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錳砂除鐵除錳方法

作者來(lái)源:admin       發(fā)布時(shí)間: 2013/11/26 12:41:45    標(biāo)簽:錳砂 除鐵 除錳 方法
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錳砂除鐵錳方法一、地下水除鐵錳的意義我國(guó)許多城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)都以地下水為主要水源,特別在廣東、海南沿海地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源,但部分地區(qū)如雷州半島、海口市的地下水中鐵錳。含量較高,多高于國(guó)家飲用水標(biāo)…

錳砂除鐵除錳方法

一、地下水除鐵錳的意義
我國(guó)許多城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)都以地下水為主要水源,特別在廣東、海南等沿海地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源,但我國(guó)部分地區(qū)、海口市、山東省、內(nèi)蒙古等的地下水中鐵錳。含量較高,多高于國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的界線指標(biāo),其中含鐵量多在1.5~11.5mg/L,含錳量多在0.2~1.3mg/L。鐵、錳離子過(guò)高,會(huì)使供水管道腐蝕或由于沉淀及鐵細(xì)菌繁殖造成管道堵塞,影響供水設(shè)備的正常使用。飲用鐵錳含量超標(biāo)的水會(huì)影響身體健康。部分工業(yè)用水對(duì)鐵、錳含量有嚴(yán)格的要求。因此,科學(xué)去除地下水中的鐵、錳具有重要意義。
二、工作原理及工藝流程;
1、錳砂除鐵除錳工作原理;
 地下水中的鐵,一般是以二價(jià)鐵離子狀態(tài)(Fe2+)存在。當(dāng)加入氧氣時(shí),氧與水中二價(jià)鐵反應(yīng),使二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵(Fe3+),并呈深黃色膠體狀態(tài),當(dāng)這些膠體狀態(tài)的鐵遇到細(xì)小的孔隙,便難于通過(guò),即會(huì)累積于過(guò)慮物表面,并在濾料顆粒表面生成具有接觸催化活性的鐵質(zhì)濾膜,這種濾膜可以充分吸附三價(jià)鐵,最后去除水中過(guò)量的鐵,使其滿足用水要求。其主要反應(yīng)式如下:
  Fe2++FeO(OH)→FeO(OFe)++H+
  FeO(OFe)++O2+H2O→FeO(OH)+H+
濾料的成熟期,與地下水的水質(zhì),特別是水中含鐵量、濾料的粒徑、濾層的厚度、濾速等因素有關(guān)。水中含鐵量在≤10mg/L時(shí),抽水過(guò)濾持續(xù)到2~3天;含鐵量在10~20mg/L時(shí),需持續(xù)抽水到7天左右。濾料的濾速為10~15m/h時(shí),可以達(dá)到除鐵效果;如果需要除錳濾速為≤6m/h,才能達(dá)到除錳目的。
2、工藝流程;
根據(jù)鞏義市嵩鑫濾材工業(yè)有限公司多年工作經(jīng)驗(yàn),地下水中除鐵、錳的工藝流程及設(shè)計(jì)方案因地下水中含鐵、含錳、及其pH值的高低、處理水量的大小不同而不同。當(dāng)水中含鐵量<10mg/L,pH=5.5時(shí),設(shè)計(jì)為一次曝氣、一級(jí)過(guò)濾;當(dāng)水中含鐵量10~20mg/L、pH=5.5時(shí),設(shè)計(jì)為一次曝氣、二級(jí)串聯(lián)過(guò)濾;當(dāng)水中含鐵錳均要去除時(shí),原則上先除鐵后除錳;當(dāng)水中含鐵、錳量比較低、pH值較高時(shí),可以采用加大罐體直徑,減慢濾速,用單級(jí)過(guò)濾予以去除。當(dāng)被除鐵、除錳的原水pH值<6.8時(shí),需向原水加堿或石灰拌攪成堿化溶液,提高pH值后,才能把水中的錳離子去除。當(dāng)水中含二氧化碳時(shí),應(yīng)首先將原水進(jìn)行一次或二次曝氣,去除水中的侵蝕性二氧化碳,再除鐵、錳。典型常用的工藝流程如下圖。
三、錳砂濾料要求及反沖洗時(shí)間控制
 該裝置對(duì)濾料和承托層的選擇有嚴(yán)格的要求。因此,濾料化學(xué)成份穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、顆粒級(jí)配、厚度等,如果設(shè)計(jì)不合理,會(huì)直接關(guān)系到處理效果。
1、錳砂濾料的選擇;
地下水除鐵錳最常用的濾料有天然錳砂。錳砂呈黑色,要求二氧化錳含量一般在30~40%,粒徑0.6~2.0mm,磨損率<0.54%,破碎率<0.23%,堆比重1.8g/cm3,孔隙率>50%。除此之外,還常用天然石英砂、砂礫石,分別作濾料和承托層。石英砂要求粒徑0.5~1.2mm,二氧化硅含量>98.5%,鹽酸可溶率<1.5%,含泥量<0.04%,比重>2.55g/cm3,磨損率<0.4%,孔隙率>43%,破碎率<0.8%,堆比重1.75g/cm3。以上兩種濾料具有機(jī)械強(qiáng)度高、吸附能力強(qiáng)、化學(xué)成份穩(wěn)定、不含對(duì)人體健康有害和有毒的物質(zhì)成份。
2、錳砂濾料和承托層的厚度;
  濾料和承托層的厚度根據(jù)原水中水質(zhì)和目標(biāo)水質(zhì)要求而確定。后者尚需按不同顆粒級(jí)配設(shè)置多層。3、濾層的反沖洗及時(shí)間控制;
  濾層經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用,會(huì)漸被鐵泥堵塞,濾層的水頭損失隨之不斷增長(zhǎng)。這時(shí)如果不及時(shí)對(duì)濾層反沖洗,會(huì)使罐體壓力加大,流量變小,直接影響過(guò)濾效果。一般對(duì)濾層的反沖洗,用反向水流自下而上進(jìn)行沖洗。通常用濾后水塔水或原井水反沖。每次反沖時(shí)間一般在10~15分鐘完成。如果反沖洗超過(guò)一定限度,便有可能使濾料表面的活性濾膜受到破壞,從而降低濾層的除鐵能力,所以濾層的反沖洗時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。
濾層反沖洗間隔的 長(zhǎng)短視原水中被處理鐵、錳含量高低而定。當(dāng)水中含鐵量較高時(shí),濾層過(guò)濾持續(xù)24小時(shí)/天,間隔1~2天,反沖一次;當(dāng)水中含鐵量較低時(shí),濾層過(guò)濾間歇、不連續(xù),間隔可延到5~7天,反沖一次。
四、錳砂處理地下水除鐵除錳效果和發(fā)展前景
目前,水中最大除鐵量可達(dá)45mg/L,含錳量達(dá)0.66 mg/L,使之降到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值內(nèi)。特別是針對(duì)雷州半島地區(qū)地下水pH值低(4.5~5.5)、偏硅酸高(多在30mg/L以上)、含鐵量高(多在4~6mg/L)的特點(diǎn),總結(jié)出了一套成功的除鐵方法。經(jīng)過(guò)廣東省內(nèi)特別是湛江地區(qū)1000多個(gè)事業(yè)單位、工礦企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、部隊(duì)、賓館等的應(yīng)用實(shí)踐,處理后的地下水水質(zhì)完全達(dá)到了飲用或生產(chǎn)要求,受到了應(yīng)用單位的好評(píng)。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,人們保健意識(shí)逐步提高,對(duì)飲用水的質(zhì)量要求也越來(lái)越高,加上地表水的污染有加重趨勢(shì),地下水的開發(fā)利用必將大大增加,因此,處理地下水過(guò)量的鐵錳愈加迫切。壓力式地下水除鐵錳裝置的應(yīng)用前景將越來(lái)越廣闊。

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