探讨小型自来水厂常用的几种除铁除锰方法

探讨小型自来水厂常用的几种除铁除锰方法
发布时间：2021-08-17T08:19:56.603Z 来源：《科技新时代》2021年5期作者：谢海花[导读] 更好地保护人们的身体健康，同时也可以避免供水系统输配管道出现严重结垢现象。

岳阳市水务集团有限公司 414000摘要：对我国现有水资源进行分析后可以发现，含铁锰的水资源在我国可利用水资源中占据了极大的比重，本文介绍了小型自来水厂除铁锰的意义以及具体的除铁锰方法，希望能够给读者带来启发。

关键词：小型自来水厂；除铁除锰；自然氧化法
引言：水是人们生产生活中不可或缺的资源，随着人们生活水平的提高，人们对水质的要求越来越高。

本文对除去水中过量铁锰的方法进行研究，并将其应用于小型自来水厂中，更好地保护人们的身体健康，同时也可以避免供水系统输配管道出现严重结垢现象。

一、小型自来水厂除铁锰的意义铁锰均是当前地壳中的重要组成元素，广泛分布在自然界当中。

铁、锰是人体必需微量营养元素，但过量的铁使水在管道内易生长铁细菌，增加水的浑浊度，使水产生特殊的色、嗅、味；过量的锰，会使衣物和器皿着色。

若长期饮用高铁锰的水，会影响人们的身体健
康。

在城市化进程不断推进的过程中，为更好地满足人们对饮用水质的需求，一些以地下水为水源的小型自来水厂成为了乡镇供水的重要组成部分。

为保证其水质能满足生活饮用水标准要求，去除水中过量的铁锰离子成为了一项极为重要的工作[1]。

二、小型自来水厂除铁锰的方法
国家生活饮用水卫生标准规定，人们的生活饮用水中含铁量需要小于0.3mg/L，含锰量需小于0.1mg/L，但对当前我国地下水资源进行分析后可以发现，大部分地下水中的含铁量处于5—15mg/L，并且很少地区水体中的含铁量超过30mg/L；含锰量在0.5—2.0mg/L，个别地区水中的含锰量在5—10mg/L，由数据可以看出，大部分地区水体中的铁锰含量远超过国家生活饮用水的卫生标准，会对人体的健康造成严重的威胁。

现阶段，为切实解决这一问题，采用科学的除铁、锰方法，进一步提升水资源的质量成为一项极为重要的工作[2]。

（一）除铁的方法现阶段，较为常见的去除水体中铁离子的氧化剂包括氧气、氯气以及高锰酸钾，对于小型自来水厂来说，为进一步降低氧化处理的成本，以空气中的氧气作为氧化剂成为一种较为常用的铁离子处理方法。

1.自然氧化法
以某一日处理原水量为四千吨的小型自来水厂为例，该水厂有一座60m左右的沉淀池以及两组重力无阀滤池，原水为7000m外的另一座中型水库。

该水库水中铁、锰离子的含量会超过国家生活饮用水卫生标准。

面对这种情况，该小型自来水厂在夏季进行原水处理的过程中，会在原水进入沉淀池前，先利用场地的立体空间，对其进行处理，在降低原水流速的同时，尽可能扩大原水的流经面积，降低原水的水深，便于原水充分与空气中的氧气接触，将易溶于水的Fe2+转化为难溶于水的Fe3+。

与此同时，通过这种原水处理方法，还可以令原水中溶解的二氧化碳充分逸散，在提升原水pH值的同时，进一步提升水中氧气的溶解量，提升铁离子的氧化速度，为更好地除去原水中胶体物质，便于铁离子原水在进入沉淀池后，逐渐凝聚沉淀到沉淀池的底部，或者在经过无阀滤池后从原水中滤除。

上述铁离子的除去方法常被称作自然氧化法或者自然曝气法，经实践证明，这种铁离子除去方法具备实用性高、经济性好等优点。

同时，在当前的原水曝气过程中，依据曝气装置之间的不同，压缩空气曝气法、射流曝气法、淋水曝气法等曝气方法也被广泛应用于小型自来水厂铁离子处理过程中。

以压缩空气曝气法为例，这种曝气方法是通过在原水中加入空气压缩包的方式，对原水进行曝气，并且在曝气过程中，为进一步提升原水与空气压缩包中氧气的混合效率，工作人员可以在原水中加入气水混合器，延长气水的混合时间，提升原水中氧气的溶解量，在缩短原水空气曝气所需时间的同时，进一步提升曝气的质量。

2.接触氧化法
接触氧化法是一种以天然锰砂为过滤原料的原水处理方法，在实际工作过程中，小型自来水厂方面可以先将天然锰砂均匀覆盖在滤池当中，在过滤的过程中，锰砂有一个“成熟”的过程，也就是说，在锰砂最初开始过滤原水的过程中，Fe2+的处理效果相对较差，但随着时间的推移，锰砂表面覆盖的棕黄色或者黄褐色的铁锈不断增厚，这种情况的出现便于后续Fe2+的转化与附着，进而达到提升Fe2+转化效率的目的。

（二）除锰的方法
在当前原水除锰工作中，较为常用的锰离子去除方法包括氧化法、接触氧化法、离子交换法、稳定处理法等方法，但对于小型自来水厂来说，由于氧化法以及接触氧化法的操作相对简单，并且工作成本也比较低，因此，这两种方式已经成为较为常用的锰离子处理方法。

1.氧化法
对于小型自来水厂来说，氧化法不仅是去除水中铁离子的有效方法，还是去除原水中锰离子的有效方法，在实际应用过程中，小型自来水厂可以在含锰离子的原水经过曝气处理后，经过过滤层，使高价锰的氢氧化合物附着于滤料表面，最终汇集为黑色或者暗褐色的“锰质熟砂”，并且在原水的处理过程中，这种“锰质熟砂”具备一定的接触催化作用，能够有效提升二价锰的氧化速度，为原水处理效率的提升提供助力。

2.接触氧化法
现阶段，小型自来水厂在利用接触氧化法进行原水处理的过程中，锰质滤料会先吸附水中的Fe2+，然后吸附其中的Mn2+，因此，小型自来水厂在处理同时含有较高浓度铁锰的原水的过程中，需要将锰离子的处理放在铁离子处理完成后。

同时，对于铁锰含量均比较少的原水处理来说，小型自来水厂方面可以令铁锰同时在锰质滤料层中被除去，在这一滤层中，滤层的上部可以为除铁带、下层可以为除锰带，并且若水中的铁含量相对较多或者水流速度较快时，除铁带将会向下层延伸，导致除锰带下压直至穿透滤层。

需要注意的是，在当前锰离子处理的过程中，尽管Fe3+并不会影响Mn2+的氧化，但由于三价铁氢氧化物产生的凝絮可能会在滤层表面沉积，进而阻碍锰质熟砂的形成，因此，在进行原水处理的过程中，相关工作人员需要定期对滤料进行冲洗，去除其表面的凝絮物，保证过量铁锰离子的有效去除。

结论：总而言之，在当前的社会发展过程中，小型自来水厂因其具备体积相对较小、日供水量较少、工艺流程相对简单、运行成本比较低等特点，在实际工作过程中，为进一步减少水体中铁离子与锰离子的含量，可以灵活运用上述除铁锰离子的方法，以便在保证水资源满足供水要求的同时，进一步降低水处理的成本。

参考文献：
[1]边云峰,李杰,朱雪燕,等.地下水除铁除锰技术探讨[J].现代农业科技,2018(07):210-211.
[2]周清卿.饮用水除铁除锰科学技术进展[J].科技创新与应用,2019(09):146-147.。