FAQ Manganese Greensand

1. Allgemeine Beschreibung Manganese Greensand
2. Physikalische Eigenschaften
3. Wirkungsweise
4. Störfaktoren für die Eisenentfernung und Entmanganung
5. Einsatzgrenzen bei Verwendung von Manganese Greensand
6. Verfahrensschema der Schnellfiltration mit Greensand
7. Allgemeine Betriebsbedingungen für Greensand in Schnellfilter zur Enteisenung und Entmanganung
8. Diagramm Druckverlust
9. Diagramm Bettausdehnung
 

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1. Manganese Greensand - Allgemeine Beschreibung

Manganese Greensand ist ein aus Glaukonit hergestelltes Filtermaterial und besteht vorwiegend aus Aluminium Silikaten.
Glaukonit ist auch bekannt als Grünsand, Grünerde, Grünsandstein.
Beste Qualitäten werden zu hochwertigen Farbpigmenten verarbeitet.
Der für die Herstellung von Manganese Greensand erforderliche Grundstoff wird im Osten der USA gebrochen und verarbeitet. Nach dem Mahlen wird der Grünsand mit einer Manganchlorid behandelt und anschließend mit Kaliumpermanganat aktiviert.

 Manganese Greensand wirkt die reaktiv gegenüber niedereren Eisen und Manganoxiden.
Durch die Beschichtung erhält das Grünsandgranulat die schwarze glänzende Oberfläche.

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2. Physikalische Eigenschaften

*Je Liter Greensand kann bis zur Rückspülung entweder aus 1cbm Wasser 1,94 mg Eisen oder aber bei 1,94 cbm Wasser können 1 mg Eisen entfernt werden.
**Sinngemäß wie oben, jedoch mit 1 kg Greensand
Zum Vergleich mit anderen Filtergranulaten ist die nutzbare Kapazität in ltr zu verwenden

Manganese Greensand ist zertifiziert nach ANSI/NSF Standard 61 und nach UL als Trinkwasseraufbereitungskomponente in Bezug auf ANSI/NSF 61-(1991)-57Y3

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3. Wirkungsweise von Manganese Greensand

Manganese Greensand bewirkt die Oxidation gelösten Eisens, Mangans  mit Hilfe von höheren Oxiden des Mangans. Die entstehenden Feststoffanteile können anschließend abfiltriert werden.
Der Schwefelwasserstoff wird durch Oxidation mit Sulfat  entfernt. Der unlösliche Niederschlag anschließend abfiltriert und durch Rückspülung aus dem Filterbett entfernt

Ist das Oxidationspotentials des Bettes erschöpft wird es durch eine schwache Kaliumpermanganat(KMnO4)-Lösung regeneriert. Die Regeneration bewirkt eine Nachoxidation in höherwertige Manganoxide der Oberflächenbeschichtung.
Eine gesättigte Lösung von ca. 3 gr. Kaliumpermanganat/ltr Filtermaterial reichen aus, um eine Regeneration zu gewährleisten.
Die Regeneration sollte vor der Erschöpfung des Bettes durchgeführt werden, eingeleitet durch eine gute Rückspülung.

Ein Überfahren des Bettes, d.h. ein Betrieb nach Erschöpfung der Kapazität, reduziert die Lebensdauer und verursacht Verfärbungen im Wasser.

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4. Störfaktoren bei der Enteisenung und Entmanganung

Störsubstanzen, die eine Ausfällung stören oder unmöglich machen sind:

4.1  Organische Stoffe:
sie sind meist gefärbt und wirken als Binder sowohl für die Ferri- als auch die Ferro-Verbindungen, indem sie das Eisen in einem chemisch löslichen gebundenen Komplex halten.
Zum Beispiel ist das Eisen im Hämoglobin des Blutes in einer ähnlichen Art gelöst.

4.2. Freie Kohlensäure
sie vermindert die Bereitschaft des gelösten Eisens, zu reagieren oder aus einer Lösung auszufallen.

4.3. Bestimmte Kombinationen gelöster Mineralien
sie neigen dazu, nur teilweise lösliche Eisenkomplexe mit verminderter Reaktion zur Ausfällung zu bringen.
Das sind im allgemeinen Sulfatkomplexe, die bei Anwesenheit von Chloriden noch weiter die Aktivität mindernd können.

4.4. Öl im Wasser
Öl legt sich als Film über das Granulat. Dadurch kann Birm nicht als Katalysator wirken. Eine Reduktion zwischen Sauerstoff und Eisen ist somit nicht möglich

4.5. Schwefelwasserstoff im Wasser
Bei Konzentration über 5mg/ltr H₂S ist die Enteisenung/Entmanganung nicht mehr möglich.

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5. Einsatzgrenzen bei der Enteisenung/Entmanganung

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6. Verfahrensschema der Schnellfiltration mit Manganese Greensand

Die Anwendung erfolgt in einem normalen Filtrationsverfahren ( siehe Bild 1). Eisen- und Manganhydroxide werden am Filterbett abgefiltert.
Durch ein periodisches Rückspülen wird das abfiltrierte Eisen ausgespült. Die Regeneration kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Näheres siehe FAQ Enteisenung
Manganese Greensand wird durch die Enteisenung nur gering verbraucht.

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7. Allgemeine Betriebsbedingungen der Schnellfiltration mit Manganese Greensand

*  bei optimalen Bedingungen
** Die zusätzliche Anwendung von Luftspülung ist vorteilhaft, wenn der Filterwiderstand um 0,7 bar zugenommen hat. Vor Einsatz ist ein Test empfehlenswert.

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8. Druckverlust

Im untenstehenden Diagramm  ist der Druckverlust je Meter Betthöhe in Abhängigkeit von der Filtergeschwindigkeit und Wassertemperatur dargestellt. Ein Druckverlust von 0,5 bar sollte nicht überschritten werden. Spätestens bei Erreichen dieser Druckdifferenz ist eine Rückspülung durchzuführen

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9. Bettausdehnung

Im untenstehenden Diagramm ist die Expansion des Filterbettes während der Rückspülung dargestellt als Funktion der Wassertemperatur.
Die Rückspülung ist für 15-20 Minuten durchzuführen bei einer Bettexpansion von 35 - 45%.

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