地下水除铁除锰技术
地下水过滤+除铁除锰技术方案
一. 工程概况地下水含有大量泥沙、胶体、腐植酸等杂质，另外豫东地区地下水含盐量较高，大多含铁量超标，浅层井原水水质较复杂，并且水质不稳定，（GB5749-85）《生活饮用水卫生标准》规定，铁、锰浓度分别不得超过0.3mg/L和0.1mg/L。
针对贵单位情况，我们建议采用机械过滤器过滤水中杂质，并且去掉水中铁锰。
水中含铁量较高时，水有铁腥味，影响水的口味，作为造纸、纺织、印染、化工、医药和皮革等生产用水，会降低产品质量；含铁水可使家庭用具如瓷盆和浴缸发生锈斑，洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍；铁质沉淀物Fe2O3会滋长铁细菌，阻塞管道，有时会出现红水。
而含锰量较高的水所发生的问题与含铁量高的情况相类似，例如：使水有色、嗅、味，损害纺织、造纸、酿造、食品医药等工业产品的质量，家用器具会污染成棕色或黑色，洗涤衣物会有微黑色或浅灰色斑渍。
超过标准的原水须经除铁除锰处理，使原水水质达到国家自来水标准。
本项目采用的处理工艺如下：射流器气水混合器产品水箱曝气天然锰砂过滤除铁的工艺流程二. 曝气式锰砂过滤器工作原理针对贵公司情况，建议采用我公司生产的曝气式锰砂过滤器，该设备工作原理：利用现有深井泵余压，通过射流加气装置，让空气和水充分混合，利用空气中的氧气将水中低价铁离子和低价锰离子氧化成高价铁离子和高价锰离子，再经过吸咐过滤去除，达到降低水中铁锰含量的目地。
滤料采用精制石英砂和精制锰砂。
精制锰砂的主要成分是二氧化锰（MnO2）它是二价铁氧化成三价铁良好的催化剂。
精制锰砂中的MnO2 的含量大于35%很高，其除铁效果非常理想，含铁锰地下水的PH值大于5.5与精制锰砂接触即可将Fe2+ 氧化成Fe3+其反应如下：2Mn2+ +O2 +2H2O=2MnO2 +4H+4MnO2 +3O2 =2Mn2O7Mn2O7 +6Fe2+ +3H2O=2MnO2 +6Fe(OH)3Fe(OH)3沉淀物经精制锰砂滤层后被去除。
所以精制锰砂层起着催化和过滤双层作用。
含铁锰地下水的危害及除铁锰技术
含铁锰地下水的危害及除铁锰技术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。
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。
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)22.三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+H2S3.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。
19章2地下水除铁锰
③二价铁氧化 速率与PH的 关系： 可由图19-3看 出： （半对 数） 横轴：时间 （min）。 纵轴：铁Fe2+ 浓度。 PH越高反应 （二价铁的氧 化）越快。
④使氧向水的转移（传质）——曝气 i.复氧; 作用： ii.除CO2→pH↗ 地下水中不含氧，含CO2很高。 氧、二氧化碳略溶于水，其溶解度与温 度和气体分压有关。（物化中学过） 当1个atm PO2=21.3KPa PCO2=0.03~0.1KPa
lg dt
lg k 2 PH
可见：除铁的影 响因素： （1）PH高促进 二价铁的氧化。 （2）K//中隐着氧 化剂的浓度。 （PO2分压力） fig19-2实验与公 式的情况，当 PH<5.5时，二价 铁的氧化速度缓 慢（实验高于公 式计算值）
3、除铁方法： ① 常用氧化剂：O2空气中的氧、方便、经济。 （多用此法） Cl2氧化。 高锰酸钾氧化 ②反应式： 4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+ 每氧化1mg/L的Fe2+ ， 需氧0.14mg/L， 产生0.036 mg/L 的H+ ， →降低1.8mg/L的 碱度（以CaCO3计） →使水偏酸， → PH降 低→降低铁氧化的速度。
5、催化氧化过滤： 在滤料上生成MnO2膜（黑色） 滤料一般是石英砂或锰砂。形成MnO2膜后催 化。 铁对除锰的干扰： 当原水含铁、锰高就应该即除铁又要除锰。 方法： 加厚滤料层 上部除铁 适用铁锰 下部除锰 含量不太高。 双层滤料 上层：除铁 也可在压力滤 下层：除锰 池中分层
⑤方法： 鼓风曝气——将气泡分散于水中。 淋水曝气——将水分散于空气中。 4、设计： ①理论需氧与操作复氧量 理论：1mg/L Fe2+需0.14mg/L O2 。 实际：理论值的3~4倍。 原因：水中其它杂质耗氧；可加快二价 铁氧化速度。
地下水除铁除锰技术9
石英砂滤料时：12～14L/s·m²；
地下水除铁除锰技术
除铁、锰工艺
④ 以空气氧化接触过滤除铁和生物固锰除锰相结合 的流程。该滤池的滤层为生物滤层，除铁与除锰 在同一滤池完成。 ↓消毒剂 原水→曝气→生物除铁除锰滤池→除铁，锰水 ⑤ 当含铁量＞10mg/L，含锰量＞2mg/L时，可采用 两级曝气两级过滤的流程。 ↓消毒剂 原水→曝气→除铁滤池→曝气→生物除锰滤池－→ 除铁，锰水
Cl2↓↓凝聚剂 原水－→絮凝→沉淀→除铁滤池→除锰滤池→除铁锰水
除铁、锰工艺
② 先以空气氧化接触过滤除铁，再加氯接触过滤 除锰。 ↓Cl2 原水→曝气→除铁滤池→除锰滤池→除铁，锰水 ③ 先以空气氧化接触过滤除铁，再加KMnO4接触过 滤除锰。 ↓KMnO4 原水→曝气→除铁滤池→除锰滤池→ 除铁，锰水
地下水除铁除锰技术原理
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
地下水除铁除锰技术原理
大型程。
⑦ 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。
地下水除铁除锰设备——除铁滤池
除铁滤池的滤料一般宜采用天然锰砂或石英砂等。 除铁滤池滤料的粒径： 石英砂一般为ｄ最小=0.5mm，ｄ最大=1.2mm； 锰砂一般为ｄ最小=0.6mm，ｄ最大=1.2～2.0mm。 厚度为800～1200mm，滤速为6～10m/h。
地下水除铁除锰设备——曝气设备
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。
地下水除铁除锰技术标准
附录F（资料性附录）地下水除铁除锰技术标准F.1地下水除铁、除锰工艺流程，应根据原水水质、净化后水质要求、除铁除锰试验或参照水质相似水厂的运行经验，通过技术经济比较后确定。
a)地下水除铁，当水中的二价铁易被空气氧化时，宜采用曝气氧化法；当受硅酸盐影响或水中的二价铁空气氧化较慢时，宜采用接触氧化法。
b)地下水铁、锰含量均超标时，应根据以下条件确定除铁除锰工艺：当原水含铁量低于2.0mg/l、含锰量低于1.5mg/l时，可采用：当原水含铁量或含锰量超过上述数值且二价铁易被空气氧化时，可采用：当除铁受硅酸盐影响或二价铁空气氧化较慢时，可采用：c)曝气氧化法除铁，曝气后水的pH值宜达到7.0以上；接触氧化法除铁，曝气后水的pH值宜达到6.0以上；除锰前水的pH值宜达到7.5以上，二次接触氧化过滤除锰前水的含铁量宜控制在0.5mg/l 以下。
F.2曝气装置应根据原水水质、曝气程度要求，通过技术经济比较选定，可采用跌水、淋水、射流曝气、压缩空气、叶轮式表面曝气、板条式曝气塔或触式曝气塔等装置，并符合以下要求：a)采用跌水装置时，可采用1～3级跌水，每级跌水高度为0.5～1.0m，单宽流量为20～50m3/（h.m）；b)采用淋水装置（穿孔管或莲篷头）时，孔眼直径可为4～8mm，孔眼流速为1.5～2.5m/s，距水面安装高度为1.5～2.5m，采用莲蓬头时，每个莲蓬头的服务面积为1.0～1.5m2；c)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、部分原水或其它压力水；d)采用压缩空气曝气时，每立方米的需气量（以L计）宜为原水中二价铁含量（以mg/l计）的2～5倍；e)采用板条式曝气塔时，板条层数可为4～6层，层间净距为400～600mm；f)采用接触式曝气塔时，填料可采用粒径为30～50mm的焦炭块或矿渣，填料层层数可为1～3层，DB21/XX-XXXX 每层填料厚度为300～400mm，层间净距不小于600mm。
室外给水设计 (49) 地下水除铁和除锰
地下水除铁和除锰I 工艺流程选择9.6.1 关于地下水进行除铁和除锰处理的规定。
微量的铁和锰是人体必需的元素，但饮用水中含有超量的铁和锰，会产生异味和色度。
当水中含铁量小于 0.3mg/L 时无任何异味；含铁量为 0.5mg/L 时，色度可达 30 度以上；含铁量达 1.0mg/L 时便有明显的金属味。
水中含有超量的铁和锰，会使衣物、器具洗后染色。
含锰量大于 1.5mg/L 时会使水产生金属涩味。
锰的氧化物能在卫生洁具和管道内壁逐渐沉积，产生锰斑。
当管中水流速度和水流方向发生变化时，沉积物泛起会引起“黑水”现象。
因此，《生活饮用水卫生规范》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 。
生产用水，由于水的用途不同，对水中铁和锰含量的要求也不尽相同。
纺织、造纸、印染、酿造等工业企业，为保证产品质量，对水中铁和锰的含量有严格的要求。
软化、除盐系统对处理水中铁和锰的含量，亦有较严格的要求。
但有些工业企业用水对水中铁和锰含量并无严格要求或要求不一。
因此，对工业企业用水中铁、锰含量不宜作出统一的规定，设计时应根据工业用水系统的用水要求确定。
9.6.2 关于地下水除铁、除锰工艺流程选择的原则规定。
试验研究和实践经验表明，合理选择工艺流程是地下水除铁、除锰成败的关键，并将直接影响水厂的经济效益。
工艺流程选择与原水水质密切相关，而天然地下水水质又是千差万别的，这就给工艺流程选择带来很大困难。
因此，掌握较详尽的水质资料，在设计前进行除铁、除锰试验，以取得可靠的设计依据是十分必要的。
如无条件进行试验也可参照原水水质相似水厂的经验，通过技术经济比较后确定除铁、除锰工艺流程。
9.6.3 地下水除铁技术发展至今已有多种方法。
如接触过滤氧化法、曝气氧化法、药剂氧化法等等。
工程中最常用的也是最经济的工艺是接触过滤氧化法。
除铁的过程是使 Fe2+氧化生成 Fe(OH)3，再将其悬浮的 Fe(OH)3粒子从水中分离出去，进而达到除铁目的。
辽宁省村镇供水工程地下水除铁除锰技术标准
附录F（资料性附录）地下水除铁除锰技术标准F.1地下水除铁、除锰工艺流程，应根据原水水质、净化后水质要求、除铁除锰试验或参照水质相似水厂的运行经验，通过技术经济比较后确定。
a) 地下水除铁，当水中的二价铁易被空气氧化时，宜采用曝气氧化法；当受硅酸盐影响或水中的二价铁空气氧化较慢时，宜采用接触氧化法。
b) 地下水铁、锰含量均超标时，应根据以下条件确定除铁除锰工艺：当原水含铁量低于2.0mg/l、含锰量低于1.5mg/l时，可采用：当原水含铁量或含锰量超过上述数值且二价铁易被空气氧化时，可采用：当除铁受硅酸盐影响或二价铁空气氧化较慢时，可采用：c) 曝气氧化法除铁，曝气后水的pH值宜达到7.0以上；接触氧化法除铁，曝气后水的pH值宜达到6.0以上；除锰前水的pH值宜达到7.5以上，二次接触氧化过滤除锰前水的含铁量宜控制在0.5mg/l 以下。
F.2曝气装置应根据原水水质、曝气程度要求，通过技术经济比较选定，可采用跌水、淋水、射流曝气、压缩空气、叶轮式表面曝气、板条式曝气塔或触式曝气塔等装置，并符合以下要求：a) 采用跌水装置时，可采用1～3级跌水，每级跌水高度为0.5～1.0m，单宽流量为20～50m3/（h.m）；b) 采用淋水装置（穿孔管或莲篷头）时，孔眼直径可为4～8mm，孔眼流速为1.5～2.5m/s，距水面安装高度为1.5～2.5m，采用莲蓬头时，每个莲蓬头的服务面积为1.0～1.5m2；c) 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、部分原水或其它压力水；d) 采用压缩空气曝气时，每立方米的需气量（以L计）宜为原水中二价铁含量（以mg/l计）的2～5倍；e) 采用板条式曝气塔时，板条层数可为4～6层，层间净距为400～600mm；f) 采用接触式曝气塔时，填料可采用粒径为30～50mm的焦炭块或矿渣，填料层层数可为1～3层，DB21/T 3264—2020 每层填料厚度为300～400mm，层间净距不小于600mm。
地下井水铁锰超标处理办法
地下井水铁锰超标处理办法自然氧化法自然氧化法除铁除锰就是以空气中的氧气作为氧化剂，地下水经过充分的曝气充氧后，将Fe2+氧化为Fe3+，并以氢氧化物沉淀的形式析出，再通过沉淀、过滤得以去除，自然氧化除锰时，由于Mn2+的氧化还原电位高于Fe2+，所以在pH>9.0时，氧化速率才明显加快，而一般地下水的pH值为6.O～7.5，仅靠曝气散除C02以提高pH值的常规方法很难将水的pH提高到9.O 以上，所以除锰必须另外投加碱。
自然氧化法工艺通常由曝气、反应沉淀、过滤组成，其特点是：工艺过程复杂，设备庞大，处理效果不稳定，工程投资高。
因此从60年代起逐步被接触氧化法所代替。
臭氧氧化法臭氧是一种很强的氧化剂，可以在比较低的pH(6.5以下)和无催化的条件下，使水中的二价铁和锰完全氧化。
研究表明，当地下水中含有自然有机质(NOM)腐殖质和富里酸时，会在很大程度上影响臭氧氧化效果。
并且在用臭氧进行水处理的过程中，要特别注意臭氧的投加量，若臭氧过量，会使水中的二价锰被氧化为高锰酸根而使水呈现粉红色，还需要进行还原过滤，从而增加处理难度。
另外水源中的溴化物与臭氧生成溴酸盐是危险反应，大量资料已证明溴酸盐是一种潜在的致癌物。
臭氧的主要特性是反应迅速，无持续性。
而臭氧在水中的溶解度较低，当含铁锰的地下水较为浑浊时，臭氧与水的混合如不充分，则会大大降低臭氧对铁锰的氧化作用。
另外目前臭氧发生装置昂贵、操作复杂，耗电量大，运行费用高。
二氧化氯氧化法二氧化氯氧化性远远大于氯气，对水中二价铁和二价锰能迅速氧化，形成不溶性沉淀。
一般与水接触反应5min以后，用孔径O.45um滤纸能把这些氧化物滤除99%以上。
二氧化氯在水处理过程中一般不与水中的有机物氯化形成氯代副产物(DBPs)，也不与氨氮反应。
因此常用来作为水处理预氧化的首选氧化剂。
本研究也是在此基础上，以二氧化氯预氧化工艺来探讨去除水中铁锰的技术参数和控制条件。
天然锰砂滤料锰砂滤料是选用块状锰矿和天然锰砂作原料，经破碎筛选而成。