水中铁和锰的处理方法

浏览：720 | 2018-11-23

　　地下水中的铁，一般是以二价铁离子状态（Fe2+）存在必须使用锰砂才能有效处理。当加入氧气时，氧与水中二价铁反应，使二价铁氧化成三价铁（Fe3+），并呈深黄色胶体状态，当这些胶体状态的铁遇到细小的孔隙，便难于通过，即会累积于过虑物表面，并在滤料颗粒表面生成具有接触催化活性的铁质滤膜，这种滤膜可以充分吸附三价铁，最后用锰砂去除水中过量的铁，使其满足用水要求。其主要反应式如：Fe2++FeO(OH)→FeO(OFe)++H+FeO(OFe)++O2＋H2O→FeO(OH)＋H+

　　锰砂滤料的成熟期，与地下水的水质，特别是水中含铁量、滤料的粒径、滤层的厚度、滤速等因素有关。水中含铁量在≤10mg/L时，抽水过滤持续到2~3天；含铁量在10~20mg/L时，需持续抽水到7天左右。锰砂滤料的滤速为10~15m/h时，可以达到除铁效果其锰砂滤料含量达到35-40；如果需要除锰滤速为≤6m/h，才能达到除锰目的。

　　地下水中除铁、锰的工艺流程及设计方案因地下水中含铁、含锰、及其pH值的高低、处理水量的大小不同而不同。当水中含铁量<10mg/L，pH＝5.5时，设计为一次曝气、一级过滤；当水中含铁量10~20mg/L、pH＝5.5时，设计为一次曝气、二级串联过滤；当水中含铁锰均要去除时，原则上先除铁后除锰；当水中含铁、锰量比较低、pH值较高时，可以采用加大罐体直径，减慢滤速，用单级过滤予以去除。当被除铁、除锰的原水pH值<6.8时，需向原水加碱或石灰拌搅成碱化溶液，提高pH值后，才能把水中的锰离子去除。当水中含二氧化碳时，应首先将原水进行一次或二次曝气，去除水中的侵蚀性二氧化碳，再除铁、锰。该装置对锰砂滤料和承托层的选择有严格的要求。因此，锰砂滤料化学成份稳定性、机械强度、颗粒级配、厚度等，如果设计不合理，会直接关系到处理效果。

　　地下水除铁锰最常用是锰砂滤料。锰砂滤料呈黑色，要求二氧化锰含量一般在40~42%，粒径1mm-2mm，磨损率<0.54%，破碎率<0.23%，堆比重1.8g/cm3，孔隙率>50%。除此之外，还有石英砂滤料、鹅卵石滤料，分别作滤料和承托层。石英砂要求粒径2mm-4mm，二氧化硅含量>98.5%，盐酸可溶率<1.5%，含泥量<0.04%，比重>2.55g/cm3，磨损率<0.4%，孔隙率>43%，破碎率<0.8%，比重1.75g/cm3。鹅卵石滤料颗粒要求在4mm-8mm，比重1.85g/cm3以上两种滤料具有机械强度高、吸附能力强、化学成份稳定、不含对人体健康有害和有毒的物质成份。

　　滤料和承托层的厚度滤料和承托层的厚度根据原水中水质和目标水质要求而确定。后者尚需按不同颗粒级配设置多层。

　　锰砂滤料要求及反冲洗时间控制、怎样反冲洗，滤层经过一段时间使用，会渐被铁泥堵塞，滤层的水头损失随之不断增长。这时如果不及时对滤层反冲洗，会使压力加大，流量变小，直接影响过滤效果。一般对滤层的反冲洗，用反向水流自下而上进行冲洗。通常用滤后水塔水或原井水反冲。每次反冲时间一般在10~15分钟完成。如果反冲洗超过一定限度，便有可能使滤料表面的活性滤膜受到破坏，从而降低滤层的除铁能力，所以滤层的反冲洗时间不宜过长。滤层反冲洗间隔的长短视原水中被处理铁、锰含量高低而定。当水中含铁量较高时，滤层过滤持续24小时/天，间隔1~2天，反冲一次；当水中含铁量较低时，滤层过滤间歇、不连续，间隔可延到5~7天，反冲一次。