地下水除铁除锰技术标准
化学除铁锰
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实际需氧量 a 理论需氧量
B.氧化速度
O2 0.14aFe
2 2 2
d Fe dt
k Fe O OH
a—过剩溶氧系数（一般2~5）。
2
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k—反应速度常数，其值与温度有关。
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PH、温度对Fe2+的影响速度都很大，PH↑1，OH-↑10倍，氧化速 度↑100倍；温度↑15℃，反应速度↑10倍。 • ∴低温、低PH氧化速度相当慢，甚至达一周以上，也不能达到完全氧化， 此外还受碱度、溶解性硅酸等物质的影响,(sio230 mg/L). • 流程为： O2 CO2 • 含铁地下水 除铁水
水的其它处理方法
• 6-1地下水除铁除锰
• 一、含铁地下水水质
• 1.分布普遍 • 2.含铁量
• 因我国地下水分布较广，铁和锰共存于地下水中，含铁量高于含锰 量，从含铁量来看：
• 10 mg/L 较多； • 20~30 mg/L 较少； • 30 mg/L 罕见。 • 国家标准规定：Fe≯0.3 mg/L, Mn≯0.1 mg/L . • 3.含铁形态(溶解性铁的化合物） • 因为，Fe3+、Mn4+在正常水中（PH 5）的溶解度极小。
1 5 Fe (OH ) 2 (OFe ) 2 H 2O O2 H 2O 2 Fe (OH )3 2 H 2O H 4 2
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反应生成物又作为催化剂参与反应，因此，铁质活性滤膜接触氧化 除铁是一个自催化过程。 自动催化作用； 含铁地下水的PH都满足要求，因此不受PH限制，大大扩大了使用范围。 原用锰砂催化理论解释，是不正确的。 作为载体，锰砂、石英砂作用一样，但锰砂和石英砂初期吸附容量 是不同的。 石英砂吸附能力小，开始效果不好。（成熟期一般要2个月） 锰砂吸附能力大，开始就能机械吸附，所以开始效果就好。
压力式地下水除铁除锰设备技术说明
压力式地下水除铁除锰设备技术说明
一、应用范围
压力式地下水除铁除锰设备适用于含铁量在 10mg/L以下，最高不超过15mg/L，pH值不低于5.5的地下水除铁处理。
经处理后水中含铁量小于0.3mg/L，符合《生活饮用水水质标准》（GB5749—2006）。
特别适合中小城镇、农村供水、工矿企业自来水源的地下水除铁及工业用水软化，除盐工艺的预处理。
二、技术指标
a.本系列除铁装置的处理能力为 120～2400t/d，根据生产需要
处理能力可适当提高到 2500t/d;
b.原水含铁量小于15mg/L时处理出水含铁量可以符合国家生活
饮用水标准，工业生产用水，对水中含铁量有特殊要求时可按要求专门设计;
c.本装置可以连续操作或间歇操作;
d.滤速为8～12m/h，反冲洗
强度为15L/cm²。
地下水除铁除锰处理
谢 谢！
三、接触氧化法除铁、除锰工艺
• 当地下水的含铁量和含锰量均较低时，一般可采用除铁除锰
双层滤池
• 铁、锰可在同一滤池的滤层中去除，上部滤层为除铁层，下
部滤层为除锰层。，可采用两级曝气、过滤处
理工艺，即第一级除铁，第二级除锰。其工艺流程如下：
• 地下水 → 曝气 → 除铁滤池 → 除锰滤池 → 出水
二、 地下水除锰
• 锰的化学性质与铁相近，常与铁共存于地下水中，但铁
的氧化还原电位比锰要低，相同pH值时二价铁比二价锰 的氧化速率快，二价铁的存在会阻碍二价锰的氧化。因 此，对于铁、锰共存的地下水，应先除铁再除锰。
接触氧化除锰
2Mn2 O 2 2H 2O 2MnO2 4H
高含锰量的水质，成熟期约需60～70d，而低含锰量的水质则需 90～120d，甚至更长；其次滤料成熟期与滤料有关：石英砂的成 熟期最长，无烟煤次之，锰砂最短。
铁氧化成三价铁，并附着在滤料表面上。
接触氧化除铁
滤池初期出水含铁量较高，一般不能达到饮用水水质标准。随着过 滤的进行，在滤料表面覆盖有棕黄色或黄褐色的铁质氧化物即具有 催化作用的铁质活性滤膜时，除铁效果才显示出来。
从过滤开始到出水达到处理要求的这段时间，称为滤料的成熟期， 一般为4～20d
滤料的成熟期与滤料本身、原水水质及滤池运行参数等因素有关。
一、 地下水除铁
4Fe2 O2 10H 2O 4Fe（OH）3 8H
氧化剂
Fe2+
Fe3+
Fe(OH)3
絮凝胶体
氧化剂：氧气、氯和高锰酸钾等
自然氧化 除铁
• 含铁地下水经过曝气，经自然氧化的反应和 沉淀设备
接触氧化 除铁
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
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。
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。
地下水除铁和除锰
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。
...9.10.1 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、喃方可采用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。
地下水除铁锰方案
除铁锰的水处理方案进水流量Q=50m³/h,工作压力为2-3公斤，PH=6.5处理后的出水达到《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，处理后的水用于日常家用，采用锰砂过滤器对水中的铁离子和锰离子进水处理，处理工艺流程为曝气→接触氧化→吸附过滤→反洗。
一、工作原理除铁锰装置的工作原理：利用氧化方法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+，最后生成Fe(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。
锰砂除铁机理，除了依靠它自身的催化作用外，还有在过滤时在精制锰砂滤料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜，使能起催化作用。
活性滤膜是由R 型羟氢化铁R―FeO(OH)所构成，它能与Fe2+进行离子交换反应，并置换出等当量的氢离子。
Fe2+ +FeO(OH)=FeO(OFe) + +2H+结合到化合物中二价铁，能讯速地进行氧化和水解反应，又重新生成羟其氧化铁，使催化物质得到再生。
Fe0(OFe)+ +O2 +H2O=2FeO(OH)+H+新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质又参与新催化除铁过程所以活性滤膜除铁过程是一个自动催化过程。
二、运行过程①.曝气根据水质情况采用深井水余压射流曝气或压缩空气曝气等方式，管道混合溶氧，稳定可靠。
曝气法一方面是增加水中的溶解氧；二是驱除CO2，以提高水的PH值，使二价铁氧化成三价铁沉淀，然后再经过滤。
②.接触氧化滤料采用天然锰砂滤料，其具有催化和过滤双层作用。
天然锰砂的主要成分是二氧化锰（Mno2）它是将Fe2+氧化成Fe3＋的良好催化剂。
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。
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。
除铁除锰水处理设备的地下水相关技术资料下载
除铁除锰水处理设备的地下水相关技术资料下载除铁除锰过滤器--水处理设备概述地下水有机物对铁质的溶解以及三价铁的氧化物在嫌气条件下被还原，使大量铁质进入地下水，铁和锰在水中往往同时存在，我国生活饮用水卫生标准规定，铁含量≤0.3mg/L，锰含量≤除铁锰水处理设备,0.1mg/L，长期饮用含铁、含锰高的水对人体不利，对纺织、造纸、酿造、食品等影响产品质量，对物品生成斑点，且腐蚀设备，故要用除铁除锰水处理设备。
一、应用范围：食品，饮料，纺织、造纸、酿造业，含铁超标水处理，地下水，井水作为用水除铁的需要。
除铁除锰过滤器适用于含铁量不大于15mg/L，含锰量不大于10mg/L，PH值不低于6.0的原水水质。
处理后的水均能达到国家标准。
应用对于地下冷热水、工业水中低价铁、锰离子进行深度去除的过程。
技术资料来源于莱特莱德水处理设备工程公司二、特点1、专业设计的布水装置和集水装置，保证在任何进水形式下布、集水均匀，增加有效过滤层的过滤效率，并保证正常过滤和反冲洗再生均匀没有死角。
2、除铁、锰效率高，处理效果稳定可靠。
3、整个过滤过程和反冲洗过程可在监控系统的管理下，通过电动执行机构来自动完成，无人工操作的环节。
三、工艺原理地下水中的溶解性铁、锰，一般以低价Fe2+、Mn2+形态存在，其假想化合物形态为重碳酸盐，要除去地下水中的铁、锰，就必须将二价铁氧化为三价铁、将低价锰氧化为高价锰，在pH 值为6.8～7.2的条件下，高价铁锰化合物呈胶凝聚沉降，用过滤的方法即可去除。
采用氧化分离技术来去除水中的铁、锰有害物质，即向地下水中充入足够的O2或O3，在分布于锰砂过滤器滤层上特有的催化膜(水中锰和铁在沙砾上形成的MnO2和γ-FeO(OH)沉淀)的作用下使水中的低价铁、锰氧化成高价铁、锰的化合沉淀物。
这种高价沉淀物被截留在滤层内，出水的铁锰含量便达到标准要求。
催化膜对水中铁、锰起着重要的作用：A.催化作用，加速水中二价铁转化为三价铁。
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/l2、处理能力：15400t/d3、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。
5吨每小时井水除铁除锰技术方案
5吨每小时井水除铁除锰技术方案井水中的铁和锰是常见的水质污染物，其含量超标会对水质造成严重影响，需要采取有效的技术手段进行除铁除锰处理。
以下是一种针对5吨每小时井水除铁除锰的技术方案。
一、水质分析与预处理在进行除铁除锰处理前，首先需要对井水中的铁和锰含量进行分析，以确定初步的水质指标。
同时，也需要对井水进行预处理，如过滤、沉淀等，以去除颗粒物等杂质，以提高后续处理效果。
二、氧化反应铁和锰大部分以二价形态存在于井水中，需要氧化为三价及四价形态，才能更易于除去。
常用的氧化剂有氯气、高锰酸钾等。
氯气可通过氯气发生器供应，高锰酸钾可通过添加高锰酸钾固体到井水中进行，具体用量需要根据实际情况进行调整，以确保充分氧化。
三、沉淀过滤经过氧化后，铁和锰以氢氧化物沉淀的形式存在。
利用沉淀过滤的方式，将沉淀物与水分离，以实现除铁除锰的目的。
沉淀过滤可采用混凝剂结合过滤介质的方式。
常用的混凝剂有聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。
过滤介质可选用石英砂、活性炭等，以确保沉淀物有效分离。
四、离子交换如果井水中除铁以及除锰的效果还不理想，可以考虑采用离子交换技术进行强化处理。
离子交换树脂具有高度选择性吸附一些离子的能力，可以有效去除铁和锰。
根据井水中的具体情况，选择对应的离子交换树脂进行处理，可通过多级过滤、再生等措施，延长离子交换树脂的使用寿命。
五、紫外线杀菌除铁除锰处理过程中，还需考虑水中细菌的杀灭问题。
紫外线作为一种高效、无污染的杀菌方法，可通过紫外线杀菌器对井水进行处理。
紫外线作用可以破坏细菌的核酸结构，从而达到杀菌效果。
六、水质监控为确保除铁除锰技术方案的有效性，需要进行定期的水质监控，包括除铁除锰效果监测、细菌残留监测等。
根据监测结果，对处理设备进行调整和维护，以保持处理效果稳定。
综上所述，5吨每小时井水除铁除锰技术方案包括水质分析与预处理、氧化反应、沉淀过滤、离子交换、紫外线杀菌和水质监控等步骤。
这些技术手段相互协作，可以有效地去除井水中的铁和锰，提高水质。
地下水除铁除锰技10
• 该装置改变了常用的投药除铁的方法，是 比较环保的新方式。由于不使用任何药品， 不会引起二次污染和影响人体健康；该法 适用于高浓度含铁水的处理，含铁量 50mg/L的水也能处理；水质变动时不影响 出水水质，可得到稳定良好的水质；管理 维修方便，占地面积小，运行成本较低。
生物法
• 生物氧化除锰的一级氧化作用是通过锰氧 化菌胞内的酶促反应实现的，Mn2+吸附在 带负电的锰氧化菌细胞膜表面的胞外聚合 物上，随之产生酶促反应。氧化菌附近分 泌的生物聚合物产生了碱性的微环境，从 而发生简单的催化反应。
• 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。
• 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+。
8 地下水除铁除锰
19.1.2 地下水除锰
• 铁和锰化学性质相似，常共存于地下水中， 但铁的氧化还原电位低于锰，更容易被空气 中的氧气氧化，相同PH值时二价铁比二价锰 的氧化速率快，以致影响二价锰的氧化，因 此地下水除锰比除铁困难。
( Fe3 / Fe2 ) 0.771 V
(M nO2 / M n ) 1.23 V
2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl
含铁地下水经加氯氧化后，通过絮凝、沉淀和过 滤以去除水中生成的Fe(OH)3。可根据水中含铁 量的多少，对工艺进行取舍。
19.1.1 地下水除铁
3. 接触过滤氧化法 以溶解氧为氧化剂，以固体催化剂为滤料，加速 二价铁的氧化。 含铁地下水经曝气后，进入滤池，二价铁先被吸 附在滤料表面，后被氧化，氧化生成物（氢氧化 铁覆盖膜）作为新的催化剂参与反应。自催化反 应。
2
19.1.2 地下水除锰
地下水除锰方法
• 地下水中的锰以二价形态存在，锰不能被溶解氧 氧化，也难于被氯直接氧化。 • 工程上采用的方法：高锰酸钾氧化法、氯接触氧 化法和生物固锰除锰法。 1. 高锰酸钾氧化法：氧化性比氯强，由二价→四价
3Mn2 KMnO4 H 2O 5MnO2 2K 4H
19.1.1 地下水除铁
地下水除铁方法
1. 曝气氧化法 空气中的氧将Fe2+氧化成Fe3+，沉淀、过滤后→分 离 亚铁氧化过程 1 （氧化） • 4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH1 • Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+ 22 （水解） • 将 1 + 2 • 4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
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
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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。
g)淋水装置、板条式曝气塔和接触式曝气塔的淋水密度，可采用5～10m3/（hm2）；淋水装置接触水池容积，可按30～40min处理水量计算；接触式曝气塔底部集水池容积，可按15～20min处理水量计算；
h)采用叶轮式表面曝气装置时，曝气池容积可按20～40min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4～6m/s；
i)当曝气装置设在室内时，应考虑通风设施。
F.3除铁滤池设计应符合以下要求：
a)滤料宜采用天然锰砂或石英砂等；锰砂粒径可为dmin=0.6mm、dmax=1.2～2.0mm，石英砂粒径可为dmin=0.5mm、dmax=1.2mm；滤料层厚度可为800～1200mm。
b)滤速宜为6～10m/h，工作周期可为8～24h。
c)除铁滤池宜采用大阻力配水系统；当采用锰砂滤料时，承托层的顶面两层需改为锰矿石。
F.4除锰滤池设计应符合以下要求：
a)两级过滤除锰滤池de滤料、滤料粒径和滤料层厚度可参照除铁滤池确定；滤速宜为5～8m/h；冲洗强度：锰砂滤料宜为16～20L/（s·m2），石英砂滤料宜为12～14L/（s·m2）；膨胀率：锰砂滤料宜为15%～25%，石英砂滤料宜为27.5%～35%；冲洗时间宜为5～10min。
b)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，滤速宜为5m/h，滤料层厚度宜为1200mm。
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