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用于地下水除铁和除锰的天然锰砂滤料,其锰的形态应以氧化锰为主。含锰量(以MnO2计,下同)不应小于35%的天然锰砂滤料,既可用于地下水除铁,又可用于地下水除锰;含锰量为20%~30%的天然锰砂滤料,只宜用于地下水除铁;含锰量小于20%的锰矿砂则不宜采用。宜优先采用经过科学试验或生产使用证明能获得良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种作滤料。天然锰砂滤料的平均密度一般为3.2g/cm3,6g/cm3范围内。使用中对密度有特殊要求者除外。,天然锰砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%(百分率按质量计,下同),天然锰砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于3%。,天然锰砂滤料应不含肉眼可见泥土、页岩和外来碎屑,含泥量不应大于2.5%。,滤料的水浸出液应不含对人体有毒、有害物质。
天然锰砂除铁是一种接触催化除铁工艺,适合于地下水含铁量小于20mg/l的除铁。天然锰砂中含的高价锰能将水中的二价铁氧化成三价铁,同时在表面形成有催化作用的“活性滤膜”,进一步提高了除铁效果。含铁水经曝气后,只经天然锰砂一次过滤,就能完成全部除铁过程,常用于饮用水除铁、除锰过滤装置,地下水除铁除锰净化水质使用。
在除铁锰滤池中运行时,水中低价铁锰离子先被覆合锰砂滤膜吸附,然后被氧化和水解,生成氢氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性滤膜,并作为新的催化剂参与接触氧化反应,使活性滤膜有随着使用增厚的趋势,形成了覆合锰砂的自修复特性,使用一年的覆合锰砂,锰含量增加18.2%,铁含量增加4.8%;使用两年半的锰含量增加了27.3%,铁含量增加14.3%.锰砂容重较低(为1.55~1.60g/cm3),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 虹吸滤池由于反冲洗水头较低,往往不宜于使用容重较大的天然锰砂滤料(其容重一般为2.2~2.4g/cm3),使大中型水厂除铁锰滤池的设计使用受到一定限制。
在水质软化过程中,首先,由于锰砂软化水的处理时间有限,其次,由于水中有铁单质,三氧化二铁,氧化亚铁等铁的氧化物,各种物质混合,使锰砂的除铁除锰效果,软化水效果大幅度降低,所以为了增加锰砂除铁除锰的效果,就要在锰砂处理工艺前加一道曝气处理工艺,是除铁除锰达到 的效果!可根据水质的不同组合形式选用不同比列的厌氧—好氧—兼氧的生物处理工艺,这种工艺不但有优异的脱氮除磷效果,而且能够把大分子量的有机物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有机物。重要的是能够将铁单质,单质锰,氧化亚铁,低价氧化锰,氧化成高价铁的氧化物!这样锰砂的除铁除锰压力就降低了,整体处理效果 !
二氧化锰(自然界以软锰矿形式存在)。物理性状:黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体。溶解性:难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,加热情况下溶于浓盐酸而产生 。天然锰砂池他的反冲洗时间一般为5-15分钟。天然锰砂 池料表面的“活性滤膜“结构比较硫松,能在长时间的冲洗中破坏, 所以滤池的反冲洗应以不破坏滤料表面的“活性论膜”为度。 否期会引起滤后水质严重恶化,在地下水除铁滤池中,应采用不易为铁质堵塞的配水系统形式。采用上设承托层的管式大阻力配水系统和格 栩式或孔板式小阻力配水系统。
锰砂滤料是采用国内优质锰砂矿、晶粒致密、机械强度大、化学活性强、不易破碎、不溶
于水的天然锰矿砂。经水洗打磨除杂、破碎、干燥、磁选、筛分、除尘等工艺加工成砂。再把加工好的锰砂按一定的级配调合而成。它具有水处理滤料理想的级配比例,使它在单位体积内有 的比表面积、强的截污能力、 的氧化催化作用和小的反冲洗流失率。
锰砂滤料外观黑褐色,近圆形,主要成份是二氧化锰,含量在35%-45%之间,采用锰砂滤料处理地下水,工艺简单,操作方便,工程造价低,长效稳定,服务周期在5年以上,易于管理,不填加任何化学药剂即可达到去除水中铁、锰、砷等有害物质的目的,水质完全达到 饮用水标准,是非常好的地下水处理滤料。锰砂滤料常用规格有0.4-0.6mm、0.6-1.2mm、1-2mm、2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm。特殊规格可根据用户需求另行加工。
锰砂是采用国内质量优良、含锰量高、晶粒致密、机械强度大、化学性能好、不易破碎、不溶于水的天然锰矿矿石作原料,经水洗干燥、磁选、筛分、除尘等工艺生产成砂。锰砂具有水处理滤料理想的级配比例,在单位体积内有较大的比表面积、zui强的截污能力、zui大的氧化催化作用和zui小的反冲洗流失率,用于地下水除铁和除锰的天然锰砂滤料,其锰的形态应以二氧化锰为主。锰砂滤料的常用规格为:0.6-1.2mm、1-2mm、2-4mm、4-8mm等。
锰砂的用途非常广泛,只要是用于祛除水中铁离子和锰离子的案例都可以用到。常见的包括自来水厂水处理、工厂循环水处理、化工与纺织行业用水、以及和生活密不可分的泳池用水、温泉洗浴用水、牧业渔业用水等等各供水行业。宜优先采用经过科学试验或生产使用证明能获得良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种作滤料。
天然锰砂滤料的平均密度一般为3.2g/cm3至3.6g/cm3范围内。使用中对密度有特殊要求者除外。天然锰砂滤料的*可溶率不应大于3.5%(百分率按质量计,下同)。天然锰砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于3%。天然锰砂滤料应不含肉眼可见泥土、页岩和外来碎屑,含泥量不应大于2.5%。滤料的水浸出液应不含对人体有害物质。
锰砂过滤器是用于机械过滤器以及多介质过滤器是用于净水类设备的前期处理设备,主要作用是去除水中的悬浮物质、固体颗粒的预处理。其材料采用多种材质,如:PE、钢衬胶、钢喷塑及钢环氧防腐、不锈钢等。根据滤料介质有所不同,用途与作用也各有区别,一般有石英砂、活性碳、锰砂、无烟煤等。滤料选用石英砂又叫做石英砂过滤器,滤料选用无烟煤称为无烟煤过滤器,滤料选用锰砂(除铁、锰)称为锰砂过滤器,滤料选用活性炭则成为活性炭过滤器。也可以组合使用。锰砂过滤器的主要功能是悬浮物、机械杂质、有机物,降低水的混浊度,吸附、去除水中的色素、余氯胶体及铁离子等,该机可根据过滤量而选定规格的大小,使用及操作非常简便 。
铁和锰在地下(井)水中几乎同时存在,水中含铁量较高时,水有铁腥味,影响水的口感,作为造纸、纺织、印染、化工和皮革精致等生产用水,会降低产品质量,含铁水可使生产用具发生锈斑,洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍,铁质沉淀物Fe2O3会滋长铁细菌,阻塞管道,有时会出现红水。而含锰量较高的水与含铁量高的情况相类似,如使水有色、嗅、味,损害纺织、造纸、酿造、食品等工业产品的质量,家用器具会污染成棕色或黑色,洗涤衣物会有微黑色或浅灰色斑渍。为此我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)规定,铁含量≤0.3㎎/L,锰含量≤0.1㎎/L,超过标准的原水须经除铁除锰处理。长时间饮用含铁含锰量过高的水还会严重影响身体,对生产设备腐蚀能力极强。
石英砂/锰砂过滤器是一种过滤器滤料采用石英砂或者锰砂作为填料。有利于去除水中的杂质。其还有过滤阻力小,比表面积大,耐酸碱性强,抗污染性好等优点,石英砂/锰砂过滤器的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计,实现了过滤器的自适应运行,滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性,即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态,有利于在各种运行条件下保证出水水质,反洗时滤料充分散开,清洗效果好。砂过滤器可有效去除水中的悬浮物,并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。并具有过滤速度快、过滤精度高、截污容量大等优点 。
无烟煤块煤主要应用是化肥(氮肥、合成氨)、陶瓷、制造锻造等行业;无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹(高炉喷吹煤主要包括无烟煤、贫煤、瘦煤和气煤)。还可用于生活给水及工业给水的过滤净化处理。使用时根据滤池的形式确定使用参数,一般双层滤科的铺装厚度为300—400mm;正常滤速10—14m/h,强制滤速14—1 8m/h;三层滤料铺装厚度450mm,正常滤速18—20m/h,强制滤速20~25m/h。滤池反洗采用水冲洗、水汽冲洗或辅以表面冲洗。
分解炉的作用是在固相悬浮于热气体的条件下完成碳酸盐的分解吸热反应。在所提供的热量不能使生料完全分解的情况下,分解过程可按CO2的分压达到某一平衡状态考虑。一般来说分解炉的平衡状态温度处于850~900℃范围。分解炉内的温度分布与燃烧成气相视的放热速率。由气相传给固体生料粉的传热速率。
生料颗粒分解时的吸热速率。与使用烟煤相比,由于无烟煤挥发份较低,因此需要一个相对较大的分解炉,以期获得相同的生料分解率和相同的煤粉燃烬程度,或者要求一个较高的操作温度,或者将无烟煤磨得更细一些。当三次风温较低时,无烟煤挥发出来的气体往往不能产生足够的热量使温度升高。,所以将煤粉直接喂入温度范围通常在1000~1200℃的上升烟道废气中可确保煤粉燃烧。
另外需要提出的是燃烧速度和燃烬时间还取决于烟气中的O2含量,用较高的空气过剩系数操作分解炉时刻缩短燃烬时间,但通常增大空气过剩系数的做法将会增加通过预热器的气体流量。为此将造成较大的压差和较高的废气温度,从而使窑主排风机的负荷增大,整个窑系统的单位热耗也将有所增加。
改变生料喂入方式是相当重要的,采用无烟煤操作时,无烟煤与生料粉的混合 能有适当的滞后时间,以保证无烟煤的点燃,因此对喂入分解炉的生料需要进行分级控制,以便使分解炉底部形成一个相对高温区。判断生料在分解炉内是否达到预期的效果, 的办法是检测入窑生料分解率,如果入窑生料分解率达到了预期效果,说明无烟煤在分解炉内的燃烧是合适的。
新型干法水泥生产线装备有现代化的燃烧器,现代化的燃烧器配备有适当的火焰调节装置,可以使无烟煤没有任何问题地在窑头进行燃烧。燃烧器的作用不仅仅是输送和分布煤粉,更主要的是保持火焰的理想长度和合适的气体流场。火焰的长度对于新型干法窑来讲十分重要,火焰如果过短,煤的潜热只能在较小体积内释放出来,火焰的温度就会在局部变得很高,相反,如果火焰长度加长,温度就会下降。火焰的长度主要靠燃烧器的推动力进行控制。
原煤的种类对火焰的长度并不十分重要,只要求单个煤粒子的燃烬时间小于其在火焰中的停留时间即可。如果目标是让无烟煤与烟煤保持相同的火焰长度,那么就必须对煤粉的燃烬时间进行补偿。简单的做法就是将无烟煤磨得更细一些。
高温二次风将会快速加热进入燃烧器的煤粉的挥发分快速排出,煤粉一经离开燃烧器端部,焦炭粒子就会点燃,因此冷却机的使用效果将对无烟煤的使用产生一定影响。在回转窑窑头燃烧器上使用无烟煤需要保证如下条件:煤粉能达到足够的符合要求的细度,以保证燃烧和火焰形成。控制可靠稳定的煤粉喂料。燃烧器的一次分必须具有足够的推动力并可调节。燃烧器必须能够在燃烧带产生有充分内部循环空气的火焰,以保证无烟煤尽快点燃。在启动冷窑或窑况不正常时利用烟煤或燃油辅助燃烧。
无烟煤的含碳量较高,挥发分较低,需要较高的温度才能燃烧。烟煤的含碳量低,挥发分较高,比较容易燃烧。取一玉米粒大小的煤块,丢在已经加热的电炉上,如果是烟煤,会很快明火燃烧,并且有烟。如果是无烟煤,需很长时间才能燃烧,几乎没有火焰。如果没有电炉,可将煤块用细铁丝捆住,在酒精灯或液化汽火焰上试验。
中国无烟煤预测储量为4740 亿吨,占全国煤炭总资源量的10%,年产2 亿吨。山西省占32%,河南省占18%,贵州省占11%。中国有六大无烟煤基地:北京京煤集团、晋城煤业集团、焦作煤业集团、永城煤矿区、神华宁煤集团、阳泉煤业集团。其中宁夏碱沟山的无烟煤,灰分小于7%,硫含量从0.6-2.9%,是不可多得的优质无烟煤。
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