除铁锰过滤装置是针对水中铁（Fe2?）、锰（Mn2?）离子超标问题设计的专用水处理设备，通过氧化、催化、过滤等原理将溶解态的铁锰转化为固态沉淀物并去除。以下从技术原理、核心装置类型、关键参数及应用场景等方面详细解析：
一、除铁锰的核心技术原理
铁锰离子的去除需满足两个关键条件：氧化反应和有效过滤，具体原理如下：

氧化过程
铁离子氧化：Fe2?需被氧化为 Fe3?，形成 Fe (OH)?沉淀，反应式：\(4Fe^{2+} + O_2 + 10H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \downarrow\)
锰离子氧化：Mn2?需被氧化为 MnO?沉淀，反应式：\(2Mn^{2+} + O_2 + 2H_2O \rightarrow 2MnO_2 \downarrow + 4H^+\)
氧化条件：需溶解氧（DO≥5mg/L）、合适 pH 值（除铁 pH≥6.5，除锰 pH≥7.5），部分场景需添加氧化剂（如 Cl?、KMnO?）加速反应。
过滤与催化
利用具有催化活性的滤料（如锰砂、活性氧化铝）吸附并加速氧化反应，同时截留沉淀物。
二、主流除铁锰过滤装置类型及特点
1. 锰砂过滤器（最常用）
核心滤料：锰砂（主要成分为 MnO?，MnO?含量≥35% 时催化效果显著），粒径通常为 0.6-1.2mm。
结构特点：不锈钢或碳钢衬胶外壳，内部装填锰砂，底部设布水器和集水器。
常搭配曝气装置（如射流曝气、跌水曝气）增加溶解氧。
工作流程：原水经曝气充氧后进入锰砂滤层；
锰砂催化 Fe2?、Mn2?氧化为沉淀物；
沉淀物被锰砂截留，出水铁锰含量达标。
适用场景：地下水除铁锰（如井水、矿泉水），铁含量≤10mg/L、锰含量≤1.5mg/L 时效果。
2. 曝气 - 过滤一体化装置
组合形式：曝气设备（如曝气塔、曝气罐）与过滤罐集成，常见类型：压力式曝气过滤器：通过水泵加压，利用射流器吸入空气，与锰砂过滤结合。
重力式曝气过滤器：利用水位差跌水曝气，适用于农村小型供水站。
优势：占地小，氧化与过滤同步进行，减少设备数量。
3. 多级串联除铁锰系统
适用高浓度铁锰水质（铁＞10mg/L，锰＞1.5mg/L），通常分为：一级曝气氧化池：通过强曝气（如空压机鼓风）将大部分 Fe2?氧化为 Fe3?；
二级锰砂过滤器：去除剩余铁及锰离子；
三级精滤：可选石英砂或活性炭过滤，进一步降低浊度。
4. 离子交换法除铁锰装置
原理：利用阳离子交换树脂吸附 Fe2?、Mn2?，需定期用盐溶液再生。
特点：出水精度高（铁锰≤0.1mg/L），但树脂易被氧化产物污染，适用于小型饮用水处理。