地下水除铁除锰资料汇总

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本人刚接触一地下水除铁除锰方案设计,为答谢所有朋友的帮助还有将来能够更方便的进行此方面的方案设计 特意将自已所查询的一切资料和设计方案上传于此. [ 本帖最后由 chinayzb 于 2007-1-15 13:02 编辑 ]

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好东西,给楼主顶起来,以后再看了呵呵

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浅谈嘎巴屯净水厂除铁、锰工艺设计 作者：黄劲松 文章来源：不详 　　三台子矿区给水工程担负着辽宁铁法煤业集团公司小康矿、大平矿及矿区居住区的供水任务，设计总供水规模为18000m3/d，工程分期建设，一期杨家窝棚水源供水工程已先期投入使用，供水规模为5000 m3/d，二期二家子水源供水工程于1998年开始施工，供水规模为13000m3/d，1999年由于国家煤炭产业政策的调整与大平矿等其他矿区基建项目同时缓建，2001年10月二期给水工程恢复建设，2002年10月二期给水工程竣工投产。嘎巴屯净水厂为集团公司三台子矿区二期给水工程核心处理环节，设计处理规模为13000m3/d。 　　二期供水工程水源取自两家子水源地，水源为第四系潜水地下水，水质铁锰超标严重，设计采用了机械通风接触式曝气塔+无阀过滤器二级串联处理工艺，工艺处理及污泥处理实现了全部设备化，并对无阀过滤器的设计进行了改进，污泥处理系统采用了地面式竖流沉淀器，工艺设计进行了有益、创新的尝试。 　　矿区二期给水工程历经了缓建、恢复建设两个阶段，工程状况发生了巨大的变化。原设计两家子水源地共10眼水源井，供水能力13000 m3/d，由于地下水资源的重新规划，供矿区的水源仅能保证5眼水源井，供水能力6400 m3/d。而恢复建设前，两家子加压站1000m3水池及加压泵房土建及设备安装已经完成，两家子加压站至嘎巴屯净水厂15.8公里DN500输水管道已经形成，净水厂工业场地除铁、锰车间土建厂房与设备基础已施工结束。如何在净水车间厂房及设备基础已经形成的前提下，通过设备调整对处理规模进行合理更改是设计面临的一个新课题。设计在充分考虑现有条件的前提下，通过对曝气塔及过滤器组数的调整，既解决了初期设备投资过大的矛盾又满足了供水的要求，有效的解决了无阀过滤器的备用问题，适应了水量规模的调整。 　　 嘎巴屯净水厂已投产试运，出水铁、锰指标符合国家生活饮用水水质标准，本文通过对设计工艺的介绍，阐述嘎巴屯净水厂机械通风接触式曝气塔+无阀过滤器二级串联处理的工艺设计及特点，阐明了设计中应注意和仍需解决问题。 　　1 除铁锰工艺选择及设计 　　1.1 处理工艺流程 　　根据除锰基理及我国多年的实验和生产实践，地下水除锰工艺大多采用曝气接触氧化法。一般采用跌水、淋水、射流曝气、压缩空气、接触式曝气塔、机械通风曝气塔等曝气装置；过滤装置可分为压力式和重力式两种形式，压力式过滤形式以压力过滤器为主，滤料分为天然锰砂滤料和纤维滤料；重力过滤形式以滤池为主，常用的滤池形式有普通快滤池、无阀滤池等，滤料为天然锰砂滤料。 　　 　　由于原水含铁、锰指标分别为9.0mg/l、1.5mg/l，铁锰超标严重，本设计根据原水水质采用重力式机械通风接触式曝气塔+重力式无阀过滤器二级除铁、锰工艺，其工艺流程为： 重力 提升泵 水源进来水 曝气塔 一级除铁过滤器 中间水池 二级除铁过滤器 清水池 提升泵 提升泵 提升泵 生产废水 混凝反应池 竖流沉淀器 污泥浓缩池 带式压滤机 泥饼外运 　　1.2 工艺设计及参数 　　1.2.1 曝气塔 　　 曝气塔采用机械通风接触式曝气塔，曝气填料采用活化无毒多面空心球双层布置。水源井来 水从塔的上端均匀配水进入塔体，通过双层空心球尽可能与填料接触，填料下设置离心轴流风机由下至上向塔内充氧，达到对原水进行充分曝气的作用。曝气塔设计表面负荷为25m3/m2.h，直径为φ3000，单台产水量为175 m3/h，配套4-72-4型离心风机（Q=9750-14750 m3/，H=324-224mm，N=7.5KW）。由于水量规模的变化，设计由原来四台更改为2台。

　　1.2.2 无阀过滤器 　　 过滤装置采用无阀过滤器，由于原水铁锰含量较高，设计采用二级串联除铁锰工艺，原水经曝气塔充分曝气后重力进入一级除铁过滤器，经一级处理后进入中间水池，经中间水池提升泵进入二级除锰过滤器。两级过滤采用同型号无阀过滤器，滤料为连云港产的天然锰砂，三台过滤器为一组，两工一备，反冲洗实现水力自动反冲并辅助压缩空气冲洗。

净水车间共设无阀过滤器二组共6台，除铁除锰各一组3台，单台直径为φ4700，每组产水量为320 m3/h，滤速为10m/h，滤料层厚为900mm，终期水头损失为1.70m，反冲洗强度为18L/s.m2，气冲洗强度为15L/ m2.s,配套Q=20 m3/min，H=6m鼓风机，水冲洗历时为5min，气冲历时为2min。 　　1.2.3 反冲洗水处理系统 　　 为避免水资源的浪费，防止高浓度含铁、锰废水进入矿区污水系统，影响污水处理厂的正常运行，本设计对反冲洗水进行了收集和处理。净水车间外设置V=400 m3生产废水池，内设HJ-1600混合搅拌机四台，防止污泥沉淀，内设WQX50-8-2.2（Q=25m3/h，H=8m，N=2.2Kw）型潜水排污泵二台将污泥提升至净水车间内混凝反应池（1.5m×1.5m×1.4m），反应池设置两座，一工一备，各设WQX50-8-2.2型潜水排污泵及反应搅拌机一台，污泥通过提升进入竖流沉淀器，污泥处理系统设置φ3600竖流沉淀器两座，沉淀时间为1.5h，设计表面负荷为0.0007m/s，污泥经沉淀器分离后，清水回流至中间水池，污泥进入污泥浓缩池，经污泥分级浓缩后提升至DYL-500型带式压滤机压滤后泥饼外运。设置加药装置一套，药剂为聚丙烯酰胺。 　　2 工艺设计特点 　　2.1 无阀过滤器用于地下水除铁、锰处理的技术改进 　　无阀过滤器属于小阻力配水系统，反冲洗压力很难保证，在国内除铁、锰工艺选择中一般选择双阀或普通快滤池作为终端处理构筑物，本设计的设计能力为Q=13000m3/d中小型水厂，水质为铁、锰含量较高的地下水，采用设备化的无阀过滤器在工艺选择上确实有相当的风险。针对上述问题，本设计对无阀过滤器采取了以下措施：①为防止铁离子穿透一级除铁滤层，将传统的700mm滤料层加厚至900mm；②为防止滤料板结，在承托层的上方布置了丰字型气体反冲洗管，反冲洗时进行气水防冲；③由于设计规模变化，原一、二级除铁、锰各设两组无阀过滤器，本设计改变无阀过滤器两台一组的习惯，设三台过滤为一组，除铁除锰各一组，通过过滤器水箱连通管阀门切换，三台过滤器可任意两台并联工作，当一台设备出现滤料板结时，保留三台同时工作的可能，为设备检修、更换滤料、实现强制反冲提供了设计上的保证；④为实际运行管理方便，本设计在过滤器本体上设置了监视玻璃透镜和罐内液位显示装置，在操作中能明确观察每台设备的运行状态，清晰的观察到反冲洗的形成和结束及效果，实现了科学管理。 　　无阀过滤器进行了上述改进，实现了气水反冲、过滤装置的交替使用，有效的解决了重力式无阀过滤器自身的缺点，工程2001年9月验收移交以来，过滤效果良好，实现了自动反冲洗，反冲洗周期为12-48小时，出水水质铁、锰指标分别为0.15mg/l、0.07mg/l，完全符合国家生活饮用水铁、锰0.3mg/l、0.1mg/l的水质标准，达到了设计要求。 　　2.2 竖流沉淀器排泥设计改进 　　竖流沉淀器用于污泥处理系统的泥水分离，常规设计泥斗设在地下，排泥采用侧向静 　　压排泥，由于铁锰泥的自身特点，将泥斗设于地下极易造成污泥板结，清理有十分困难。本设计将该处理装置完全设于地面上，排泥通过泥斗下方的排空、排泥管进行排泥，打破了常规设计的排泥方式，解决了维修、清理的实际困难，运行效果良好。 　　3 工艺设计体会 　　3.1 设计中应注意的几个问题 　　3.1.1 系统超越管道的设置 　　含铁、锰地下水给水工程一般均由水源地、加压站、输水管道、净配水厂等工程组成， 　　由于输水管道在施工竣工后必须进行清洗，管道清洗废水含有大量泥砂，进入处理系统势必造成滤料的堵塞甚至报废。因此在净、配水厂的设计中必须考虑进入系统前的超越。 　　3.1.2 系统动力设备的匹配 　　对于铁、锰含量高而采用重力式二级串联处理工艺的设计，必须注意水源井泵（加压站泵）与中间水池提升泵的流量匹配，否则系统很难保证连续运行。 　　3.1.3 曝气塔风机的安装位置 　　曝气塔风机吸风口的安装必须高于底层填料布风管标高，否则当风机事故停机时会造成水的回灌而损坏风机、造成跑水事故。 　　3.1.4 水封井的加高 　　 无阀过滤器水封井设计上缘一般与地面相平，由于反冲洗瞬时流量及强度很大，极易造成冲洗水溅出水封井，本工程在试运中曾多次发生冒水现象，因此在设计中应充分考虑这一点。 　　3.2 设计中仍需解决的问题 　　3.2.1 主工艺系统出水水质的检测 　　由于铁、锰等重金属的化验周期较长，运行中只能根据反冲洗周期的变化预测出水水质是否恶化，而通过周期法只能定性的作出分析判断，具有明显的滞后性，不利于出水水质的保证。如何快速定量的对出水水质作出分析判断是除铁、锰处理厂设计面临的课题。 　　3.2.3 污泥处理系统的监测运行 　　 本设计污泥处理系统的竖流沉淀器及污泥浓缩池无法实现泥水液面分离监测，即在实际 　　操作中无法观测到沉淀器、污泥浓缩池内分层液面，致使很难准确的控制沉淀器的排泥时间，无法根据浓缩池内分层情况进行分级浓缩。如何有效的检测泥水分离液面位置，实现科学管理与运行是污泥处理面临的难题。 　　4 结语 　　嘎巴屯净水厂采用机械通风接触式曝气塔+无阀过滤器二级串联处理工艺处理高含铁、锰地下水，并且净水厂内设置完整的污泥处理系统，在国内同类型水厂中应用比较罕见。本文着重介绍了除铁、锰车间的工艺设计及特点并总结了水厂设计中的心得和体会，由于作者水平有限，观点难免偏颇，希望对给排水设计同行们有所启迪和帮助。 以上有部分图片上传不上来.我把原稿放入附件了.自已下载参考吧. 　　

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多层纤维除铁除锰塔应用实例

摘　要：多层纤维除铁除锰塔是集淋水、曝气、除铁除锰为一体的新式地下水除铁除锰设备，与以锰矿砂或石英砂为滤料的除铁工艺相比，在处理水量相同时可省去曝气塔及中间提升泵，因而占地面积减少1/2，设备投资减少1/3～1/4，节电0.1～0.15 (kW·h)/m3，出水中铁、锰含量符合国家饮用水标准。 　　关键词：多层纤维； 除铁除锰；接触氧化；铁、锰细菌 　　中图分类号：TU991.26 　　文献标识码：C 　　文章编号：1000-4602(2002)04-0073-02 1 　设备、流程及运行 1.1 　设备及流程 　　该套设备安装在哈尔滨供水七厂，除铁除锰塔直径为1m，总高为3m，处理量为4～5m3/h，塔内分4层，每层用纤维填充(见图1)。原水从塔顶部喷淋而下，流经4层纤维滤料后由下部排入净水池，用鼓风机将空气从塔的底层鼓入，再从上部排出。通过调节给 水阀门可控制流量。反冲洗时水从下部进入，可逐层进行反冲洗。经30d左右滤料成熟，其表面形成活性滤膜，亚铁离子因之被氧化形成Fe(OH)3沉淀而去除，水中铁浓度降到0.1mg/L以下，到60d左右锰浓度降到0.1mg/L以下。 登录/注册后可看大图 1.2　 原水浓度、温度变化的影响 　　从1996年春季到1997年夏季对哈尔滨供水七厂除铁除锰塔进出水中铁锰浓度、水温及气温的变化进行了测定。因该厂靠近松花江边，其地下水受松花江水位的影响，一般是在丰水期及平水期由松花江水补充地下水，此时地下水中铁、锰含量相对较低，而在枯水期由地下水补充江水，水中铁、锰浓度较高。测试发现，1996年9月—11月时地下水中铁、锰浓度较高，铁含量最高达10mg/L，锰含量为0.5mg/L左右，而平均铁含量为2～4mg/L，锰含量为0.3～0.4mg/L左右。运行结果表明，该塔对铁的去除率较高(一般能达到99%～99.9%)，对锰的去除率一般为70%～80%。原水中铁、锰浓度在一定范围内变化时并不影响铁和锰的去除率，出水中铁浓度＜0.05mg/L，锰浓度＜0.1mg/L，均低于国家饮用水标准。 　　经测定此间地下水水温变化范围为7～13℃，对除铁除锰效率影响不大，说明纤维除铁除锰塔对温度的变化有一定的适应性。 1.3 流量的影响 　　 在4种流量(14.4、7.2、5.0、3.6m3/h)下分别测定装置出水中铁含量。当流量为14.4m3/h、出水中铁含量达标情况下，装置可运行10h；流量为7.2m3/h时可运行24h；流量为5m3/h时可运行51h；流量为3.6m3/h时可运行100h。在流量为7.2m3/h时其 相应滤速为9.2m/h，这表明除铁除锰塔的处理水量和传统锰矿砂处理装置基本一致，但持续时间优于后者。 1.4 水质指标的变化 　　运行过程中多次对原水和滤过水中的其他指标进行测定，发现有些指标有明显改变(见表1)。 [table=90%]表1 某些水质指标的变化 项目 原水 滤后水 去除率(%) 高锰酸盐指数(mg/L) 4.8 1.9 60.4 溶解氧(mg/L) 0.85 5.1 　 浊度(NTU) 10.5 0.5 94 色度(倍) 24 6 75 氨氮(mg/L) 1.5 0.14 72.6 TOC(mg/L) 18 5 72.2 pH 7.1 7.5 　 　　表1可见，经纤维除铁除锰塔处理后水中某些指标有所改善，其中溶解氧的提高是曝气的结果，pH的提高是因为有CO2逸出，浊度和色度的改善是由于纤维滤料的过滤作用及亚铁经接触氧化被除去的结果。高锰酸盐指数及TOC的降低是由生物作用引起的，它们的减少是由于塔内铁、锰细菌等繁殖和消耗的结果，氨氮的减少是硝化作用结果(水中二价锰被氧化后的产物是催化剂，能加速硝化作用)。 1.5 供气量 　　供气量和处理水量之比为1～2就可满足要求。如停止供气，设备运行2～3d后出水水质开始恶化。 1.6 反冲洗 　　该设备的反冲洗水从下部进入，再由每层排水阀排放，但需要一定的冲洗强度。强度过大会冲掉滤料表面的活性滤膜及大量的铁细菌而导致水质恶化；强度太小滤料会发生粘连，导致周期缩短影响除铁效果，故该设备的冲洗强度以8L/(m2·s)为宜(见图2)。每层约需5min就可反冲干净，因此整个滤塔的反冲时间约为20min。 登录/注册后可看大图 2 机理分析 2.1 接触氧化除铁 　　接触氧化理论认为，活性滤膜具有促使亚铁氧化为三价铁的催化作用，因此活性滤膜的吸附接触氧化作用是亚铁离子在滤层中被截留的主要因素，一旦滤膜形成，滤料本身只起到活性滤膜的骨架载体作用。纤维滤料的比表面积比锰矿砂的比表面积大1～2个数量级，比表面积大则接触氧化的速率高，能尽快地把亚铁离子氧化为三价铁离子，从而除去水中的铁。另外，除铁速率和水中溶解氧浓度成正比。在锰砂除铁过程中水中溶解氧是由曝气塔曝气控制的，曝气后溶氧的水再经接触氧化，因此溶解氧的浓度是不断降低的，而多层纤维除铁除锰塔工艺是集淋水、曝气及接触氧化为一体，空气和滤膜接触，水中的溶解氧可以不断得到补充而参与氧化反应，因此除铁的速率较高。 2.2　 铁、锰细菌的作用 　　多层纤维除铁除锰塔为好氧的铁、锰细菌提供了生长繁殖的良好场所。在pH为中性的范围内Mn2+被氧化为MnO2和M3O4，主要是生物氧化作用而不是接触氧化作用。当含铁、锰地下水流经滤塔时，在良好的通风和充氧条件下铁锰细菌在滤料上繁殖，随着滤料的成 熟使细菌数量不断增加，最终达到平衡。 3 经济分析 　　该工艺比传统工艺简单，除铁除锰和曝气在一个塔内进行，出水可以达到国家相关水质标准。在处理量相同时，能省去一个曝气塔和中间提升泵，因此占地面积可减少1/2，设备投资可减少1/3～1/4。可节电0.1～0.15(kW·h)/m3。 4 结论 　　① 多层纤维除铁除锰塔可以有效地去除地下水中的铁及锰，同时使氨氮、TOC、耗氧量、色度及浊度均有较大的改善，出水水质好。 　　② 该工艺适应性强，无论是在冬季还是夏季均能达到较高的去除率，同时该工艺具有较强的抗负荷能力，当水中铁、锰浓度在一定范围内(铁为2～10mg/L，锰为0.1～0.4mg/L)变 化时仍有较高的去除率，出水水质合格。 　　③ 该工艺具有占地面积小、设备投资少、操作方便及运行周期长等优点。 　　④ 与锰砂或石英砂除铁除锰工艺相比，可节电0.1～0.15(kW·h)/m3。

[ 本帖最后由 chinayzb 于 2007-1-15 14:31 编辑 ]

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9.10　地下水除铁和除锰 9.10.1　微量的铁和锰是人体必须的元素，水中的铁和锰超量时，水的色、味会变差，锰的氧化物易在管道内壁上沉积并引起“黑水”现象，GB5749规定，饮用水中铁的含量不应超过0.3mg/L、锰的含量不应超过0.1mg/L。 9.10.2　地下水中的铁和锰超标主要存在铁超标或铁锰同时超标两种形态，除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法，除锰一般采用接触氧化法，曝气氧化法除铁系指原水经曝气后充分溶氧和散除CO2，提高pH值，水中的Fe2+全部或大部分氧化为Fe3+，进入滤池过滤；接触氧化法除铁（除锰）系指原水经曝气溶氧后未经完全氧化很快进入滤池，滤料经过一定的成熟期后在其表面形成铁质（或锰质）活性滤膜，利用活性滤膜的催化作用进行除铁（除锰）。 　　　　铁锰共存时，原水含铁量低于2.0～5.0mg/L(由于水质的不同，北方可采用2.0、南方可采用5.0)、含锰量低于1.5mg/L，单级过滤一般可同时去除铁和锰，当水中铁锰含量超过上述值时，铁将明显干扰除锰，应采取先除铁后除锰的工艺，并严格控制一级除铁效果。 　　　　铁、锰超标的地下水水质千差万别，因此除铁、除锰工艺流程的选择，应掌握较详细的原水水质资料，有条件的应进行除铁除锰试验，无条件试验时应参照原水水质相似水厂的经验进行选择。 9.10.3　曝气是地下水除铁除锰的重要环节，原水水质不同，采用的工艺不同，曝气程度的要求也不同；曝气的方法有多种，各种曝气装置的复杂程度、运行成本、管理的难易程度、曝气效果均有差异，因此本条规定曝气装置应根据原水水质、曝气程度的要求，通过技术经济比较选定。 　　 1　跌水曝气，适用于水中铁锰含量较低，对曝气要求不高的工程；设计时，不应作最不利的数据组合，以免影响曝气效果，若跌水级数或跌水高度选用较小值，单宽流量也应较小。 　　 2　淋水曝气，分穿孔管和莲篷头两种淋水装置，但孔眼易堵塞，适用于水中含铁量小于10mg/L的小型重力式滤池除铁，穿孔管也可设于曝气塔上或跌水曝气池上，与其它曝气装置组合设置。关于淋水装置的安装高度，淋水装置设在滤池上或跌水曝气池上为淋水出口至滤池内最高水位的高度，设在板条式曝气塔上为淋水出口至最高一层板条的高度，设在接触式曝气塔上为淋水出口至最高一层填料面的高度。 　　 3　射流曝气，适用于水中铁锰含量较低，对散除CO2和提高pH值要求不高的小型工程。 　　 4　压缩空气曝气，一般由空气压缩机供气、气水混合器混合，适用于铁锰含量较高的大型工程。 　　 5　板条式曝气塔，适用于水中含铁量较高的大型工程。 　　 6　接触式曝气塔，适用于水中含铁量小于10mg/L的大型工程，以免铁质沉淀物很快堵塞填料；一般每1～2a就应对填料层进行清理，为便于清理，层间净距不宜小于600mm。 　　 8　叶轮式表面曝气，溶氧效率高、能充分散除CO2和大幅度提高pH值，适应性强；设计时，不应作不利的数据组合，若要求曝气程度较高，曝气池容积和叶轮外缘线速度宜取较高值、叶轮直径与池长边或直径之比取较低值。曝气叶轮分平板型和泵型两种，平板型叶轮构造简单、运行可靠，宜优先采用。 9.10.4～9.10.5　除铁（除锰）滤池滤料采用天然锰砂或石英砂均能有效的除铁（除锰）；关于滤料厚度，重力式除铁（或除锰）滤池一般采用800～1000mm，规模较小的压力式除铁（或除锰）设备一般采用1000～1200mm；同时除铁除锰的单级过滤滤池一般取较高值，以加强处理效果。 　　　　关于滤速，应根据水质和处理工艺而定，铁（或锰）含量较高时采用较低值，采用接触氧化法除铁（或除锰）一般较直接过滤取值低；除锰比除铁困难，除锰一般比除铁滤速低，同时除铁除锰的单级过滤滤池一般取较低值。 　　　　关于冲洗参数，锰砂滤料较石英砂滤料密度大，冲洗强度高、膨胀率低、冲洗时间长；接触氧化法除锰（或除铁），滤料表面形成的活性滤膜是除锰（或除铁）不可少的催化物质并使滤料的相对密度减小，冲洗强度过大，滤料表面的活性滤膜易破坏、滤料易流失，因此采用接触氧化法除锰（或除铁）滤池的冲洗强度不宜过大。 9.11　地下水除氟 9.11.1　氟是人体中必须的微量元素，水中含氟量在1.0～1.5mg/L之间时，长期饮用对人体有轻微的不良影响；水中含氟量超过1.5mg/L时，长期饮用易患氟斑牙和氟骨症，因此饮用水中氟的含量不应超过1.0mg/L,特殊情况下不得超过1.5mg/L。 9.11.2　除氟工艺除活性氧化铝吸附法、混凝沉淀法和电渗析法外，还有反渗透法、电凝聚法、骨碳法等。根据调查，目前统一供水工程中应用较多的是活性氧化铝吸附法，分质供水工程中应用较多的是电渗析法和反渗透法，因此，本条规定除氟工艺应根据原水水质、设计规模等，通过技术经济比较后确定。 9.11.3　关于活性氧化铝吸附法除氟的要求： 　　 1　当原水浊度超过5NTU时，滤料表面的微孔易堵塞，丧失吸附能力；当原水含氟量超过10mg/L时，除氟效果不受影响，但每个吸附周期处理的水量小，再生频繁，运行成本高，因此作出本条规定。 　　 2　活性氧化铝的粒径越小吸附容量越大；过细机械强度会降低，易磨损和被水冲走，因此作出本条规定。 　　 3　进水pH值在5.5左右时，活性氧化铝的吸附容量最高；地下水的pH一般在7.0以上，因此，有条件时应将原水的pH值调低到6.0～7.0，以满足连续运行要求，提高除氟能力、降低成本。调整原水的pH值常采用硫酸和二氧化碳，也可采用盐酸、醋酸等酸性溶液，采用硫酸的浓度一般可为0.5%～1.0%，pH值宜调低到6.0～6.5；用二氧化碳调pH值，水质最好，pH值宜调低到6.5～7.0。 　　　　关于滤速的选择，pH值较高时滤速取较低值，活性氧化铝粒径较小时滤速取较高值。 　　 4　关于滤层厚度的选择，进水含氟量、pH值高、滤速高时取较大值。 　　 8　本条是关于滤料再生设计的规定，滤料再生是活性氧化铝吸附法除氟设计的重要环节，首次反冲洗的目的是去除滤料截留的悬浮物、疏松滤料层；再生的目的是排除滤料所有吸附的氟离子；二次反冲洗（或淋洗）的目的是迅速将滤料颗粒间含有的再生液冲出去，并降低出水的含氟量和碱度（或酸度）；中和的目的是使滤料尽快回到吸附状态，使出水含氟量迅速降下来。 9.11.4　混凝沉淀法除氟药耗量大，因此仅适用于处理水量较小、原水含氟量低的工程。 　　 1　混凝沉淀法除氟，凝聚剂多采用铝盐，投加量随原水含氟量、温度和pH值而变化，不同的铝盐对同一种水投加量也不同，应通过试验确定。 　　 2　水温影响混凝沉淀除氟效果，水温越高，沉淀时间越长；投加凝聚剂将引起pH值的变化，pH值的变化影响沉淀除氟效果，pH值为6.5～7.5时，沉淀效果最好。 　　 3　目前国内混凝沉淀法除氟多采用间歇沉淀。 9.12　电渗析 9.12.1　电渗析淡化苦咸水和除氟是在直流电的作用下利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性完成的。电渗析器成本和运行能耗与原水的含盐量或含氟量成正比，因此本条规定含盐量小于5000 mg/L的苦咸水淡化以及含氟量小于12mg/L的水除氟可采用电渗析，超过该范围时通过加大电渗析器的台数、级数、段数和膜对数仍可达标，但要通过技术经济比较确定。 9.12.3　电渗析器只能去除水中的部分盐离子，水中的硅酸盐和不解离的有机物难于去除、碳酸根的迁移率较小、溴的去除率也较小，因此进入电渗析器的水除盐离子含量和细菌指标外，其他水质指标均应符合GB5749要求；电渗析离子交换膜上的活性基团，对细菌、藻类、有机物、铁、锰敏感，在膜上会形成不可逆反应；浊度高，会阻塞隔板布水区，为避免电渗析设备的堵塞和膜的污染，进入电渗析器水应进行预处理。 9.12.4　为保护离子交换膜安全，因此作出本条规定。 9.12.5　生活饮用水中维持合理的盐分和氟含量，有利人体需要，GB5749中规定溶解性总固体不应超过1000 mg/L、氟化物含量不超过1.0mg/L，因此作出本条规定。 9.12.6　电渗析器的型号、流量、级数、段数和膜对数，是电渗析器的主要参数，因此作出本条规定。 9.12.7　离子交换膜、隔板、隔网和电极是电渗析器的主要组成部件，因此作出本条规定。 9.12.8　为避免电渗析器内部结垢，延长使用寿命和酸洗周期，电渗析器应有频繁倒极装置；为避免手动倒极不能严格地长期按时操作，因此宜采用自动频繁倒极装置。 9.12.9　电渗析器的出水包括淡水、浓水和极水三部分，为保持膜两侧浓淡室压力一致，浓水流量宜与淡水流量相同，为节水可略低于淡水流量；极水流量，太高浪费，太低影响膜的寿命。 9.13　消毒 9.13.1　消毒的目的是杀灭出厂水中的病原微生物并防止配水过程中的二次污染。 　　　　消毒剂应根据当地供应情况、工程设计规模和经济比较选定。紫外线消毒，消毒效果好、无需化学药品，但成本高、无持续作用，只适用于不用管网配水的小水厂（如采用电渗析等膜处理工艺的水厂，处理水量小、制水成本较高，分质供水）。 9.13.2　消毒剂一般在滤后投加，以杀灭出厂水中的病原微生物，满足配水管网末梢消毒剂余量要求；当原水中有机物和藻类较高时，可在混凝沉淀前和滤后同时投加，混凝沉淀前预投加的目的是氧化原水中的有机物和杀灭藻类，防止有机污染物粘附在滤料表面影响过滤性能，并去除水中的色、嗅、味。净水器可在滤前消毒。 9.13.3　消毒剂与水充分混合，其接触时间不小于30min，才能保证杀灭水中的病原微生物。消毒剂投加点设在水池的进水口处，易满足消毒剂与水混合和接触时间要求。 9.13.4　本条是关于消毒剂设计用量的规定。当原水中有机物和藻类较高时，采用氯消毒易产生对人体有害的卤代化合物；采用二氧化氯消毒易产生对人体有害的亚氯酸盐和氯酸盐，因此，消毒剂设计用量应控制水中有害消毒副产物在允许范围内。采用氯消毒剂时，滤前投加量一般为1.0～2.5mg/L，滤后水或地下水的投加量一般为0.5～1.5mg/L；根据有关研究资料，二氧化氯易溶于水，在水中的溶解度是氯的5倍，氧化能力是氯的2.5倍，据此，二氧化氯消毒比氯消毒投加量少。目前GB5749未对二氧化氯消毒作出规定，据有关资料，采用二氧化氯消毒时，出厂水二氧化氯余量应不低于0.1mg/L，管网末梢水二氧化氯余量应不低于0.02mg/L、亚氯酸盐含量不应大于0.2～0.8mg/L（卫生部2001年颁布的生活饮用水水质卫生规范和世界卫生组织1998年颁布的饮用水水质准规定，亚氯酸盐含量不应大于0.2mg/L；美国2001年颁布的饮用水水质标准规定，亚氯酸盐含量不应大于0.8mg/L），可参照执行，当国家标准对二氧化氯消毒作出规定时，应按标准执行。 9.13.5　消毒是水净化最后一道重要的把关措施，投加量少或多都不利于饮水安全，投加量多且不经济，因此作出本条规定。 9.13.6　液氯投加需要专用设备；水倒灌入氯瓶易造成腐蚀，使氯瓶不安全；氯瓶内液氯不能用尽，应留有余压，加氯间设磅秤可校核加氯量和氯瓶内的剩余液氯量。 9.13.7　二氧化氯气体属易燃易爆品，宜现场制备；二氧化氯可采用氯酸钠还原或亚氯酸钠氧化工艺制取。次氯酸钠一般采用电解食盐制取，工艺和设备简单，适宜现场制备。 9.13.8　漂白粉含氯量只有20%～30%，渣多，因此作出本条规定。 9.13.9　消毒剂易挥发且有毒，液氯、二氧化氯及其氯酸钠、亚氯酸钠制剂易爆炸，因此消毒剂投加间和仓库应有必要的安全措施。 9.13.10 消毒剂均系氧化剂，因此，本条规定投加消毒剂的管道及配件应采用耐腐蚀材料，一般宜采用耐老化、无毒的塑料制品，如ABS和PPR制品。 9.13.11 固定储备量系指由于非正常原因导致药剂供应中断，而在药剂仓库内设置的在一般情况下不准动用的储备量。

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　地下水除铁除锰 热 地下水除铁除锰 摘要：本文着重以下几个方面论述地下除铁除锰：既含铁地下水的形成；水中铁锰对生产和生活的危害；去除水中铁和锰的原理及方法；并应用于本人设计的处理能力为15400吨/日海拉尔净水所工艺流程中。 关键字：地下水 除铁 除锰 本文着重以下几个方面论述地下除铁除锰：既含铁地下水的形成；水中铁锰对生产和生活的危害；去除水中铁和锰的原理及方法；并应用于本人设计的处理能力为15400吨/日海拉尔净水所工艺流程中。 一.含铁锰地下水的形成 铁在地球表面分布很广，地壳中的铁质多半分散在各种晶质岩和沉积岩中，它们都是难溶性的化合物。这些铁质大量的进入水中，一般通过以下几种途径： 1.含碳酸的地下水，对岩层中二价铁的氧化物起溶解作用。 在水的循环中，部分雨水由地表渗入地下的过程中，一般都要经过富含有机物的表土层。土壤中的有机物在微生物的作用下，被分解而产生出大量二氧化碳，这些二氧化碳溶于水中便使地下水含有大量的碳酸。含有碳酸的地下水经过地层的渗透和过滤，能逐渐溶解岩层中二价铁的氧化物，而生成可溶于水的重碳酸亚铁： FeO+2CO2+H2O=Fe(HCO3)2 当岩层中有碳酸亚铁存在时，碳酸亚铁在碳酸作用下也能生成溶解于重碳酸亚铁。 FeCO3+CO2+H2O=Fe(HCO3)2 2.三价铁的氧化物在还原条件下被还原而溶解于水。在含有机质的地层中，常由于微生物的强烈作用而处在还原条件下时，水中的溶解氧被消耗殆尽，而由于有机物的分解作用，产生出相当数量的硫化氢和二氧化碳。在这种条件下，地层中的三价铁首先被硫化氢还原生成FeS沉淀。 Fe2O3+3H2S=2FeS+3H2O+S 生成的硫化铁在碳酸作用下又生成溶解于水中的Fe(HCO3)2。 FeS+2CO2+ 2H2O= Fe(HCO3)2+H2S 3.有机物质对铁质的溶解作用。有些有机酸能将岩层中的三价铁还原成为二价铁而使之溶解于水中，还有一些有机物能和铁质生成复杂的有机铁而溶于水中。综上所述，一般地下水中主要含有二价铁的重碳酸盐，此外，还可能含有可溶性的有机铁盐。 许多资料中介绍，铁和锰同时存在于天然水中，含铁地下水因地区不同，或多或少含有一定量的锰，只有量的多少不同，在此对地下水的锰的形成就不再详述了。 二.铁、锰对日常生活及生产的危害 饮用含铁地下水对人体健康，目前认为尚无影响，但也不能超过一定含量，而长期饮用含锰量较高的水，据医学上讲，可给一些人生理上造成一定的影响；含铁、锰的水可使白色织物变黄，给水管道堵塞，给人们日常生活带来许多不便。生产中，铁锰可使锅炉结垢，使离子交换树脂中毒失败；在纺织品上产生锈斑；使酿造的饮料变色变味等，尤其是锰可使水产生更大的色变，铁和锰有如此危害，因此国家规定生活用水中含铁不超过0.3mg/l,锰不超过0.1mg/l。 三.水中铁、锰的去除 含铁、锰地下水在地层中经过长期渗透过滤，几乎不含悬浮物，也不含溶解氧，一般水质清澈透明。当含铁地下水被泵抽升至地面后，空气中的氧便迅速溶解于水中，水中的二价重碳酸亚铁便被氧化成的三价铁，三价铁和水中的氢氧根结合生成不溶于水的氢氧化铁沉淀由水中析出，其反应式如下： 4Fe(HCO3)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 ↓+8CO2 依据以上原理，在地下水除铁中，一般工艺选用二步法。第一步向含铁水中溶氧，将二价铁氧化成几乎不溶于水的三价铁，第二步是过滤除去三价铁的沉淀物，使水得到净化。 在东北地区除铁工艺设计中，分为地上溶氧滤池过滤法和地下溶氧地层过滤法。所谓地上溶解氧是将水抽至地面后，人为的将空气和水接触，使空气中的氧溶解于水中，再经过滤除铁。如齐齐哈尔、海拉尔，佳木斯分局水电段均采用此方法。所谓地下溶解氧地层过滤法，是将溶有大量氧气的水注入回灌井内，溶于水中的氧与水中的二价铁生成三价铁。然后，经天然地下岩层过滤后，再从水源井将水抽至地面，送至各用户。 四.地下水除铁除锰工艺流程 地上式溶解氧法除铁除锰工艺流程，有几种形式。选用什么样的流程主要取决于原水的化学成分，如水的碱性；铁和锰的含量。在北方寒冷地区，当水中碱度大于2.0mg/l；铁小于2.0mg/l；锰小于1.5mg/l时可采用简单爆气一级过滤法处理，达到除铁除锰的目的。当水中铁的含量大于5mg/l；锰大于1.5mg/l时一般采用二级过滤工艺，一级过滤先除铁，二级过滤再除锰原因是当铁和锰同时存在于水中时，铁能干扰锰的去除，特别是铁和锰的含量较高时，除锰就更困难。 海拉尔净水所除铁除锰工艺，就依据上述原理和实践经验设计的。 海拉尔除铁除锰净水工程，是我局给水处理能力最大的设计，既包括原有水厂除铁设备的扩能，又有新建除锰设计。其设计参数如下： 1.水质资料：Fe 5mg/l;Mn 1.5-3.0mg/l 碱度 6mg/l- 10 mg/l 2.处理能力：15400t/d 3.工艺流程:由于原水含铁量在5mg/l,锰为3.0mg/l含量较高， 所以根据前面所述原理,必须采用曝气→一级过滤→二次曝气→二次过滤工艺流程,方能将水中的铁和锰除去,若采用曝气→一级过滤的简单工艺是不可能达到除锰的目的。在施工设计之前，我们到海拉尔水电段净水所调查时，发现既有采用简单曝气一级过滤工艺二组240t/h无阀过滤池出水槽内沉积约20mm左右厚的黑色锰质沉淀物，据水电段反映，这些锰质沉淀在给水管道中也有大量结垢沉积，有的地方已造成管道严重堵塞，甚至完全不能通水。本次设计，为了尽可能除锰，又在原有二组和新建一组无阀滤池一级除铁后的过滤出水，增加了机械强制曝气措施，其目的有二个，一是尽量除去一级处理出水中的二氧化碳，提高水的PH值（据有关资料介绍，表面曝气法可以去除50%-70%的二氧化碳）；二是尽可能的向一级出水中充氧（溶解氧饱和度可达80%-90%），将水中的二价锰大部分氧化成三价锰，然后进入二级过滤时（采用普通快滤池8格），将水中的锰和一级过滤后残留在水综的铁彻底除去，保证出水水质。为了节省地下水资源，本次设计增设了一套废水回收系统，将80%的反洗水约950t/d回收利用。 理论来源于实践，又在实践中得到验证。以上设计工艺完全是依据理论推断和实际调查分析后确定的。该工程已经投入运营，从运营化验出的水质指标完全符合国家饮用水标准，达到预想的结果，取得一定的社会效益和经济效益。

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除铁除锰过滤器 概 述
我国具有丰富的地下水资源，但是在不少地区的地下水中含有过量的铁锰等矿物质，不符合工农业生产和人民生活的要求。地下水中的铁质常以二价铁的形式存在。 F e（HCO3）2 Fe2++2HCO3-在水中的溶解度较大，所以刚抽上来的含铁水仍然清澈透明，但一和空气接触，水中的二价铁便被空气中的氧气氧化，生成难溶于水的三价铁： 4 Fe2++O2+2H2O 4Fe3++4OH-氧化生成的三价铁离子因在水中的溶解度极小、故以Fe(OH)3形式由水中沉淀析出。当水中含铁浓度大于0.3毫克/升时，水便变浑，超过1毫克/升时水具有铁腥味。特别是水中含有过量的铁质，在洗涤衣服时能生成铁锈色斑点，在光洁的卫生用具上，以至与水接触的墙壁和地板上，都能着上黄褐色斑，人长期吃喝含铁锰过高的水会影响人的饮食，引起消化系统疾病。在工业和采暖锅炉用的地下水中常含有过量铁质，由于铁锰的存在，能使软化用的离子交换树脂污染造成铁中毒；使交换剂交换容量减少，盐耗增大，软化效率降低。所以在以含铁锰地下水为水源的条件下，锅炉软化水，必须对原水进行除铁预处理，才是确保锅炉安全经济无垢运行和人民健康生活的措施之一。在蒸汽锅炉补水用海绵铁除氧器除氧时，水中尚有含铁量≤0.2-0.5mg/L，也需用压力除铁器除去水中铁质。此时可取消曝气塔等设备。
工作原理
地下水除铁、除锰的基本原理是利用氧化剂将水中的低价铁离子和低价锰离子氧化成高价铁离子和锰离子，再经吸附过滤器去除。TLCT除铁除锰器，采用的是曝气除铁除锰工艺。利用空压机或曝气塔进行充氧曝气，使水中的二价铁氧化成三价铁，再经压力滤罐内的滤料（石英砂、锰砂或陶粒）吸附过滤去除。一般曝气氧化法是不加催化剂的，故由Fe2+向F e3+的氧化速度比较缓慢，但当经曝气后的地下水经过滤层过滤时，水中二价铁被滤料吸附，逐渐生成具有催化作用的铁质或锰质活性“滤膜”（其中生长有含铁嘉氏铁杆菌，单细胞铁细菌，锈色披毛菌等铁（锰）细菌），在这种“滤膜”的催化作用下，铁和锰的氧化速度会大大加快，进而被滤料除去。
主要参数
[table=98%]
	设备运行压力 0.4~0.6MPa 原水PH 6.5~7.5 原水含铁量 3~5mg/l (0.2~0.5mg/l) 原水含锰量 0.5~2.5mg/l (0.2~0.5mg/l) 出水残余铁量 ≤0.3mg/l (0.03mg/l) 出水残余锰量 ≤0.1mg/l (0.01mg/l) 运行周期 24~48小时 冲洗强度 20~24L/s.m2 冲洗历时 10~15分钟

[/td][/tr][tr][td=1,1,73%]TLCT型除铁除锰过滤器参规格型号[/td][/tr][tr][td=1,1,73%][table=546][tr][td=1,1,112] 设备型号

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地下水除铁和除锰 2006年11月13日 星期一 16:28

（Ⅰ）工艺流程选择 第7.6.1条 作为生活饮用水的地下水水源，当铁锰含量超过《生活饮用水卫生标准》的规定时，应考虑除铁除锰。生产用水是否考虑除铁除锰，应根据用水要求确定。 第7.6.2条 地下水除铁除锰工艺流程的选择及构筑物的组成，应根据原水水质、处理后水质要求、除铁除锰试验或参照水质相似的水厂运行经验，通过技术经济比较确定。 第7.6.3条 地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用接触氧化法。 接触氧化法的工艺： 原水曝气——接触氧化过滤 曝气氧化法的工艺： 原水曝气——氧化——过滤 注：①接触氧化法曝气后水的pH值宜达到 6.0以上。 ②曝气氧化法曝气后水的pH值宜达到 7.0以上。 第7.6.4条 地下水除锰宜采用接触氧化法，其工艺流程应根据下列条件确定： 一、当原水含铁量低于2.0毫克/升、含锰量低于1.5毫克/升时，可采用： 原水曝气——单级过滤除铁除锰 二、当原水含铁量或含锰量超过上述数值时，应通过试验确定。必要时可采用： 原水曝气——氧化——一次过滤除铁——二次过滤除锰 三、当除铁受硅酸盐影响时，应通过试验确定。必要时可采用： 原水曝气——一次过滤除铁（接触氧化）——曝气——二次过滤除锰 注：①除锰滤池滤前水的pH值宜达到 7.5以上。 ②二次过滤除锰滤池的滤前水含铁量宜控制在 0.5毫克燉升以下。 （Ⅱ）曝气装置 第7.6.5条 曝气设备应根据原水水质及曝气程度的要求选定，一般可采用跌水、淋水、喷水、射流曝气、压缩空气、板条式曝气塔、接触式曝气塔或叶轮式表面曝气等装置。 第7.6.6条 采用跌水装置时，跌水级数可采用1～3级，每级跌水高度为0.5～1.0米，单宽流量为20～50米3/时·米。 第7.6.7条 采用淋水装置（穿孔管或莲蓬头）时，孔眼直径可采用4～8毫米，孔眼流速为1.5～2.5米/秒，安装高度为1.5～2.5米。当采用莲蓬头时，每个莲蓬头的服务面积为1.0～1.5平方米。 第7.6.8条 采用喷水装置时，每10平方米集水池面积上宜装设4～6个向上喷出的喷嘴，喷嘴处的工作水头一般采用7米。 第7.6.9条 采用射流曝气装置时，其构造应根据工作水的压力、需气量和出口压力等通过计算确定。工作水可采用全部、部分原水或其他压力水。 第7.6.10条 采用压缩空气曝气时，每立方米水的需气量（以升计），一般为原水二价铁含量（以毫克/升计）的2～5倍。 第7.6.11条 采用板条式曝气塔时，板条层数可为4～6层，层间净距为400～600毫米。 第7.6.12条 采用接触式曝气塔时，填料层层数可为1～3层；填料采用30～50毫米粒径的焦炭块或矿渣，每层填料厚度为300～400毫米；层间净距不宜小于600毫米。 第7.6.13条 淋水装置、喷水装置、板条式曝气塔和接触式曝气塔的淋水密度，一般可采用5～10米3/时·米2。淋水装置接触水池容积，一般按30～40分钟处理水量计算。接触式曝气塔底部集水池容积，一般按15～20分钟处理水量计算。 第7.6.14条 采用叶轮表面曝气装置时，曝气池容积可按20～40分钟处理水量计算；叶轮直径与池长边或直径之比可为1：6～1：8，叶轮外缘线速度可为4～6米/秒。 第7.6.15条 当跌水、淋水、喷水、板条式曝气塔、接触式曝气塔或叶轮表面曝气装置设在室内时，应考虑通风设施。 （Ⅲ）除铁滤池 第7.6.16条 除铁滤池的滤料一般宜采用天然锰砂或石英砂等。 第7.6.17条 除铁滤池滤料的粒径：石英砂一般为ｄ最小＝0.5毫米，ｄ最大＝1.2毫米；锰砂一般为ｄ最小＝0.6毫米，ｄ最大＝1.2～2.0毫米。厚度为800～1200毫米，滤速为6～10米/时。 第7.6.18条 除铁滤池宜采用大阻力配水系统，其承托层组成可按表7.5.14选用。当采用锰砂滤料时，承托层的顶面两层需改为锰矿石。 第7.6.19条 除铁滤池的冲洗强度和冲洗时间可按表7.6.19采用。 　 （Ⅳ）除锰滤池 第7.6.20条 除锰滤池的滤料可采用天然锰砂或石英砂等。 第7.6.21条 两级过滤除锰滤池的设计宜遵守下列规定： 一、滤料粒径和滤层厚度同除铁滤池的规定； 二、滤速5～8米/时； 三、冲洗强度：锰砂滤料时：16～20升/秒·米2； 石英砂滤料时：12～14升/秒·米2； 四、膨胀率：锰砂滤料：15～25%； 石英砂滤料：27.5～35%； 五、冲洗时间：5～15分钟。 第7.6.22条 单级过滤除锰滤池，可参照两级过滤除锰滤池的有关规定进行设计。但滤速宜采用低值，滤料层厚度可采用高值。

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新型除铁除锰净水过滤介质SS滤料

SS滤料是我们研制的一种新型过滤介质，经权威部门鉴定，证明SS滤料比表面积大，吸附力强，无毒无害，不污染水质。主要成分：硅、铁、铝、碳，多孔状颗粒，堆积比重：800Kg/m3，粒径：0.5～1.5mm，具有良好的过滤吸附和絮疑沉降作用，用于饮用水除铁除锰和水质净化有特效。不需培养活性滤膜，初始运行即能除铁，SS滤料起了关键作用。 SS滤料是我们研制的一种新型过滤介质，经辽宁省卫生厅审查批准，已颁发了涉水产品卫生许可批件，并由沈阳市质量技术监督局审核，制订了“水处理用SS滤料”公司企业标准，现己批量生产。 一、SS滤料主要性能特点 实践证明，SS滤料的性能显著优于传统过滤介质锰砂、石英砂，同时还具有活性碳的吸附功能。 1、净水效果稳定可靠。用SS滤料处理高铁高锰水，运行安全可靠，水质稳定达标。同时，对地表水、污水各项理化指标进行处理，也具有显著的净化效果。 2、初始运行即能除铁。采用SS滤料除铁，初始运行即能达标，用于除锰其“成熟期”也大大缩短。而采用锰砂、石英砂除铁除锰，必须在滤料表面形成活性滤膜，才能将铁锰去除。 3、无毒无害性能稳定。经第二军医大学、中科院上海硅酸盐研究所和辽宁省疾病预防控制中心测试分析试验，证明SS滤料性能稳定，无毒无害，不污染水质。 4、具有除色去味功能。SS滤料为多孔状结构，孔隙率达50%以上，比表面积较大，吸附能力强，可有效地去除水中的异色异味，改善口感。SS滤料除色去味虽不如活性碳效果好，但用水即能反洗，而活性碳的再生却非常困难。

5、容重较轻易于反洗。SS滤料容重只有800Kg/m3，反洗强

度只需25m3/h.m2即可将滤料彻底冲洗干净。而锰砂容重为2000Kg/m3，反洗强度64m3/h.m2，是SS滤料的2.5倍。与锰砂相比，SS滤料更易于反洗，节水省电。 6、反洗周期长效果好。SS滤料具有很强的“藏污纳垢”的能力，吸附容量高达2.5mg/g，是锰砂的5倍以上，一般3～5天反洗一次，单罐反洗只需8～12分钟。 7、使用寿命三年以上。SS滤料可以反复使用，只用水进行反洗，即可把SS滤料中的污物冲洗干净。只要加强管理定时反洗，3～5年只需更换一次。 二、SS滤料应用范围 1、地下水除铁除锰。采用SS滤料处理高铁高锰水，运行安全可靠，水质稳定达标。用于除铁初始运行即能合格，除锰其“成熟期”也大大缩短。 3、地面水净化处理。SS滤料用于处理江、河、湖、塘等地表水，可有效地去除浊度、色度、异味，并吸附部分重金属离子。 3、自来水深度净化。自来水在管道输送和二次加压过程中，都会产生二次污染，可用SS滤料进行净化处理，确保水质达到国标饮用水卫生标准。 4、超滤反渗透预处理。超滤、反渗透、离子交换等，对进水都有严格要求，用SS滤料作为预处理，不仅净水效果更好，而且可与活性碳共用反洗泵。 5、游泳池循环水净化。SS滤料用于游泳池、桑拿浴的循环水净化，即可使污浊水变清，又能除色去味。 6、生活生产污水处理。由于SS滤料的多孔结构和良好的吸附能力，对生活污水、工业废水处理都有显著效果。 三、S S滤料除铁除锰原理 SS滤料之所以具有良好的除铁除锰与净水效果，其主要机理是吸附过滤和絮凝沉降的综合作用。 1、吸附过滤作用。SS滤料呈多孔状结构，表面粗糙，孔隙率高达50%以上，比表面积较大，表面能高，对铁、锰及水中的各种污染物具有良好的物理截滤和化学吸附作用。 2、 絮凝沉降作用。SS滤料的主要成分是：硅、铁、铝，这几种物质对除铁除锰净化水质都有好处。特别是铁、铝在水中溶解后形成的铁盐和铝盐都是良好的絮凝剂，对铁、锰及水中的各种污染物具有絮凝沉降作用。 3、最突出的特点。SS滤料用于饮用水除铁，最突出的特点是不需培养活性滤膜，初始运行出水即能达标。这一特性为地下水除铁除锰开辟了一条简便易行的新途径，可以说是一个创新。之所以不需要培养活性滤膜即能除铁，主要是因为SS滤料为多孔状颗粒，吸附容量大，过滤吸附段长的结果。 四、SS滤料性能试验 为了测定SS滤料的性能，我们请上海第二军医大学、中国科学院上海硅酸盐研究所、辽宁省疾病预防控制中心等单位，对SS滤料的化学成分、理化指标、放射性强度、毒理和致突变及净水效果等项目进行了分析测定，证明SS滤料具有化学性能稳定，机械性能牢固，比表面积较大，吸附能力强，无毒无害，不污染水质等特点，各项指标均符合水处理使用要求。 1、卫生安全性检验。经辽宁省疾病预防控制中心对SS滤料检测，结果表明：色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、溶解性总固体、耗氧量、砷、镉、六价铬、铝、铅、汞、三氯甲烷、挥发酚类、铁、锰、铜、锌、银、钡、镍等指标均符合国家规范要求。 2、化学成分光谱测定。经中科院上海硅酸盐研究所光谱定性分析，SS滤料中含有多达15种化学成分，其中铁、铝、硅、碳较多，占总含量的90%以上。 3、工作吸附容量试验。经第二军医大学实验室测定，SS滤料的工作吸附量为2.5mg/g，即每克SS滤料达到饱和可过滤吸附2.5毫克铁、锰或其它污染物。 4、除铁除锰效果试验。经第二军医大学中心试验室分析试验，原水含铁量为10.65mg/L时，曝气氧化后直接过滤，去除率97.98%；原水含铁量为26mg/L时，曝气氧化再经电絮凝后过滤，去除率99.8%。 5、水质净化效果试验。经第二军医大学中心试验室分析试验，SS滤料对浑浊度、色度、臭和味、内眼可见物去除率达90%以上，有的可达100%；对氨氮、亚硝酸盐、铜等也有一定的去除效果。 6、有机污染致突变试验。经第二军医大学特殊毒理教研室用Ames方法，对SS滤料进行致突变试验，证明SS滤料具有去除致突变物质的能力。 7、对有机毒物的净化效果。第二军医大学药学院对受到污染的水用SS滤料进行过滤试验，证明SS滤料对666、DDT、苯并芘、四氯化碳、氯仿都有一定的去除能力，去除率22.15～91.14%。。 8、PH值对除铁除锰效果的影响。为弄清PH值对除铁除锰效果的影响，第二军医大学中心试验室进行了试验，证明PH值增加，铁锰去除率显著提高，特别是用于除锰，PH值应在7.5以上。 9、水流阻力与出水含铁量的关系。经第二军医大学测试，当SS滤料除铁过滤器进出水压差达到0.12PMa时，出水含铁量急剧升高，说明SS滤料己经饱和，应及时进行反洗，以恢复SS滤料的除铁除锰能力。

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五、SS滤料设计有关参数 为方便用户选用SS滤料，表1、表2列出了有关设计参数，仅供参考。 SS滤料设计技术参数 表1

序号	项 目	单 位	数 量	备 注
1	容重（堆积比重）	Kg/m3	800
2	粒径	mm	0.5～1.5	12～32目
3	吸附容量	mg/g	2.5
4	孔隙率	%	＞50
5	反冲洗强度	L/s.m2	7	25m3/h.m2
6	反冲洗膨胀率	%	40～50
7	设计滤速（除铁）	m/h	8～10
8	设计滤速（除锰）	m/h	5～8
9	滤层厚度	m	0.9～1.3
10	PH值（除铁）		6.5～8.5
11	PH值（除锰）		7.5～8.5
12	原水铁含量	mg/L	≤8	一级处理
			＞8	二级处理
13	原水铁锰共存	mg/L	铁≤2、锰＜1.5	PH≥7.5、一级处理
			铁＞2、锰≥1.5	PH≥7.5、二级处理

单罐过滤器SS滤料用量 表2

序号	罐体直径 （mm）	S S 滤 料 用 量
		滤层体积 （m3）	滤料重量（Kg）	滤料数量 （袋）	滤层厚度 （m）
1	400	0.15	120	5	1.15
2	600	0.33	250	10	1.15
3	800	0.6	500	20	1.2
4	1000	0.94	750	30	1.2
5	1200	1.41	1100	44	1.25
6	1400	1.92	1550	62	1.25
7	1600	2.5	2000	80	1.25
8	1800	3.18	2550	102	1.25
9	2000	4.06	3250	130	1.3
10	2200	4.94	3950	158	1.3
11	2400	5.9	4700	188	1.3
12	2600	6.9	5525	221	1.3
13	2800	8.0	6400	256	1.3
14	3000	9.2	7350	294	1.3
15	3200	10.5	8400	336	1.3

四、选用SS滤料注意事项 1、除铁除锰原水必须曝气。地下水中的铁锰多以低价离子存在，必须溶氧曝气充分氧化，使大部分铁锰离子变成难溶于水的高价沉淀物，才能经SS滤料过滤去除。SS滤料对曝气要求并不太高，通常经射流曝气即可满足需要。如需提高原水的PH值，则应采用机械通风曝气塔进行曝气氧化。 2、要保证足够的滤层厚度。过滤器内的滤层厚度（不含垫层）应达到0.9～1.3m，特别是水质较差时，要尽可能选择上限。滤层厚度不够，负荷过大时容易穿透滤层。 3、要有足够的反冲洗空间。SS滤料容重较轻，要留有40～50%的反洗膨胀空间，否则容易堵塞上布水滤头，滤料也洗不干净。过滤器的上下布水板之间，要有1.8m以上的膨胀空间。 4、要对SS滤料彻底冲洗。SS滤料为多孔状颗粒，粉尘自然多一些。初次使用时，一定要彻底洗净才能投入使用。洗料时用原水冲洗即可，可以反复反洗和正洗，直至将SS滤料中的混浊物彻底冲洗干净变清为止。 [ 本帖最后由 chinayzb 于 2007-3-21 07:41 编辑 ]

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除铁除锰设计及技术参数

由于地下水水质千差万别，供水方式也各不相同，必须根据实际情况确定工艺流程，表1设计技术参数供选用时参考。 　　　　　　　　　　　　除铁除锰装置设计技术参数　　表1 序号 项 目 单 位 数 量 备 注 1 设计滤速（除铁） m/h 8～10 2 设计滤速（除锰） m/h 5～8 3 滤层高（厚）度 m 1.1～1.3 4 PH值（除铁） ≥6.5 5 PH值（除锰） 7.5～8.5 6 原水铁含量 mg/L ≤8 一级处理 ＞8 二级处理 7 原水铁锰共存 mg/L 铁≤2、锰＜1.5 PH≥7.5、一级处理 铁＞2、锰≥1.5 PH≥7.5、二级处理 8 垫层高度 mm 1３0～150 9 垫层粒径 mm 5～12 10 垫层材料 锰砂、石英砂、麦饭石、鹅卵石均可

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影响除铁除锰效果的因素

饮用水除铁除锰技术性很强，其影响因素较多，如不了解原水水质，确定工艺流程不当，就很难达到除铁除锰效果。 1、铁锰共存，相互干扰。铁与锰常共存于地下水中，其化学性质极为相似，在处理过程中互相干忧氧化速度，工程中通常先除铁后除锰。 2、PH值低，影响氧化。PH值升高一个单位，如由7升至8，铁锰的氧化速度将提高100倍。一般要求，PH值除铁≥6.5，除锰≥7.5。 3、碱度过低，影响效果。当地下水铁锰含量较高时，如原水碱度＜2mmol/L，尤其是＜1.5mmol/L时，将严重影响铁锰的去除。 4、硅酸超标，阻碍氧化。当水中可溶性硅酸超过30～50mg/L时，将明显阻碍铁锰的氧化。 5、温度过低，氧化缓慢。水温每升高150C，铁锰的氧化速度可增大10倍，如水温过低，应采取措施提高水温。

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地下水除铁除锰基本原理

在我国，饮用水除铁除锰的研究始于二十世纪五十年代，经过数十年的不断探索和实践，己经掌握了除铁除锰的基本原理、设计方法、参数选择和运行管理模式。目前，地下水除铁除锰的机理主要有三种，即曝气氧化法、接触氧化法和生物氧化法。 一、地下水除铁基本原理 1、曝气氧化法 含铁地下水由于不接触空气，主要以不稳定的重碳酸亚铁Fe（HCO3）2存在于水中，当含铁地下水与空气接触时，空气中的氧进入水中，二价铁被氧化生成难溶于水的三价铁从水中析出： 4Fe2++O2+2H2O→4Fe3++4HO一 所谓曝气氧化法，其工艺流程一般由曝气、沉淀、过滤三部分组成： 曝气：系指原水经曝气使含铁地下水与空气充分接触，让空气中的氧溶入水中，同时大量散除CO2以提高水的PH值，以加快亚铁离子的氧化速度。 沉淀：则是让水在反应沉淀池里停留足够的时间，使水中的Fe2+ 全部或大部分氧化为Fe3+，并絮凝生成沉淀物沉入池底。 过滤：是在曝气、沉淀的基础上，再进入滤池进行过滤将沉淀后残留于水中的悬浮物去除。 曝气氧化法由于亚铁离子彻底氧化比较缓慢，除铁系统复杂，设备庞大；三价铁絮状物极易破碎，穿透滤层，出水水质不易控制，运行管理比较困难。 2、接触氧化法 接触氧化法是使经过曝气地下水中的亚铁离子不经充分氧化，即与溶解氧一同进入接触滤层，在滤层活性滤膜的接触催化作用下，完成亚铁离子的氧化和截留，达到除铁的目的。 接触氧化法除铁的关键技术在于培养活性滤膜，哈工大环境工程学院李圭白教授等人，经过多年研究和反复试验，采用天然锰砂、石英砂、河砂、无烟煤等滤料，都能在滤料表面形成活性滤膜，具有同样的除铁效果。新滤料的成熟过程分为三个阶段： 过滤吸附段：新滤料在无氧条件下，最初都有一定的吸附亚铁离子的能力。对锰砂、石英砂、无烟煤、河砂、石英矿砂等滤料试验结果表明，吸附容量最高5000mg/ l，最低24mg/ l。吸附效果最好的锰砂可维持5小时左右的净水能力，而石英矿砂几乎没有吸附效果。 加速催化段：这一阶段是培养活性滤膜的过程，铁质活性滤膜不断附着在新滤料上，其催化过程具有加速进行的特征，所以称为加速催化段。这一阶段大致为4一5天，可使高铁水降到0.3mg/ l以下，但水质不够稳定。 稳定催化段：连续运行相当时间后，滤料在稳定催化除铁作用下，最终完全成熟，滤料表面被铁质活性滤膜覆盖而发黄，故常称为锈砂。一般7天后能获得稳定的除铁效果。 接触氧化法使除铁系统大为简化，设备价格大大降低，目前己在全国普及推广。但运行初期需要培养活性滤膜，运行4一20天甚至更长时间，水质才能完全达标。 3、生物氧化法 生物氧化法认为，在新滤料未形成具有除铁除锰的活性滤膜前，铁细菌为形成活性滤膜起了不可忽视的作用，地下水中铁锰的去除机理，是生物、化学、物理共同作用的结果。 据中国市政工程东北设计院对铁细菌进行的生化机理研究证明，菌体表面能分泌具有催化活性的酶，因此当地下水中的Fe2+和Mn2+被细菌粘液吸附时，能够迅速地被氧化成高价铁、锰的化合物。高价铁、锰的化合物与铁细菌及其代谢产物一起形成黑褐色的絮体，它们沉积在滤料表面并逐渐诱发成含有高价铁锰化合物的晶核。随着晶核的发育成熟，使滤料表面形成了具有除铁除锰能力的生化活性滤膜。 生物氧化法需要为铁细菌的生长创造一定的条件，铁细菌以水中的CO2为碳源、无机氮为氮源、靠氧化亚铁获取生命活动的能量。 据哈工大市政环境工程学院研究认为，成熟的生物除铁除锰滤层实际是一个复杂的生态系统，铁锰氧化细菌的种类很多，去除铁锰的机理也各不相同。但有点是肯定的，在满足滤层中微生物生理需要的前提下，较小的氧过剩系数即可达到生物滤层的稳定运行；而且有很大一部分铁锰氧化细菌属微好氧菌，过度的曝气不仅造成能量浪费，还会抑制某些细菌的活性，产生负面影响。在生物除铁除锰滤层中，铁锰的氧化都是在pH值中性条件下进行，不要求教除CO2，同时CO2还是微生物繁殖代谢的重要碳源。 生物氧化法的优势特征一是不需充分曝气，水中溶解氧控制在3～5mg/ l即可满足运行要求；二是可以缩短新滤料的成熟期，出水水质稳定。 二、地下水除锰基本原理 地下水除锰要比除铁困难得多，直到二十世纪七十年代末，才对除锰引起足够的重视，并研究出了曝气接触氧化法除锰工艺，使地下水除锰有了解决办法。 采用曝气接触氧化法除锰，是将含锰地下水强烈曝气充氧，并采取措施散除CO2或投药提高PH值，利用接触氧化原理将水中的Mn2+氧化成MnO2，使滤料表面形成“锰质活性滤膜”，这种滤膜吸附水中的Mn2+并经催化氧化去除。 实践证明，除锰比除铁困难主要是氧化难度大。Mn2+在PH值等于7左右的水中，很难被水中的溶解氧氧化成MnO2，特别是在铁、锰共存时，铁先得到氧化，而锰则要在铁得到充分氧化之后才能与氧反应。要使Mn2+氧化，需将水的PH值提高到9.5以上才可顺利进行，这在工程中很难解决。 地下水的PH值多数在7左右，通过曝气并散除CO2对提高PH值的作用是有限的，即便采用投药的办法也只能控制在8.5以内，否则，出水PH值超标。因此，在除锰工程中，培养锰质活性滤膜的时间很长。据《给水排水常用规范详解水手》介绍，有人曾对各种滤料的成热期做过试验：某部队原水含锰5一6mg/ l，石英砂的成熟期为65天；吉林某地原水含锰6一8mg/ l，其成熟期分别为：无烟煤71天，石英砂和葫芦岛锰砂96天；某水厂原水铁、锰含量均为1.5mg/ l左右，由于铁干忧除锰，采用石英砂滤料的成熟期长达半年以上。 如采用生物氧化法除锰，可使成熟期缩短。中国市政工程东北设计院对鞍山大赵台水厂的含锰地下水，采用生物氧化法进行试验，石英砂滤柱仅用46天就形成了除锰能力。 三、SS滤料除铁除锰原理 SS滤料是我们研制的一种新型过滤介质，它不仅具有良好的除铁除锰效果，而且对其它理化指标也有显著的去除作用。在《新型过滤介质SS滤料》一文中己做了详细介绍。 SS滤料之所以具有良好除铁除锰效果，其主要机理是吸附过滤和絮凝沉降作用。 吸附过滤作用：SS滤料呈多孔状结构，表面粗糙，孔隙率高达50%以上，比表面积较大，表面能高，对铁、锰及水中的各种污染物具有较强的物理截滤和化学吸附作用。 絮凝沉降作用：SS滤料的主要成分是：硅、铁、铝、钙、镁，这几种物质占滤料的90%以上，对除铁除锰净化水质都有好处。特别是铁、铝在水中溶解后形成的铁盐和铝盐都是良好的絮凝剂，对铁、锰及水中的各种污染物具有絮凝沉降作用。 SS滤料用于饮用水除铁，最突出的特点是不需培养活性滤膜，初始运行出水即能达标。这一特性为地下水除铁除锰开辟了一条简便易行的新途径，可以说是一个创新。之所以不需要培养活性滤膜即能除铁，主要是因为SS滤料为多孔状颗粒，吸附容量大，过滤吸附段长的结果。 SS滤料的除铁除锰原理虽然没有深入系统地进行研究和试验，但经过十余年的实际应用证明，其除铁除锰效果是肯定的，其初始运行即能除铁的突出特点也是得到反复验证的。因此，采用SS滤料研制的“压力式电絮凝SS滤料过滤除铁装置”，经该军内外专家鉴定，一致认为该项除铁新技术“属国内外首创，在国内处于领先地位，为饮用水除铁开辟了一条新途径

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根据所提供的水质水量情况，水量为250m3/h，进水铁含量为5.5mg/L，要求出水铁含量≤0.15mg/L具体计算如下：

1．需氧量计算

需氧量=Xf·(Fe)＋Xm·(Mn)＋R=0.1432×5.5＋0.2912×0＋5.0－0=5.79mg/L

Xf: 铁的反应系数

(Fe) : 铁浓度，mg/L

Xm: 锰反应系数

(Mn):锰浓度 ，mg/L

R: 最终残留氧=（5.0－初始溶解氧）mg/L

2.需空气量计算

在20℃，1个大气压下，空气密度为1.20479g/L，空气中氧含量为20.95％，每升空气含氧量为1.2047×0.2095＝0.2524g/L＝252.4mg/L ，所以：

水量为6000m3/d（250m3/h）时，

理论空气需要量=（（250×1000/60）×5.79）/252.4=95.58L/min=5.74m3/h

3.实际空气需要量计算

氧传递效率按25％计算，得到实际空气需要量

水量为250 m3/h时，Q（空气）=5.74/25%=22.96 m3/h

条件：（1）水的pH值对于铁和锰的氧化和沉淀是一个关键参数。对于铁的曝气氧化，水的pH值至少为7.2，理想范围维持在7.5～8.0之间。如果有锰的存在，pH值最小推荐为9.5，低于此数值锰的空气氧化率很低。

（2）铁和锰的空气氧化不是立即完成的，基于此点考虑，建议采用一个接触池或停留池以提供足够的时间完成氧化和沉淀。按实际条件，接触时间在5～15分钟范围内。

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磁化水对除铁除锰的作用

饮用水除铁除锰的关键是曝气氧化，经过磁化的水恰恰对低价 铁锰的氧化具有显著的促进作用，加上絮凝沉淀速度的提高，磁化水 有利于除铁除锰是显而易见的。 1、溶氧量提高。水经磁化，溶氧量提高4～6mg/L，低价铁锰接触氧的机会增多，氧化速度提高。 2、双氧水增加。磁化后的水中，增加了双氧水的含量，有利于低价铁锰的迅速氧化。 3、PH值上升。水经磁化，PH值呈上升趁势，试验证明可提高0.4左右。 4、聚合度加快。磁化后的水，聚合度提高了20～90%，有效地加快了高价铁锰的絮凝澄清速度。

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除铁除锰设备使用管理要求 发布日期：[2006-6-11 8:30:43] 共阅[517]次 1、坚持按时反冲洗。反洗是保证净水效果的关键，运行一个周 期应及时对过滤器进行反洗。为保证净水效果，防止滤料板结，过滤器 每3天必须反洗一次，采用单罐反洗，每次8～12分钟。 2、滤料要及时更换。过滤器中的SS滤料通常3～5年应更换一次，管理到位，可以延长使用寿命。滤料更换周期与管理有直接关系，如反洗不及时造成滤料板结，就会失去净化作用。当净水质量不能保证时，应及时换料。 3、水箱应定期排污。经过曝气氧化的高铁高锰水，会形成沉淀物沉到箱底，应定期对氧化水箱清洗，每年至少两次，防止沉淀物吸入除铁除锰设备。 4、要合理选用水泵。水泵的流量、扬程必须和设计参数一致，选用不合理，就会影响除铁除锰和反冲洗效果。