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Greensand FAQ

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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
10. Kontakt

Zur FAQ Anlagentechnik zur Enteisenung und Entmanganung
Zur Produktbeschreibung und den Bestelldaten von Manganese Greensand
Zu den Anlagen zur Enteisenung und Entmanganung mit Manganese Greensand
Zur Produktübersicht Wasseraufbereitung


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

  Manganese Greensand
Form Granulat, trocken
Farbe schwarz
Schüttdichte  kg/ltr 1,35
Korngröße mm 0,30 - 0,35
mittlere Korngröße mm 0,59mm
Siebklasse mm 0,19 - 1,2
Gleichförmigkeitskoeff. 1,6
spez. Dichte kg/dm³ 2,4 -2,9
Abriebverlust/Jahr ca. 2%
tats. nutzbare Kapazität je ltr Greensand bis zur Rückspülung* 1,94 mg/ltr (Fe)  x cbm
1,41 mg/ltr (Fe+Mn) x cbm
(Erfahrungswerte)
tats. nutzbare Kapazität je kg Greensand bis zur Rückspülung** 1,43 mg/ltr (Fe)  x cbm
1,04 mg/ltr (Fe + Mn) x cbm
(Erfahrungswerte)
Verpackung ltr 28,3 ltr (=1 ft³)
Verpackungsart PE-Sack

*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

Problembereiche Arbeitsbereich
pH-Bereich 6,2 bis 8,5
Gelöster Sauerstoff mind 30 % des Eisengehaltes
Alkalinität > 2x (SO4-- Cl-)
Schwefelwasserstoff H2S < 5 mg/ltr
Fe++/Mn++ < 15mg/ltr
Organische Stoffe < 5 mg/ltr
Öl = 0 mg/ltr
Temperaturbereich 5- 30°C

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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.

Filterbettaufbau bei der Enteisenung und Entmanganung mit Manganese Greensand

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7. Allgemeine Betriebsbedingungen der Schnellfiltration mit Manganese Greensand

Subjekt Bedingungen
Korngrößen in mm 0,3
Einsatzgebiet Industrie, Haushalt
Filtergeschwindigkeit in m/h siehe Tabelle
Rückspülung in m/h* 20-25m/h
Rückspüldauer in Minuten ca. 15-20
Stützschicht (Kies) in cm 35
Filterschichthöhe in cm 700-800
Freibord, % des Filterbetts 35-50
Kaliumpermanganatzugabe 3 gr/ltr Granulat

 

Filtergeschwindigkeiten

Eisen/Mangan Konzentration Filtergeschwindigkeit
0,5 mg/ltr 12 m/h
1,0 mg/ltr 10 m/h
2,0 mg/ltr 8 m/h
3,0 mg/ltr 6 m/h
5,0 mg/ltr 5 m/h

*  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

Diagramm Druckverlust bei der Enteisenung und Entmanganung mit Manganese Greensand

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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%.

Diagramm Bettexpansion von Manganese Greensand bei der Enteisenung und Entmanganung

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10. Formular

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Für ein Angebot benötigen wir mindestens folgende Daten:

  • Eisen
  • Mangan
  • pH-Wert
  • Schwefelwasserstoff (nur wenn Wasser nach faule Eier riecht)
  • ggf. Ammonium
  • ggf Methan
  • ggf TOC (bei Verdacht auf Huminstoffe)
  • wenn möglich Säurekapazität Ks 4,3 (früher auch "m-Wert) oder alternativ Karbonathärte
  • wenn möglich Basenkapazität Kb 8,2 (früher auch "-(minus) p-Wert")  oder alternativ freie Kohlensäure
  • wenn vorhanden, Gesamthärte
  • Wassertemperatur
  • Durchflussleistung der Brunnenpumpe cbm/h
  • Wasserbedarf Spitzenbelastung in cbm/h
  • Wasserbedarf/durchschnittlich
  • Betriebsstunden/Tag

Kontaktinformation

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E-Mail

 

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