آب اتخاذ می کند که می تواند مقدار زیادی آب را ذخیره کند.
پارامتر فنی
زمان اکسیداسیون آب گاز: 3-5 دقیقه سرعت فیلتر: 10-14m/h
مقاومت بازپرداخت: 16-19L/m2s ضخامت لایه فیلتر: 1.2m
فشار کاری: 0.05-1.0MPa محتوای آهن آب خام: ≤ 20mg/L
محتوای منگنز در آب خام: ≤ 10mg/L محتوای آهن در آب فلتر شده: ≤ 0.3mg/L
محتوای منگنز در آب پاشی پس از بررسی: ≤ 0.1mg/L
اکسید منگنز: اکسید منگنز یک نوع اکسید آمفوتریک است که در معرض عوامل کاهش دهنده، خواص اکسید کننده را نشان می دهد.گرم کردن دی اکسید منگنز در یک جریان هیدروژن به 1400K تولید مونوکسید منگنز· گرم کردن دی اکسید منگنز در یک جریان آمونیاک برای به دست آوردن تری اکسید منگنز سیاه قهوه ایواکنش دی اکسید منگنز با اسید هیدروکلوریک غلظت یافته، دی کلورید منگنز و گاز کلور تولید می کند.در صورت برخورد با اکسیدان های قوی، همچنین کاهش پذیری را نشان می دهد. اگر دی اکسید منگنز، کربنات پتاسیم، نیترات پتاسیم یا کلورات پتاسیم مخلوط و ذوب شوند،می تواند یک ذوب سبز تیره به دست آیدذوب شدن آن در آب و خنک کردن آن باعث تولید پرمانگانات پتاسیم، یک ترکیب از منگنز شش ارزش می شود. این یک اکسیدان قوی در رسانه های اسیدی است. به طور گسترده ای در فولاد سازی استفاده می شود.و همچنین در تولید شیشه، سرامیک ها، مروارید، باتری های خشک و به عنوان یک کاتالیزور. هنگامی که با کلورات پتاسیم به عنوان یک کاتالیزور واکنش نشان می دهد، آن را به سادگی کاتالیز نمی کند، بلکه با مواد اولیه واکنش نشان می دهد،در نهایت تولید دی اکسید منگنز برای سنتز ترکیبات آلی: دی اکسید منگنز در شیمی آلی بسیار مفید است. اشکال دی اکسید منگنز که به عنوان اکسید استفاده می شود متفاوت است.چون دی اکسید منگنز دارای چندین شکل بلوری است و می تواند به عنوان MnO2-x (H2O) n از نظر فرمول شیمیایی نوشته شود، جایی که x از 0 تا 0.5 و n می تواند بزرگتر از 0 باشد.دی اکسید منگنز می تواند از طریق واکنش پرمانگانات پتاسیم (KMnO4) و سولفات منگنز (MnSO4) در مقادیر مختلف pH تولید شود. رسوب دی اکسید منگنز قهوه ای بسیار خشک و فعال است. موثرترین حلال های آلی شامل مواد عطرآمیزی، کلرید کربن، استر، تتر هیدروفوران و استر هستند.