高铁锰矿井水深度处理技术
5吨每小时井水除铁除锰技术方案
5 m3/h井水除铁除锰设计方案第一章概述1.1概况水源取自于高速公路城北收费站附近25米深地下水。
通过取水样进行全面分析，发现水质中PH值、铁、锰、氨氮和亚硝酸盐氮5项指标不符合《国家生活饮用水卫生标准》。
要用该井水作为饮用水，并保证收费站人员的身体健康，需要对该井水进行除铁除锰等处理，以达到饮用水水质要求。
1.2设计原则1、确保水质达到用户饮用水水质要求。
2、采用目前成熟、实用的处理工艺，稳定可靠地达到治理目标要求。
3、在上述原则下，做到工程投资省，运行费用低，占地面积小等良好的经济技术指标。
4、操作运行管理方便，技术路线简单明了。
1.3设计依据1、GB150《钢制压力容器》；2、JB2932《水处理设备制造技术条件》；3、JB2880《钢制焊接常压容器技术条件》。
第二章净水工艺2.1处理规模及水质1、处理水量井水处理水量5m3/h，按20小时运行。
2、水质指标井水主要水质指标单位：mg/L2.2工艺流程依据该井水的水质特性、用户对出水饮用级需求，设计如下净化处理工艺流程。
1、工艺流程图2、工艺流程说明（1）氧化池：通过曝气、调节PH值及投加二氧化氯，将井水中的二价铁、锰离子氧化至高价态，并调节PH值，于沉淀池中沉淀部分铁、锰离子。
设计采用空压机充氧曝气和搅拌。
由于水中锰含量高，必须投加强氧化剂（CLO2）以强化锰的去除。
（2）沉淀池：自氧化池出水自流进入沉淀池，水中的氢氧化铁、氢氧化锰和悬浮物通过絮凝沉淀被大部分去除。
（3）重力式除铁除锰器：通过射流曝气、跌水曝气，水中残留的二价离子进一步被氧化，并在二氧化锰滤料的催化作用下被氧化、过滤而去除。
第三章主要工艺单元设计3.1 提升泵：型号： BYG40-200B材质：铸铁流量： 5.3m3/h扬程： 36m功率： 2.2kw数量： 2 台（1用1备）3.2 氧化、沉淀器1、功能通过曝气、调节PH值及投加二氧化氯，将井水中的二价铁、锰离子氧化至三价，并调节PH值至7.5～8.5。
高铁高锰矿井水水质特征及其净化机制
）
二价铁 锰 溶解氧
寺湾矿
由表
可以看出，高铁高锰矿井水水质具有以下特征： ! 溶解氧含量丰富，饱和度达到
以上，
充分说明矿井水在井下巷道内已经流经了一定的时间，又在汇水仓中停留一段时间，使得矿井水在井下溶 入了大量的氧气，从二价铁的未检出也说明了这一点 别 这是高铁高锰矿井水与常规含铁锰地下水最大的区 " 由于煤系地层中在含铁锰矿物质的同时，还有大量碳酸盐类岩层及硫酸盐薄层，矿井水随煤层开 采与地下水广泛接触，加剧了可溶性矿物质的溶解，使得高铁高锰矿井水溶解性固体和总硬度较高，同时 属于高矿化度矿井水 # 受采煤等作业的影响，矿井水中含有较高的煤粉和岩尘等悬浮物，浊度较高， 并有一定的有机物含量 以上特征中丰富的溶解氧有利于对铁锰的去除，在工程设计中可以不设曝气装
传统的锰砂成熟期一般在
，大大提高了启动效率
#$ 结$ $ 论
（ ） 高铁高锰矿井水具有溶解氧含量丰富、高矿化度、高浊度和较高有机物含量的特征，与常规含 铁锰地下水相比，净化工艺不需专门设曝气装置 （ ） 混凝试验表明，聚合氯化铝（ 除效果显著，但对锰的去除效果较差 （ ） 过滤试验表明，经 且启动快!适应能力强 （ ） 锰的去除主要在过滤阶段，能量色散 表明：经 参考文献：
混凝剂名称 项 目 三氯化铁 投加量 ・ 矾花情况 上清液浊度 上清液总铁含量 上清液锰含量 ・ ・ 硫酸铝
好
好
不好
不好
好
好
响使出水中的总铁仍然很高；投加 种混凝剂对锰的去除效果都比较差 凝剂是比较合理的
对铁的去除效果最好 综合考虑选用 作为混
利用寺湾矿矿井水试验也得出同样的结论， 的投加量，根据上清液的水 所示 由图 可 以 看 出， 左右
铁锰超标水处理方案
铁锰超标水处理方案【摘要】铁锰是人体不可缺少的微量元素，人体内所需要的铁锰主要来源于食物和饮水。
然而，水中含铁量过多，也会造成危害。
据测定，当水中含铁锰的浓度超过一定限度，就会产生红褐色的沉淀物，生活上，能在白色织物或用水器皿，卫生器具上留下黄斑，同时还容易使铁细菌繁殖堵塞管道。
饮用水铁锰过多，会引起身体身体不适。
据美国，芬兰科学家研究证明，人体中铁过多对心脏有影响，甚至比胆固醇更危险。
我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）规定，铁含量≤0.3㎎/L，锰含量≤0.1㎎/L，超过标准的原水须经除铁除锰处理。
长时间饮用含铁含锰量过高的水还会严重影响身体健康。
因此，高铁高锰水必须经过净化处理才能饮用。
1.铁锰超标及对人体和生产的危害1.1 铁、锰都属于金属元素，在自然界的岩石和土壤中都很常见，它们往往是一对伴生元素同时存在于天然水中，含铁的地表中或多或少含有一定量的锰。
铁锰含量如果超标管网水中会出现黑色颗粒，并伴有水黑或水黄现象。
1.2 饮用水含高浓度的铁、锰，可引起食欲不振，呕吐，腹泻，胃肠道紊乱，大便失常。
长期饮用会出现慢性中毒症状，诱发肝硬化、骨质疏松、行走困难，严重者甚至出现肌肉震颤等症状。
1.3 在工业用水中，铁锰含量过高会使印染、造纸行业的产品质量下降。
在城市供水行业中，高浓度的铁锰的水源不但要增加净水设施，而且还会使制水成本升高，缩短输送管道的使用年限，降低出厂和管网水质，造成了一定程度经济和社会效益的负面影响。
国家在《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中对作为集中式生活饮用水地表水源地补充项目的铁、锰指标进行限制：Fe≤0.3mg/L、Mn≤0.1mg/L，《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）规定，铁含量≤0.3㎎/L，锰含量≤0.1㎎/L。
2.含铁锰废水分布及特点2.1含铁废水分布及特点：溶解于天然淡水中的铁含量变化很大，从每升几微克到几百微克,甚至超过1毫克。
辽河流域高铁锰地下水处理
辽河流域高铁高锰地下水处理探讨杜思勇，吕廷洋，王刚（沈阳市水务集团六水厂）摘要：沈阳市水务集团六水厂采用接触氧化膜法，去除辽河地下水中的高铁高锰，进行系统化管理，自86 年建厂以来，运行稳定，水质良好。
由于城市供水量增大，使石佛一期新井介入，导致水质不稳定，滤池负荷增加，由此进行的高标准水处理工段优化管理。
新的理念和新的管理赋予了水厂新的生命，为保城市供水，细化生产流程谱写了新的篇章。
关键词：曝气；接触氧化；气囊运动；调频速给水；混凝水处理系统优化运行的目的在于：通过提高水厂的技术管理水平，合理使用水厂现有处理设施，提高供水水质，降低供水成本，使系统在不断变化的运行状况中，经常处于良好的运行状态。
由于不同流程、不同净水工艺、不同处理构筑物型式的处理能力、处理效率及运行费用不同，而且各种构筑物的运行参数又都互相联系、互相制约，因此就存在着整个处理系统在一定的运行条件下，各流程在处理能力上的相互协调、各处理构筑物在处理效率上的相互协调，从而达到整个系统的处理费用最小、能源消耗最低，即系统处于经济运行状态。
我厂的净水工艺：管井——跌水曝气——除铁滤池——中间泵房——除锰滤池——清水泵房——市区管网；废水回收工艺：除铁锰反冲洗水——调解池——沉淀池——回收池——跌水曝气。
1 高铁高锰地下水的净化我厂建于80 年代中期，是亚洲第一座高铁高锰地下水处理厂，属典型辽河流域高铁高锰地下水，采用天然锰砂接触氧化法去除水中的高铁高锰。
铁的常见化合价有＋2 价和＋3 价，地下水的氧化还原电位比较低，pH 值在6.0～7.5 之间，这种情况下铁一般是以Fe2+的形式存在地下水中。
铁的氧化还原电位比氧低，易于被空气中的氧所氧化，pH 值对Fe2+的氧化速率有较大影响，在pH＞5.5 的情况下，地下水的pH 值每升高1.0，二价铁的氧化速度就增大100 倍。
其基本原理是曝气充氧后将二价铁氧化为三价铁，经反应沉淀之后，过滤将其去除。
煤矿矿井水处理新技术及发展趋势
城市周刊2019/30 CHENGSHIZHOUKAN ７９煤矿矿井水处理新技术及发展趋势牛力群 神东煤炭集团哈拉沟煤矿摘要：煤矿井水内部含有高悬浮物、高铁锰等物质，采用更加先进的技术手段处理这些物质，能够更好缓解煤炭开采与资源保护工作矛盾。
现阶段我国煤矿井水处理技术依然存在诸多问题，需相关部门从开发煤矿井水新技术，加强煤矿井水处理重点攻关力度入手，切实提升煤矿井水处理效率，推动煤炭行业可持续发展进程。
关键词：煤矿井水；处理技术；发展趋势未经处理的煤矿井水排放到外界环境，不仅会直接破坏环境生态系统，更会浪费本就稀缺的水资源。
为确保煤矿行业能够与环境保护、能源节约社会发展目标相契合，相关管理部门需认清传统煤矿井水处理流程存在弊端，积极引进与实施更加先进的煤矿井水处理技术，最大程度提升煤矿井水处理效果，更好实现煤矿井水循环利用目标。
一、概述煤矿井水煤矿井水主要就是在采煤层以及巷道附近的地下水或渗入作业现场的地表水[1]。
受到煤矿场地地质条件、水文特征等因素影响，煤矿井水所发生物理及化学反应不同，其水质结构与普通水质存在明显差异。
依据不同结构类型与特征划分，煤矿井水可分为悬浮物煤矿井水的、酸性煤矿井水、特殊污染煤矿井水等种类。
对于悬浮物煤矿井水而言，其内部悬浮物质多为煤粉与岩石粉，含量与的感官形态差异较大。
据调查发现，悬浮物含量较高的煤矿井水占总煤矿井水的12%。
部分悬浮物煤矿井水内的悬浮物质密度较低，无法通过静置等方式沉降。
同时，煤矿开采期间的不同煤化阶段也会直接影响到悬浮物煤矿井水处理效果。
在煤化阶段不断升高的情况下，煤炭结构的整体湿润度下降，接触角增大，最后存在憎水特性，对悬浮物煤矿井水处理技术提出了更高要求。
对于酸性煤矿井水而言，其主要在开采含硫煤层中产出。
酸性物质与岩石内的金属元素发生化学反应，致使煤矿井水内部无机盐物质增多，矿化程度与物化程度明显增高，颜色呈现出黄色。
对于特殊污染物煤矿井水而言，其煤矿井水内含有大量的铁、氟、铜等物质，致使煤矿井水处理难度更高，亟需相关部门对原有煤矿井水处理工艺进行不断优化。
高铁矿井水回用处理工艺研究
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高盐高铁高锰矿井水处理方案优选分析比较
高盐高铁高锰矿井水处理方案优选分析比较摘要：介绍了处理高盐高铁锰矿井水的工艺流程及主要特点，通过对陶粒除铁锰、微滤+反渗透脱盐和锰砂除铁锰、超滤+反渗透脱盐进行技术经济和综合比较分析，优选出最佳处理方案。
关键词：矿井水；除盐；除铁；除锰1 引言煤炭矿井水既是一种具有行业特征的污染源，又是一种宝贵的水资源[1-3]。
因此实现矿井水的资源化，不仅能缓解矿区严重缺水的状况，也可以保护环境，实现煤炭工业的可持续发展。
本文以陶粒除铁锰、微滤+反渗透脱盐和锰砂除铁锰、超滤+反渗透脱盐为例，从工艺特性、技术性及经济方面进行分析比较，优选出最佳处理方案，为今后高盐高铁高锰矿井水回用方案提供可借鉴的依据。
2 高盐高铁锰矿井水处理技术国内外把含悬浮物矿井水作为常规矿井水，因为采用常规的混凝、沉淀、过滤、消毒处理就可以满足生活饮用或一般工业用水要求，技术成熟[1-3]，可直接进行工业性设计。
高矿化度的矿井水经过常规预处理后采用除盐工艺可以达到回用水水质要求。
我国煤炭行业曾经以电渗析除盐应用较多，近几年随着反渗透(RO)膜技术的成熟和价格的下降，应用RO除盐成为主要的发展趋势[3-6]。
煤矿含铁、锰矿井水主要是地层中含铁、锰地下水渗透形成的，地下水中铁、锰多以二价形式存在，国内外对于含铁地下水处理成饮用水或生产用水研究报道比较多[7-9]，技术相对成熟。
总结多种多样的除铁方法，可归纳为以下3种：空气自然氧化法、强氧化剂氧化法和接触氧化法。
地下水除锰要比除铁困难得多，发展也比较缓慢。
早期的除锰主要是接触氧化法，多采用两级过滤系统[7]。
2.1 矿井水水质及出水要求以山西某矿高盐高铁高锰矿井水为例，回用水质指标为《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005)。
原水水质及回用水水质标准如表1所示。
3 矿井水处理工艺方案比较3.1 陶粒除铁和锰砂除铁比较3.1.1 陶粒滤料除铁陶粒为人工烧结的球形滤料，由于其形状为球形，粒度规则，滤料层空隙分布均匀，克服了不规则滤料空隙不均匀而引起水头损失加大、易堵塞、易板结等缺陷。
煤矿井水处理工艺流程
煤矿井水处理工艺流程包括以下步骤：
1. 预处理阶段：预处理阶段主要是对矿井水进行初步处理，去除其中的泥沙、悬浮物、油脂等杂质。
预处理工艺包括格栅、沉砂池、沉淀池等。
其中，格栅主要用于去除较大的杂质，沉砂池和沉淀池则用于去除较小的杂质。
2. 深度处理阶段：深度处理阶段主要是对矿井水进行深度处理，去除其中的重金属、有机物等污染物。
深度处理工艺包括生物处理、化学处理、物理处理等。
其中，生物处理主要是利用微生物对污染物进行降解，化学处理主要是利用化学药剂对污染物进行沉淀、吸附等处理，物理处理主要是利用过滤、吸附等物理方法对污染物进行去除。
3. 后处理阶段：后处理阶段主要是对深度处理后的矿井水进行消毒、除臭等处理，以确保其符合排放标准。
后处理工艺包括紫外线消毒、臭氧消毒、活性炭吸附等。
以上信息仅供参考，具体流程可能因实际情况而有所不同。
如需了解更多信息，建议咨询专业人士或查阅相关书籍文献。
含高铁、锰矿井水处理利用浅析
含高铁、锰矿井水处理利用浅析山东能源新汶矿业集团孙村煤矿于 1948 年建矿投产，矿井设计生产能力 60 万吨，依靠科技进步，实施技术改造，生产能力不断提高，1982 年以来，原煤产量一直稳定在百万吨以上，目前生产能力120 万吨。
井田面积 26平方公里。
煤炭产品以低灰、低硫、高发热量而享誉国内外市场，主要产品有冶炼精煤、动力精煤、洗混煤和原煤等，精煤质量达到“双八”（灰分 8%，全硫 0.8%）以下。
建矿六十多年来，孙村煤矿先后被命名为全国煤炭工业双十佳煤矿、环境保护优秀单位、科技兴煤优秀矿井、全国资源综合利用科技工作先进集体、集团公司节能环保突出贡献单位等荣誉称号，连续 12年保持了省级文明单位和思想政治工作优秀企业称号，是全国煤炭系统党风廉政建设先进单位。
2007年9月，原山东华源矿业有限公司因自然灾害闭坑停产，由于矿井井下涌水威胁相邻矿井的正常安全生产，自2008年10月中旬由新汶矿业集团孙村煤矿开始强排水，降低水位，将矿井水水位维持在+25m～+30m之间，以确保相邻矿井生产安全。
由于地质原因，矿井水水质受地下含水岩石层、岩石性质和地下水迁移流动的影响，矿井水属矿化度高、含铁锰量高、高硬度的苦咸水，直接排放会给柴汶河水体带来一定的环境污染，需进行深度处理才能达到环保排放标准。
同时，矿区水资源相对贫乏，周边企业较多，其中临近用水大户新汶顶峰电厂，因此，处理后的矿井水可作为电厂生产用水水源，实现废水再利用，提高环境效益、社会效益和经济效益。
二、项目建设投资及规模山东能源新汶矿业集团孙村煤矿投资1210万元，建设完成华源矿井水处理利用工程。
规模：根据近几年最大涌水量30.19 m3/min，最小涌水量7.2 m3/min，平均涌水量11.25 m3/min，最终确定矿井水处理站规模为700 m3/h。
三、水处理工艺流程工艺描述：由于矿井水中Fe2+含量随季节性变化大，经过多方案比选，拟采用曝气使水中Fe2+、Mn2+充分氧化，从而形成Fe(OH)3沉淀，从水中分离出来，达到去除铁除锰的目的。
高铁锰矿井水井下处理系统在神东矿区的实践应用
井下使用 。其缺点在于 ，不仅需要在地 面修建水处理厂 ，占用土地资源 ，还需 要铺设大量的管路构成设备浪费 。而且
矿 井 水 由井 下 提 升 至 地 面 ，再 由地 面 送 至井 下 ，也 造 成 了 动 力 的 浪费 。不 同于 般 的做 法 ，神 东 矿 区 在水 处 理 方 面 实 现 了突破 。它率先采 用将矿井排水排至 采空 区，利用采空区矸石进行污水的净 化 ，然 后 将 净 化 后得 水 直 接 复 用 于 矿 井 的生产 。同时 ，解决 了矿水使用安全性 的问 题 。 由于 地层 中富 含Ｆ ｅ 、Ｍｎ 离 子 或 采 空 区 中遗 留的 各 种 铁器 在 水 中缓 慢 反 应 ，且 同 时 缺 氧 ，使 得 矿 井 水 在 采 空 区 过 滤得 过 程 中逐 渐富 含 了大 量Ｆ ｅ 和Ｍ ｎ 离 子 。此 种 水 质 的矿 井 水 一 旦 接 触 到 空 气 中 的氧 气 ，会 迅 速 形 成 难 溶 于 水 Ｆ ｅ 沉淀物 ；而锰离子相对氧化时 间较为缓
一
动力消耗 。该 系统经过实践 ，处 表１ 采空区原水水质超标参数一览表 理后 的水 质 能完 全 满足 工作 面 的 采空区原水水质超标指标 用水需求 ，取得 了较好的经济和 浊度 Ｉ Ｆ ｅ ２ ＋ Ｉ Ｍ ｎ ２ ＋ 环保效益。 国家标准 Ｉ ≤３ Ｎ ， 】 【 ’ Ｕ Ｉ≤Ｏ ． ３ ｍ ｇ ／ Ｌ Ｉ≤Ｏ ． １ １井 下矿 井水 处 理 系统 的主 矿井原水 Ｉ １ ５ ０ １ Ｖ Ｉ ￣ Ｉ ４ ． ２ ｍ ｇ ／ Ｌ ｌ ０ ． ６ 要特 点 井下矿井水处理系统是在井 表 ２原水与水处理系统处理水水质指标对比一览表 下直接将采空区水处理后复用 ， 原 水与水 处理 系统 处理 水水质 拍 ｝ 标对 比 它 与 一般 建在 地 面 的矿 水处 理 厂 浊度 Ｆ ｅ离子 Ｍｎ离子 有 着 较大 的区别 ，主要表 现为 ： 国 家标 准 ≤ ３ ＮＴ Ｕ ≤ ０ ． ３ ｍｇ ／ Ｌ ≤ ０ ． １ ｍｇ ／ Ｌ （ １ ）由于 是 在 煤 矿 井 下 安 原 水 １ ５ ０ＮＴＵ ４ ． ２ｍｇ ／ Ｌ ０ ． ６ｍｇ ／ Ｌ 装运行 ，这就要求水处理设备的 处 理后 清水 ０ ． ５ ４ ＮＴ Ｕ ０ ． ０ ７ ９ ｍｇ ／ Ｌ ０ ． ０ ６ ｍｇ ／ Ｌ 尺寸体积不能过大 ，且对其防爆 后 易发 生如下 化学 反应 ： 安全性 、可靠性也有着严格的要求。 Ｆ ｅ（ Ｈ Ｃ Ｏ ３ ）２ ＝ Ｆ ｅ（ Ｏ Ｈ）２ ＋ ２ Ｃ ０ ２ （ ２ ）系统处理工艺简单，易行 、有 氢氧化亚铁在空气 中容易被氧化为 效 ，且运行成本低。 （ ３ ）为了减少井下人员配置 ，增强 氢氧化铁沉淀物，故可 以采用直接氧化 系统 的可靠性 。实现系统无人值守 ，要 法除去原水中的Ｆ ｅ ２ ＋ ，离子方程式为 ： ４ Ｆ ｅ ２ ＋ ＋ ０ ２ ＋ ２ Ｈ ２ Ｏ ： ４ Ｆ ｅ ３ ＋ ＋ ４ ０ Ｈ 一 求 整个 系统 要有 较高 的 自动化 水平 。
科技成果——高矿化度矿井水深度处理技术
科技成果——高矿化度矿井水深度处理技术
技术开发单位
中天合创能源有限责任公司
适用范围
高矿化度矿井水深度处理
成果简介
矿井水采用沉淀、过滤等工艺净化处理后作为化工生产用水，对过滤后产生的浓盐水进行二次浓缩后采用蒸发结晶分盐技术进行结晶分盐，实现矿井水的零排放和资源化利用。
工艺技术及装备
1、脱盐：原水调节池+高效沉淀池+V型滤池+超滤+反渗透；
2、二次浓缩：高密度沉淀池+多介质过滤器+弱酸阳离子交换器+高效反渗透；
3、蒸发结晶分盐：臭氧氧化+MVR蒸发浓缩+硫酸钠双效蒸发结晶+超滤纳滤+氯化钠双效蒸发结晶+杂盐干化。
市场前景
该技术可将矿井水处理后作为化工生产用水，节约了水资源，实现了矿井疏干水零排放，避免对水环境造成污染，提高生产和生活用水的安全性，经济环境效益明显，对矿井水综合利用及同类型企业实现矿井水全产业链闭路循环具有良好的示范作用。
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精品整理
高铁锰矿井水深度处理技术
一、技术详情
酸性高铁锰矿井水深度处理技术，酸性环境下，矿井废水不仅会对设备产生腐蚀，且各种污染物比较顽固、处理效率低下、反复性较高，以几个煤矿矿井废水处理经验为依托，研究出一套成熟的酸性高铁锰离子处理技术，使废水得到深度的处理，不返红，处理费用比单一中和剂大大降低。
具体的技术内容为：首先通过中和将废水PH调节至10左右，同时进行曝气，将废水中的CO等进行吹脱，能节省中和剂的使用量，然后针对性的按照除铁—除锰—深度除铁—深度除锰的顺序对废水进行针对行去除，本技术的主要创新点为在中和曝气段中和剂的选用，中和剂使用石灰石、纯碱等混合料，中和采用升流式变速中和和普通搅拌中和相结合，通过上述工艺可有效的对废水进行处理，使废水满足相关排放标准。
二、适用范围
适用于煤矿行业产生的矿井废水，高铁锰离子(铁800以上，锰80以上)，酸性(PH：5以下)。
三、水污染防治效果
本项目技术包含一整套处理工艺，针对废水的特性，包含从前处理到污泥处理等的一整套工艺，有机搭配絮凝沉淀、砂滤、锰砂过滤或者超滤反渗透等设备，处理后的废水满足地表水三类标准的要求，具体为PH：6-9，铁：0.3，锰0.1，而水处理的投资一般包括固定投资和年运行投资，本工艺能大大减少固定投资和运行投资，并且处理效果好。