接触氧化法除铁

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8 地下水除铁除锰

19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
板条式曝气塔接触式曝气塔机械通风式曝气塔 1—焦炭层；2—浮球阀
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
2. 氯氧化法氯是比氧更强的氧化剂，氯与二价铁的反应式：
（3）接触氧化法
Cl2 原水曝气装置接触过滤池除铁水
19.1.1 地下水除铁
• 空气自然氧化法：不需投加药剂，滤池负荷低，空气自然氧化法运行稳定，原水含铁量高时仍可采用。但不适合于溶解性硅酸含量较高及高色度地下水。 • 氯氧化法氯氧化法：适用于一切地下水。当Fe2+量较低时，可取消沉淀池、絮凝池。缺点：形成的泥渣难以浓缩、脱水。 • 接触氧化法接触氧化法：不需投药、流程短、出水水质好，但不适用于含还原性物质多及色度高的原水。
净水工程——西安理工大学水电学院市政工程系
第19章水的其它处理方法 19章
19.1 地下水除铁除锰
19.1.1 地下水除铁
含铁含锰地下水水质我国含铁含锰地下水分布广泛，《生活饮用水卫生标准》规定：铁＜0.3mg/L 锰＜0.1mg/L 我国部分地区的地下水含铁量多在5~15mg/L 含锰量多在0.5~2.0mg/L
19.1 地下水除铁除锰
除铁除锰工艺流程硫酸铝（1）
Cl2 含铁含锰原水絮凝池沉淀池除铁滤池除锰滤池
除铁除锰水
以氯为氧化剂，根据Fe2+与Mn2+氧化还原电位的差异，先用氯氧化除铁，再用氯接触过滤除锰（2）
空气含铁含锰原水除铁滤池 Cl2 除锰滤池除铁除锰水

地下水处理工艺

4-气泡； 5-原水管
射流曝气，利用水射器的抽吸作用吸入空气，其优点是曝气效果好、运行可靠、构造简单、管理方便，缺点是不能去除水中二氧化碳以提高pH值、水射器工作效率低。非常适合小型压力式装置。水射器的构造应根据供气量、工作水压力、出口压力等设计。
射流曝气装置 1-深井泵；2-水射器；3-除铁滤池
曝气塔曝气如图所示:在塔中填以多层板条或1～3层厚度为0.3～0.4m的焦炭或矿渣填料层，含铁锰的水从塔顶的穿孔管喷淋而下，在以水滴或水膜的形式通过填料层时溶入氧，其特点是空气与水接触时间长，充氧效果好，但当水中有悬浮物质或含铁锰量很高时，易使填料堵塞。
曝气塔曝气装置 1-焦炭层30～40mm；2-浮球阀
二、地下水除锰方法
锰常与铁共存于地下水中，其化学性质与铁也相近，但在 pH值中性范围内，几乎不能为溶解氧所氧化，必须在催化剂的作用下才能被氧化，不能依靠自然氧化法去除，因此地下水除锰要比除铁困难。
同充氧含铁水过滤一样，在过滤过程中，滤料表面逐渐生成活性膜，在活性膜的催化作用下发生氧化反应：
2 M n 2 O 2 2 H 2 O 2 M n O 2 4 H
莲蓬头曝气装置
莲蓬头曝气有莲蓬头和穿孔管两种装置，图为莲蓬头曝气装置，莲蓬头安装在滤池水面以上 1.5～2.5m处，每1.0～ 1.5 m2滤池面积安装一个莲蓬头，莲蓬头上的孔口直径为4～8mm，孔口向下和中垂线夹角不大于，孔眼流速2～ 3m/s。其优点是曝气效果好、运行可靠、构造简单、管理方便，缺点是莲蓬头因堵塞需更换。
原水→曝气→反应→
自然氧化法
过滤原水→曝气→反应→
沉淀→过滤
除铁效果好，构筑物体积大，投资和运行费用高，应用较少

水污染控制工程消毒

氯库：是储备氯瓶的仓库。加氯间与氯库应有通风、照明、防火、保温、报警、事故处理等措施。
9.3 其它消毒方法 9.3.1 二氧化氯消毒
1. 二氧化氯特性 ClO2在常温下是一种黄绿色气体,极不稳定,与
Cl2气味相似,气态和液态ClO2均易爆炸,故必须以水溶液的形式现场制取。
易溶于水,溶解度比Cl2高5倍, ClO2在水中是纯粹的溶解状态,不与水产生化学反应；
HaloketoCnhelsoropicrin
THM 20%
Unk未noH鉴wanl定oOgre卤gna代nic 有6机4%物
Haloacetonitriles 2%
Chloral Hydrate 1%
Sum of 5 Haloacetic Acids
10% Bromochloroacetic
Acid 3%
氯与有机物反应会生成有机氯消毒副产物：
NOM HClO DBPs
氯消毒的副产物主要有三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs) 等 THMs: CHCl3、 CHBrCl2 、 CHBr2Cl 、 CHBr3 HAAs：一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸、氯溴乙酸、一溴二氯乙酸、二溴一氯乙酸、三溴乙酸
余氯根据氯的存在形式也分为：
自由性或游离性余氯（free available chlorine）： HOCl、OCl-
化合性或结合性余氯（combined available chlorine）：氯胺
9.2.2 加氯量
加氯量＝需氯量＋余氯
需氯量：灭活水中微生物、氧化有机物和还原性物质所消耗的氯的量。
消毒方法
物理法机械法
紫外线消毒
射线消毒格网膜
9.2 氯消毒

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。

重庆红层浅层地下水铁锰去除方法的研究

文章编号:1007-2284(2010)07-0056-03重庆红层浅层地下水铁锰去除方法的研究温金梅,樊新庆,吕玉香,卢鹏飞(重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队,重庆400700)摘要:重庆市红层地区缺水是普遍存在的现象,并且广泛分布于农村地区,其中地下水中铁、锰含量超标是导致缺水的主要因素之一。

为了使红层浅层地下水得到更好地利用并保障红层地区居民饮用水的安全,探索一套适宜农村地区的铁锰超标处理方法显得尤为重要。

通过分析重庆市广大红层缺水地区分散农户浅机井中地下水的水文地球化学环境,初步确定了铁、锰超标的特殊水质的处理机制,并设计了一套设施构筑简易、可操作性强,运行处理便捷的水处理工艺,此套单级除铁除锰的水处理设备经济可行,效果良好,能基本解决分散农户用水的铁锰超标问题。

关键词:红层浅层地下水;铁锰;曝气;滤料中图分类号:P 641.8 文献标识码:AResearch on the Removal Method of Fe -Mnin Red Layer of Shallow Groundwater of C hongqing CityW EN Jin -mei,FAN Xin -qing,L B Yu -xiang,LU Peng -fei(208H ydrog eolog ical T eam under the Chong qing G eolog ical Bur eau o f M inerals Ex plo ratio n,Cho ng qing 400700,China)Abstracts:W ater short age is a commo n phenomenon in the r ed -bed reg io n in Chong qing ,and is w idely distr ibuted in r ur al ar eas,where iron and mang anese content of the gr oundwat er is ex cessive,one of the major facto rs leading to water sho rtag e.T o make bet -ter use o f r ed lay ers o f shallow g ro undwater and prot ect lo ca l residents of t he red layer safety of dr inking w ater in rural ar eas,search -ing for a suit able appro ach to handle ex cessiv e mang anese is especially impor tant.T his study analyzes the hydro log ical geo chemical env iro nment of the shallow gr oundw ater in the moto r -pumped w ells of t he fa rmers initially ident ifies the handling mechanism abo ut the iro n and manganese and desig ns a facility w ith simple,w orkable stro ng ,and convenient handling technolog y.T he sing le -stage e -quipment of remov ing iron and manganese is eco no mical,feasible and effet ive and can solve the pr oblem that ex cessive Fe -M n of the scatter ed far mers.Key words:red layer of shallow gr oundw ater;Fe -M n;aerat ion ;f ilter 收稿日期:2010-01-18基金项目:重庆市红层缺水地区找水推广及特殊水质处理方法研究(渝地勘2008-93)。

《地下水处理工艺》PPT课件

地下水中铁的含量一般为5～10mg/L，主要是Fe2+，有的地区还有Fe3+。Fe2+以FeOH+、Fe(OH)3-、 Fe(HCO3)2或无机、有机络合的形式存在，Fe3+则只以无机、有机络合的形式存在。含锰量一般为0.5～ 2.0mg/L，一般以Mn2+的形式存在。
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一、地下水除铁方法
地下水除铁就是基于上述原理，常用的氧化剂有空气中的氧和化学药剂(如CI2、KMnO4等)，因此，除铁方法可分为空气氧化法和药剂氧化法两大类，空气氧化法又可分为自然氧化法和接触氧化法两种。由于接触氧化法最为经济，流程简单，应用广泛，下面进行着重介绍。
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各种除铁方法的特点
除铁方法
工艺流程
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曝气塔曝气如图所示:在塔中填以多层板条或1～3层厚度为0.3～0.4m的焦炭或矿渣填料层，含铁锰的水从塔顶的穿孔管喷淋而下，在以水滴或水膜的形式通过填料层时溶入氧，其特点是空气与水接触时间长，充氧效果好，但当水中有悬浮物质或含铁锰量很高时，易使填料堵塞。
曝气塔曝气装置
和大量的细菌，它们优先吸附二价铁锰离子，然后再进行催化氧
化。
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三、接触氧化法除铁、除锰工艺
接触氧化法除铁、除锰包括曝气和过滤两个单元。
1、曝气
曝气的目的就是向水中溶入氧，以满足氧化二价铁的需要，有时也有去除水中二氧化碳以提高pH值的作用。除铁所需理论氧量可根据方程式计算出，每氧化1mg／L 的二价铁，需氧0.14mg／L，考虑到水中其他杂质耗氧及氧在水中扩散的因素，实际所需氧量按理论需氧量的3～5倍计算。除锰所需理论氧量可根据方程式计算出，每氧化1mg／ L的二价锰，需氧0.29mg／L，实际所需氧量须比理论值高。

除铁锰方法

原水除铁、锰介绍1、原水除铁、除锰技术的发展与应用地下水中的铁、锰分别已经Fe2+和Mn2+离子形式存在，除铁、除锰的主要技术思路在于通过化学或生物氧化作用，将离子态的铁、锰转化为固态形式，并最终从水中分离从而净化水质。

地下水除铁除锰的主要方法包括自然氧化法、接触氧化法、生物氧化法和药剂氧化法。

其中自然氧化法、接触氧化法、药剂氧化法都是通过化学氧化的作用将水中的Fe2+、Mn2+转化为固态形式，最终去除水中的铁和锰。

属于化学氧化法；而生物氧化法是通过生物氧化作用来达到去除水中的铁和锰的目的。

1.1自然氧化法除铁、锰自然氧化法包括曝气、氧化反应、沉淀、过滤等一系列复杂的过程．曝气是先使含铁地下水与空气充分接触，让空气中的氧溶解于水中，同时大量散除地下水中的CO2，提高pH值，以利于铁锰的化学氧化。

地下水经曝气后，pH值一般在6．0---7．5之间，Fe2+氧化为Fe3+并以Fe(OH)3的形式析出，通过沉淀、过滤去除。

可是对于Mn2+的去除，只经过简单的曝气是不能实现的，因为Mn2+在pH 大于9．0时，自然氧化速率才明显加快，而地下水多呈中性，在同样的pH条件下，Mn2+的氧化比Fe2+慢得多，难以被溶解氧氧化为沉淀物而去除．所以需向地下水中投加碱(如石灰)，提高pH值，才能氧化Mn2+．可见，自然氧化法除锰后尚需进一步酸化才能使用，这使工艺复杂并增加了运行费用在实际运行中由于Fe(OH)3絮体颗粒细小，易穿透滤层，除铁效果有时达不到要求．氧化和沉淀过程要求处理水在沉淀池中停留时间较长，约2～3 h，因此，该工艺设备庞大，投资高．此外，水中溶解性硅酸与Fe(OH)3形成硅铁络合物使Fe(OH)3胶体凝聚困难，影响Fe(OH)3通过絮凝从水中分离．以上问题的存在，限制了该方法在工程实践中的广泛运用，达不到高效除铁除锰的根本目标。

1.2微生物氧化法20世纪80年代后期，我国的张杰院士等对除锰滤池进行了深入研究，发现滤沙表面有大量微生物繁殖，由此提出了生物催化氧化除铁的新思路，并于90年代在我国率先开展了地下水生物除锰新技术的理论及应用研究．生物除锰的过程包括扩散、吸附和氧化3个阶段．在扩散阶段，Mn2+由水中向生物膜表面扩散；在吸附阶段，扩散到生物膜表面的Mn2+通过范德华引力和细菌胞外分泌物被吸附到生物膜的表面上；在氧化阶段，被吸附的Mn2+被氧化为MnO2，该过程可能包含两个方面，一是在微生物周围及内部形成了一个碱性的微环境，Mn2+在扩散到微生物表面及进入生物膜内部的过程中，被水中溶解氧迅速氧化．二是吸附在生物膜表面的Mn2+在微生物胞外酶的催化下被氧化成MnO2．在滤池中接种铁锰氧化细菌，经培养，熟料表面形成一个复杂的微生物生态系统，该系统中存在着大量具有锰氧化能力的细菌．滤层的活性就来自于附着的锰氧化细菌的活性．细菌在载体上再生出新的吸附表面，从而使吸附、氧化、再生处于动态平衡．生物法是利用微生物技术提出的新方法，该法提高了除锰效果，降低了工程投资及运行费用，是目前该领域的最新发展方向．但在工程实践中，由于各地水质的差异，生物除锰滤柱缺乏规范化的调试运行方法，在反冲洗时间、周期和强度、滤速、溶氧量、滤层厚度、滤料粒径等的选择上没有统一的标准．如何在保证出水合格的前提下缩短滤料的成熟时间、减小水头损失仍是一个应不断研究的课题．1.3接触氧化法地下水经过简单曝气后，直接进入滤池，在滤料表面催化剂的作用下，Fe2+、Mn2+被氧化后直接被滤层截留去除．该法的机理是自催化氧化反应，起催化作用的是滤料表面的铁质和锰质活性滤膜．铁质活性滤膜吸附水中的Fe2+，被吸附的Fe2+在活性滤膜的催化作用下迅速氧化为Fe3+，并且生成物作为催化剂又参与新的催化反应．同理，Mn2+在滤料表面锰质活性滤膜的作用下，被水中的溶解氧氧化为MnO：并吸附在滤料表面，使滤膜不断更新．接触氧化法是目前应用最为广泛的处理技术。

接触氧化法除铁曝气

接触氧化法除铁曝气
题目：接触氧化法除铁曝气的目的不仅为了增加[O2],还为了散除CO2
A.正确
B.错误
答案：B
题目：除铁、除锰的基本工艺流程是什么？
答案：
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
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:
1)当原水含铁量低于毫克/升、含锰量低于毫克/升时,可采用:
原水曝气——单级过滤除铁除锰
2)当原水含铁量或含锰量超过上述值时,应通过实验确定。

必要时可采用:
原水曝气——氧化——一次过滤除铁——二次过滤除锰!
3)当除铁受到硅酸盐影响时,应通过实验确定。

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。

浅谈原水氨氮含量对地下水接触氧化法除铁效果的影响

高成政郭刚
（黑龙江省三建建筑工程有限责任工程公司，黑龙江哈尔滨１００）５００
摘要：点讨论在大体积混凝土施工过程中应如何防止裂缝产生。重
关键词：大体积混凝土；缝；止措施裂防
试配和确定由试验室负责，配大体积混凝土一般指的是最小断面尺寸大于使用水化热高的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，凝土配合比的设计，ｌｍ以上的混凝土结构，尺寸已大到必须采刷相应使用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。其另外，由合比的确定后，由试验室进行水化热的验算或测应的技术措施妥善处理温度差值、合理解决温度于水泥的细度会影响水化热的放热速率，在不影定。在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，嘘力并控制裂缝开展的混凝上构。大体积混凝响水泥衙陀的情况下，要尽量使水泥的细度适当结减小。ｂ．粉煤灰：粉煤灰的水化热远低于水泥，７天应提高掺合料及骨料的含量，以降低每立方米的土与普通混凝土表面上的ｌ是厚度不同，但曩别实质的区别是由ｒ混凝土中水泥水化要产生热约为水泥的１，８天约为水泥的ｌ，，２３／掺加粉煤灰水泥用量。２Ｊ又可以有效地降低水化热。（）＿艺流程。施工准备— 确定混凝土配合３ｒ＋量，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散既可以减少水泥斤量，
一
卜ｌ；＿
叶
一
பைடு நூலகம்
”
一
Ⅲ 李圭白，超．下水除铁除锰帆第二版．京：刘地北

除铁技术方案

200m3/h低浓回用水除铁项目
工艺设计方案
及工程概算
撰写人：
吉哲
电话：
136********
E-mail:
a191@
完成日期：
目录
项目简介 3
设计依据 3
工艺设计 4
平面规划图（附：平面规划图.dwg文件） 10
工程概算表 10
项目简介
**石油化工厂污水厂低浓度含油污水水处理系统现状出水，经检测其总铁量达到0.3 ~ 3.0mg/L，未能全部达到设计指标。因为出水需要回用，所以业主要求出水总铁指标达到国家相关标准规定的0.3mg/L以下。
化学氧化法与曝气法比较类似，只不过将其中的氧气改为其它（诸如：氯气、高锰酸钾等）化学氧化药剂。它与接触氧化等工艺相比较，除了具有曝气法的缺点外，还增加在使用化学氧化剂时所带来的操作上的危险性。
碱化法是利用在PH值9.6以上的时候所有的铁离子均形成沉淀的原理，将水的PH调到9.6以上，形成铁离子化合物的沉淀。碱化法需要向水体中投加大量的碱性物质，由于碱性物质具有较强的腐蚀性，所有增加了操作的危险性。另外，由于整个系统的设计出水水质的PH为6.5~9，所以，在使用碱化法之后，还需要对水体的PH进行回调，使其达到设计指标，额外增加了处理工序。
天然锰砂的主要成份是二氧化锰（MnO2）它是二价铁氧化成三价铁良好的催化剂。天然锰砂中的MnO2的含量比较高，其除铁效果较理想含铁水的PH值大于5.5与天然锰砂接触即可将Fe2+催化氧化成Fe3+其反应如下：
3ClO2+6H2O+7Fe(OH)2=FeCl3 +6Fe(OH)3 （式六）
由于现系统中，水体中的单质铁与二价铁离子被反复氧化，就会出现两种工况。

接触氧化_超滤除铁除锰组合工艺的净化效能_熊斌

接触氧化/超滤除铁除锰组合工艺的净化效能熊斌1，李星1，杨艳玲1，梁恒2，杜星2，李圭白2，陈杰3（1．北京工业大学建筑工程学院，北京100124；2．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090；3．海南立升净水科技实业有限公司，海南海口571126）摘要：地下水是农村地区的重要水源，但存在处理设施管理水平低以及出水铁、锰浓度经常超标的现象，水质安全保障性差。

研发出了一体化除铁除锰滤罐，并与超滤技术耦合形成接触氧化/超滤除铁除锰组合工艺。

近4个月的生产性运行结果表明，滤罐具有良好的除铁除锰效果，出水总铁和总锰的含量分别达到0．20和0．04mg /L ，对氨氮也有较好的去除效果。

超滤出水总铁和总锰平均值分别为0．01和0．03mg /L ，浊度平均值达0．10NTU ，显著提高了除铁除锰滤罐出水水质的稳定性和保障率。

在恒定膜通量为50L /（m 2·h ）、过滤周期为45min 的条件下，超滤膜的跨膜压差平均增长率仅为0．26kPa /d ，膜污染得到了有效控制，实现了长期稳定运行。

接触氧化/超滤除铁除锰组合工艺的出水水质完全达到了《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）的要求，为今后超滤技术在地下水除铁除锰领域的应用提供了有益的参考。

关键词：地下水；除铁除锰；接触氧化；超滤；组合工艺中图分类号：TU991文献标识码：A文章编号：1000－4602（2014）01－0030－04Ｒemoval of Iron and Manganese by Combined Process of Contact Oxidationand UltrafiltrationXIONG Bin 1，LI Xing 1，YANG Yan-ling 1，LIANG Heng 2，DU Xing 2，LI Gui-bai 2，CHEN Jie 3（1．School of Civil Engineering ，Beijing University of Technology ，Beijing 100124，China ；2．School of Municipal and Environmental Engineering ，Harbin Institute of Technology ，Harbin 150090，China ；3．Hainan Litree Water Purification Science and Technology Co．Ltd．，Haikou 571126，China ）Abstract ：Groundwater is an important drinking water source in rural areas．But the iron andmanganese contents in treated water often exceed standards because of poor management of water treat-ment facilities ，leading to unsafe drinking water quality．An integrated filter tank for iron and manganese removal by contact oxidation was developed ，and a new combined treatment process of contact oxidation and ultrafiltration for iron and manganese removal was established by coupling with ultrafiltration．A full-scale experiment using the combined treatment process was carried out for about four months of operation．Ｒesults showed that iron and manganese were effectively removed by the integrated filter tank．Total iron and total manganese contents in the effluent of the integrated filter tank were 0．20mg /L and 0．04mg /L ，respectively．Effective removal of ammonia nitrogen was also observed．The average values of total iron and total manganese in the effluent of ultrafiltration were 0．01mg /L and 0．03mg /L ，respectively ，and the average turbidity was 0．10NTU．The stability and security of the effluent quality of the individual in-tegrated filter tanks were effectively improved by the ultrafiltration process．The average increment of the第30卷第1期2014年1月中国给水排水CHINA WATEＲ＆WASTEWATEＲVol．30No．1Jan．2014trans-membrane pressure was about0．26kPa/d under constant membrane flux of50L/（m2·h）and fil-tration period of45min．Long-term stable operation was achieved with effective control of the membrane fouling．The effluent quality of the combined treatment process could fully meet the Standards for Drink-ing Water Quality（GB5749－2006）．A useful reference is provided for the wide applications of ultrafil-tration technique in iron and manganese removal from groundwater．Key words：groundwater；iron and manganese removal；contact oxidation；ultrafiltration；combined process在我国的许多农村地区都利用地下水，但是大多没有水处理设施或者水处理设施十分简单，无法去除水中的铁、锰，水质经常达不到饮用水标准。

接触氧化除铁除锰机理的探讨

当水中有溶解氧时，被吸附的Ｆｅ在活性滤膜的催化下迅速氧化并水解，其反应式为：Ｆｅ（ＯＨ）（ＯＦｅ）·２ＨＯ＋１／４Ｏ２２２＋５／２ＨＯ＝２Ｆｅ（ＯＨ） ·２ＨＯ＋Ｈ２３２
＋＋
湿砂），庞大的菌落群中某些铁细菌也具有良好的生物氧化除锰能力。２２生物除锰２０世纪８０年代末，我国首次系统地通过微生物理论和试验研究了地下水生物除锰理论和应
ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＩｒｏｎａｎｄＭａｎｇａｎｅｓｅＲｅｍｏｖａｌｂｙＣｏｎｔａｃｔＯｘｉｄａｔｉｏｎ
ＬＩＪｉｚｈｅｎ
（ＨａｒｂｉｎＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙａｎｄＤｒａｉｎａｇｅＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ１５００２０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｇｒｅａｔｅｆｆｏｒｔｏｖｅｒｎｅａｒｌｙｆｉｆｔｙｙｅａｒｓ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｏｍｅｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓｉｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｒｏｎａｎｄｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｉｒｏｎａｎｄｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｂｙｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｆｔｅｒａｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｒｏｎｒｅｍｏｖａｌｂｙｏｘｉｄａｔｉｏｎｆｒｏｍｉｒｏｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｃｈｅｍｉｃａｌｃａｔａｌｙｓｉｓｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｂｉｏｆｉｌｍｆｏｒｉｒｏｎｒｅｍｏｖａｌｂｙｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｂｙｏｘｉｄａｔｉｏｎｆｒｏｍｍａｎｇａｎｅｓｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄａｃｔｉｏｎｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃａｔａｌｙｓｉｓａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｃａｔａｌｙｓｉｓｏｆｉｒｏｎｂａｃｔｅｒｉａｏｎａｃｔｉｖａｔｅｄｂｉｏｆｉｌｍｆｏｒｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｂｙｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｉｒｏｎｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｂｙｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎｉｓａｎｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｂｙｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｉｒｏｎｂａｃｔｅｒｉａ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓ，ｉｔｉｓｏｂｊｅｃｔｉｖｅａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｔｈａｔｔｈｅｉｒｏｎａｎｄｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｃａｌｌｅｄａｓｉｒｏｎａｎｄｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｂｙｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｒｏｎｒｅｍｏｖａｌ；ｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌ；ｃｏｎｔａｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ａｃｔｉｖａｔｅｄｂｉｏｆｉｌｍ；ｃｈｅｍｉｃａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｉｒｏｎｂａｃｔｅｒｉａ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎ近５０年来，我国科技工作者在地下水除铁除锰工艺研究上作出了巨大努力，在全国范围内地下水除铁实现了从自然氧化法向接触氧化法的转变，地下水除锰实现了从自然氧化法和化学氧化法向接触氧化法的转变。同时也对接触氧化除铁除锰机理进行了长期而有效的研究，取得了突破性成果。１接触氧化除铁机理１１化学氧化除铁除铁除锰滤池一般经过３～７ｄ后其滤料表面会自然生成棕褐色的具有接触催化能力的活性滤ｅ（ＯＨ） ·２ＨＯ。活膜，经检测确定其化学组成为Ｆ３２

接触氧化除铁除锰

摘要：从理论计算和试验两方面探讨了生物除铁除锰滤池中的曝气溶氧问题。

结果表明，生物滤层除铁除锰不需要高溶解氧，也不需要通过散除CO2来提高原水的pH值，相反CO2可作为微生物繁殖代谢的碳源。

认为简单的曝气充氧方式与生物滤池的结合可大大简化传统的处理流程。

关键词：生物滤池除铁除锰需氧量曝气对于传统的除铁除锰工艺，曝气的主要目的是向水中充氧，并充分散除水中的CO2以提高pH值。

因此，对于接触氧化除铁除锰(特别是除锰)，一般都要求较大的曝气强度。

生物除铁除锰机制指出，在pH值的中性范围内，Mn2+的氧化不是其氧化物的自催化作用，而是以Fe2+、Mn2+氧化细菌为主的生物氧化作用。

亚铁对维系生物滤层中微生物群系所组成的生态群落起着非常重要的作用，并实现了铁、锰在同一生物滤层中很好地被去除。

从单纯的物理化学氧化到生物化学作用机制的转变，必然会引起实际运行中许多因素的变化。

现仅就曝气充氧量对生物滤层除铁除锰效能的影响进行了研究。

1理论需氧量计算从理论上讲，Fe2+、Mn2+在生物滤层当中的氧化过程是很复杂的，它们的生物氧化反应在细胞膜表面进行，并且在整个氧化反应过程中有复杂的电子传递过程。

但不论电子和能量是怎样传递的，下列关系总是成立的：4Fe2++O24Fe3++2O2-4Fe2+∶O2=(4×55.8)∶32［O2］=0.143［Fe2+］2Mn2++O22Mn4++2O2-2Mn2+∶O2=(2×54.9)∶32［O2］=0.29［Mn2+］理论上所需溶解氧量可用下式表示：［O2］=0.143［Fe2++0.29［Mn2+］在化学氧化理论指导下，实际工程中为了散除游离CO2，提高原水的pH值，同时也由于化学反应速率的需要，应有一定的过剩溶解氧，所以在理论需氧量的基础上乘以一个过剩系数a。

工程实际需氧量为：［O2］=a(0.143［Fe2+］+0.29［Mn2+］)对于a的取值，以如下计算为例。

地下水接触氧化法除铁

《地下水接触氧化法除铁、锰制软化水综合实验》一实验目的地下水去除铁、锰是为了达到饮用要求和进行水质软化必须进行得给水处理过程。

对于饮水过程中的除铁、锰是为保证饮用水能够达到饮用水标准和保护身体健康进行的处理，而软化水处理过程中除铁、锰是为了防止离子交换树脂中毒。

因此，地下水除铁、锰对于给水处理过程很重要。

本实验就是使学生通过实验过程设计和综合性的实验获得某一地下水的基本处理参数，所得的实验数据应能指导该水质的软化处理工艺和设备的设计和制作、加工。

二实验内容1 设计地下水接触氧化法除铁、锰及软化处理实验工艺2 设计制作实验设备3 实验验证及改进（包括监测及测试）4 实验结果及结论三实验材料Φ100Χ2000有机玻璃柱3根，Φ8Χ2000有机玻璃管1根，万能胶，法兰盘三付，4分、6分塑胶软管，绑线，锰砂（0-2mm），101阳离子树脂，粗粒盐，过滤棉适量。

四实验仪器及药品哈納铁、锰测试仪，EDTA滴定法测水中总硬度器皿及药品，分析天平。

五实验步骤1 实验任务书进行初步设计方案的设计。

工艺流程：2 指导教师对设计方案进行评价、修正，确定指导性方案。

3 根据设计方案进行接触氧化法除铁、锰滤床和离子交换柱制作。

用万能胶将法兰、水槽与有机玻璃柱粘住。

固化12小时以上，同时，锰砂床应粘接滤阻水头损失观测管（Φ8Χ2000有机玻璃管）。

4 将5公斤粗粒盐制成饱和盐水，撇去浮沫。

5 用饱和盐水浸泡设计用量的101阳离子树脂12h。

6 根据设计方案将设计用量锰砂装入接触氧化床中。

锰砂装入前应用过滤棉将清水孔衬好，防止过滤过程中跑细砂，也可用80目以上滤布衬贴。

7 锰砂反洗。

用6分塑胶软管与锰砂床清水口连接，另一端接到地下水龙头上。

适当开启水龙头阀门，向锰砂床反洗注水，当浑水从水槽溢出，加大反洗水量，直到锰砂膨胀40%左右，继续反洗直至出清水。

（反水强度控制在15升/秒）。

8 锰砂正洗。

将锰砂床调整为过滤状态，从水槽加入地下水进行正洗（过滤），洗水从清水口排出。

工业给水处理第二章-除铁除锰

• 在天然水的pH条件下，硫化氢主要进行一级解离，而第二级解离极
其微弱，所以天然水中硫化氢的存才形式主要是分子态的H2S和离子态的HS- 。
• 硫化氢的标准氧化还原电位约-0.36V，是一种比较强的还原剂，所
以它对Fe(II)的氧化反应有阻碍作用。 • 当水中硫化氢含量较高时，宜加强曝气将其散除，以避免影响。
• 除水体被含锰废水污染之外，一般江河等地面水含锰很少，在地下水中铁和锰相伴出现，但含量比较少。 • 溶解的锰与铁不同，即使曝气也仍为溶解状态，所以除锰比除铁难。
1.4 影响二价铁、锰氧化反应的因素
影响二价铁、锰氧化反应的因素实际上就是影响除铁除锰的因素，有如下几个方面： 1. 2. 3. pH值的影响水的碱度影响水温的影响
1.4.6 水中溶解性硅酸的影响
• 水中的溶解性硅酸(SiO2)在一般条件下，对铁质活性膜吸附交
换二价铁离子过程影响并不明显，因此接触氧化法在含有溶解性硅酸的水中，仍能获得良好的除铁效果。但是，铁质活性膜对溶解性硅酸也是一种良好的吸附剂，被吸附的硅酸在滤膜表面会生成硅铁络合物，滤层的接触催化活性会降低。 • 水中溶解性硅酸对接触氧化除铁效果的影响，与水质有关：一般水中含铁较高时，活性滤膜更新较快，其影响程度要小；反之，影响程度较大。
作用，从而加速其氧化去除。在接触条件下进行的氧化称
为接触氧化。
天然二氧化锰（锰砂）
• 天然锰砂在除铁过程中，其颗粒表面会逐渐形成一层棕黄色，具有接触催化除铁作用的外壳膜。 • 这层膜具有催化氧化作用，可以用反冲洗前后除铁能力变化来说明 — — 天然锰砂在催化除铁过程中阻力逐渐增大，当锰砂的过滤阻力增加到设计值时须进行反冲洗，冲洗过程中部分表层滤膜被冲洗掉，之后发现催化除铁能力大大降低，需经

铁质活性滤膜接触氧化除铁原理

铁质活性滤膜接触氧化除铁原理一、前言在我国地下水除铁技术中，广泛采用曝气接触氧化的除铁方法。

曝气接触氧气除铁法，是使曝气地下水中的亚铁离子不经氧化与溶解氧一同进入接触滤层，在滤层的接触催化作用下完成亚铁离子的氧化和截留。

天然锰砂除铁是在我国已得到广泛应用的一种接触氧化除铁法；人造锈砂和自然形成的锈砂除铁法，是七十年代在我国实验成功的另一种接触氧化除铁法。

过去，笔者曾对天然锰砂除铁法进行过系统的实验和研究。

近些年来，国内外又对以石英砂为载体的人造锈砂和自然形成的锈砂的除铁过程进行了研究。

这些研究成果，发展了接触氧化除铁工艺，提高了接触氧化除铁工艺的效能，促进了接触氧化除铁工艺的推广和应用。

人们对于接触氧化除铁机理的认识有一个发展过程。

本世纪三十年代开始将软锰矿砂用作地下水的接触氧化除铁滤料以来，人们一直把二氧化锰当作催化剂，这被称作经典理论。

早在六十年代初，笔者在研究天然锰砂除铁过程中就发现了“活性滤膜”的接触催化作用，后又经多次模型及生产试验检验证实，终于于1974年正式提出了活性滤膜接触氧化除铁原理[2]，这使认识又深化了一步。

近几年，笔者对铁质活性滤膜接触氧化除铁的基本特征又进行了研究。

实验表明，新滤料初期皆有一定的除铁能力，但并不持久经过一段时间除铁能力便开始衰竭。

滤后水的含铁浓度相应升高；随着运行时间的增长，滤料的除铁能力又逐渐提高，滤后水水质变好，最终滤料具有了稳定的除铁能力。

最终具有稳定的除铁能力。

最终具有稳定除铁能力的滤料，称为“成熟”的滤料；由新滤料到“成熟”滤料的转化过程，称为滤料的“成熟”过程。

事实上，滤料的成熟过程，正是滤料表面铁质活性滤膜的形成和积累的过程。

本文将对新滤料的除铁作用、活性滤膜的形成及积累过程，以及成熟滤层中活性滤膜的除铁特征等方面的问题进行探讨。

二、新滤料的除铁作用用未经曝气的无氧含铁地下水经新滤料层过滤，发现滤层最初都有一定的去除亚铁离子的能力。

图1为新天然锰砂去除水中亚铁离子的情况。

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接触氧化法除铁
接触氧化法除铁是一种常用的除铁方法，通过将铁与氧气接触来使其发生氧化反应，从而将铁转化为易于分离的氧化铁。

这种方法主要应用于工业生产中，特别是在钢铁行业中。

接触氧化法除铁的原理是利用铁与氧气之间的化学反应。

在高温高压的条件下，铁与氧气发生反应生成氧化铁。

氧化铁是一种固体物质，与液态铁相比具有较高的密度和较低的熔点，因此可以很容易地从液态铁中分离出来。

在工业上，接触氧化法除铁通常通过高温高压的反应釜来实现。

首先，将铁和氧气放入反应釜中，并加热至一定温度。

随着温度的升高，铁与氧气发生氧化反应，生成氧化铁。

一旦反应完成，可以通过分离装置将氧化铁与未反应的铁分离开来。

最后，通过降温处理，将氧化铁转化为所需的形式，如粉末或颗粒。

接触氧化法除铁具有许多优点。

首先，它是一种高效的除铁方法，可以在相对短的时间内完成反应，并获得较高的除铁效率。

其次，这种方法对环境友好，不会产生有害的废气或废水。

此外，接触氧化法除铁的设备相对简单，易于操作和维护。

然而，接触氧化法除铁也存在一些局限性。

首先，由于反应需要高温高压条件，因此能耗较高。

其次，反应过程中可能产生一些副产物，如氮氧化物和二氧化碳等。

此外，该方法对铁的纯度有一定要
求，对于含有其他杂质的铁可能不适用。

在实际应用中，接触氧化法除铁通常与其他除铁方法结合使用，以提高除铁效果。

例如，在钢铁行业中，常将接触氧化法除铁与磁选法结合使用，先利用磁选法除去大部分铁磁性杂质，然后再利用接触氧化法除去剩余的铁。

总的来说，接触氧化法除铁是一种常用的除铁方法，具有高效、环保等优点。

在工业生产中得到了广泛应用，特别是在钢铁行业中。

然而，它也存在一些局限性，需要根据实际情况选择合适的除铁方法。

通过进一步的研究和发展，相信接触氧化法除铁在未来会有更广阔的应用前景。