饮用水铁锰超标处理

饮用水铁锰超标处理
地下水铁锰超标处理：地下水中的铁呈二价离子状态存在，溶于水中，无色，出地面后与空气接触，二价铁氧化成三价铁，先是浑浊，而后成为棕色沉淀。

在缺氧的情况下是很清澈的，抽上来之后在空气中被氧化二价铁离子被氧化成三价，到时候就是那种颜色，再过一点时间絮体沉淀水又澄清了。

其反应式如下：
4Fe(HCO3)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 ↓+8CO2
一、依据以上原理，在地下水除铁中，一般工艺选用二步法。

第一步向含铁水中曝气溶氧，将二价铁氧化成几乎不溶于水的三价铁，第二步是絮凝过滤除去三价铁的沉淀物，使水得到净化。

二、地下水铁锰超标处理工艺流程：
第一部分处理：地下水→射流曝气器→混合罐→一级→精密过滤→紫外杀菌→用水点
三、地下井水铁锰超标处理工艺系统简述：
第一部分：
1、射流曝气器
射流曝气器其结构合理，曝气充分，吸气量大，安装简便，性能稳定，其溶氧量完全可以满足低价铁锰迅速氧化的需要。

水气射流曝气器是一种简易实用的除铁除锰曝气方法，它通过高压射流在吸气室内形成负压吸入空气，气水充分混合使原水中铁、锰得到快速氧化，并迅速形成沉淀，再经多介质滤料过滤，即可把铁锰彻底去除。

2、混合罐
著名的文丘里射流混合法---安全、高效的混合方法。

运行方式---气水强制混合。

优点：投资少，混合好，接触时间短，经射流混合器后氧在水中的氧浓度可为曝气法的数倍。

本公司生产的气水射流混合器采用坚固的耐腐蚀FRP 材料加工成形，体积小，使用方便，而且配有单向阀。

运行方式---经射流曝气器，利用进水的紊流产生较大的负压，将氧吸入，在混合腔内产生涡流、旋转并相互碰撞。

从而使氧和水中的铁、锰发生氧化还原反应，在氧化的作用下将溶解状态的二价铁或二价锰分别氧化成不溶解的三价铁或四价锰的化合物，利用多介质过滤器的反冲洗功能达到去除净化的目的。

4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H 2Mn2++O2+2H2O 2MnO2+4H+依据以上原理，在地下水除铁中，一般工艺选用二步法。

第一步向含铁水中溶氧，将二价铁氧化成几乎不溶于水的三价铁，第二步是过滤除去三价铁的沉淀物，使水得到净化。

除锰工艺与除铁工艺一样。

3、多介质过滤设备
地下水铁锰、泥沙、浑浊度在地下（井）水中几乎同时曾在，水中含铁量较高时，水有铁腥味，影响水的口感，作为造纸、纺织、印染、化工和皮革精致等生产用水，会降低产品质量，含铁水可使生产用具发生锈斑，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。

而含锰量较高的水与含铁量高的情况相类似，如使水有色、嗅、味，损害纺织、造纸、酿造、食品等工业产品的质量，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。

为此我国《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，对生产设备腐蚀能力极强。

处理方法：活性炭+火山岩分子筛
3.1.1活性炭：活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。

它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。

无污染,无毒副作用,无任何化学添加剂,对人身无影响,具有高吸附净化之功能,
饮用水除铁锰设备
深井水除铁锰设备：
铁和锰在地下（井）水中几乎同时曾在，水中含铁量较高时，水有铁腥味，影响水的口感，作为造纸、纺织、印染、化工和皮革精致等生产用水，会降低产品质量，含铁水可使生产用具发生锈斑，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。

而含锰量较高的水与含铁量高的情况相类似，如使水有色、嗅、味，损害纺织、造纸、酿造、食品等工业产品的质量，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。

为此我国《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，对生产设备腐蚀能力极强。

处理方法：
铁锰含量过高的水一般都利用在催化剂（如锰砂）的作用下将溶解状态的二价铁或二价锰分别氧化成不溶解的三价铁或四价锰的化合物，利用锰砂过滤器的反冲洗功能达到去除净化的目的。

4Fe2++O2+10H2O
4Fe(OH)3+8H 2Mn2++O2+2H2O 2MnO2+4H+ 技术要求用于地下水除铁除锰的天然锰砂，其锰的形态应以氧化锰为主。

含锰量（以MnO2计）不应小于35%的天然锰砂滤料，既可用于地下水除铁，又可用于地下水除锰；含锰量为20%～30%的天然锰砂滤料，只宜用于地下水除铁；含锰量小于20%的锰矿砂则不宜采用；宜优先采用经过科学试验或生产使用证明能获得良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种作滤料。

二、饮用水除铁锰设备技术规范
1) GB/T18300-2001 净化过滤技术条件
2) GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件
3) GB/T 13922.2-1992 水处理设备性能试验
4) JB/T 2932-1999 水处理设备技术条件
5) GB/T18300-2001 自动控制钠离子交换器技术条件
6) GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件
7) JC/T 587-1995 纤维缠绕增强塑料贮罐
2、2公用工程部分：所需的外部公用条件如下：
电力：220V±10%，
原水：10-30℃，压力≧0.25 MPa。

预留排污口
占地面积：5平方米
三、设计参数：水处理总水量：40m³/h
地下水除铁锰净化装置：
1、罐体材质及规格：FRP 玻璃钢缠绕PE内衬∮1200*2300 *2
2、全自动控制器：美国滨特尔控制器 2台智能时间型（可设定夜间反冲洗，规避用水高峰时间点，当过滤器的时差达到设定值时，可以对过滤器进行反洗以恢复过滤器的过滤性能。

）
3、液动隔膜阀：以色列多诺特隔膜阀 10个
4、除铁锰滤料：优质锰砂+天然沸石2.5 m³
5、管路连接件：一宗（采用台湾尤利高强度PVC-U给水管阀件，承压1.6Mpa）
6、设备总进出口径： DN100
四、饮用水除铁锰设备选型说明：
① 严格遵守国家有关法律、法规要求，结合当地的具体情况，选用既能满足严格的地下水净化功能要求，又占地少、投资省、运行费用低、管理方便的处理工艺。

② 充分考虑系统的可操作性，便于实现操作准确性，减少日常维护工作量和运行管理人员，提高系统的实际使用率及达标运行率，降低运行成本。

③ 布局合理，管理、操作、维修方便。

④ 避免工艺过程中可能产生的噪音和气味对周围环境的影响。

六、全自动锰砂过滤器：
î 过滤器内填400mm高度的分子筛；
î 过滤器内填1200mm高度的天然砂滤料；
î 布水装置采用多孔板+滤帽布水形式；
î 正洗时的布水更均匀；
î 反洗更彻底；
î 出水的品质更高。

为了防止反洗后刚投入使用时小颗粒杂质进入更深层的滤砂，从而穿透滤层，本过滤器适当地增加了滤层高度，同时采用粒径均匀的精制锰砂砂和天然沸石就能达到完善的除铁锰工艺效果。

同时配置本体阀门、压力表组件及取样组件。

七、全自动除铁锰过滤设备运行特点：
经过长时间自动多路阀在我国的推广应用，我国净化水设备的运行控制方式已经普遍从原始的手动多阀控制，转变为自动多路阀控制。

然而，由于多路阀自身集成度高、口径小、结构复杂等原因，这种多路阀控制方式在较大流量、以及运行工矿要求复杂的系统应用时就存在一定的局限性。

我公司引进的美国滨特尔自动多阀控制器，正是为了弥补多路阀系统的这种不足。

下表列出了多阀与多路阀的主要区别与特点。

控制器
Pentair多阀控制系统由一个信号分配器和一个时间/流量程序控制器构成，固定于防水控制器外壳内。

Pentai控制器单独或组合应用，完成软化和过滤设备一个或一组罐的自动控制。

Pentai控制器
Pentai多阀控制器（501-531）共有16种型号，它不仅适用于全自动软水设备，还可用于各种过滤器、常温过滤式除氧器及其它适用的各种水处理设备。

顺流再生软水器选用A502型控制器
逆流再生软水器选用A505型控制器
Pentai控制器性能特性
☆设置密码
☆万年日历显示
☆再生步骤、再生时间递减显示
☆外控信号连锁控制及步骤信号输出
☆定时启动、原传（流量或分析仪表）接点启动、就地临时启动和就地强制
启动四种方式
☆强制步进启动（用于现场调试）
☆原始位置自动复位
☆再生程序步骤（1-8）和每步时间（5-9999秒）任
意设定
☆系统状态信号显示（例如系统工作或再生状态反馈
信号显示）
☆停电保护功能：设定的参数保持时间大于3年
☆仪表外壳采用工程塑料，具有防尘、防腐、防水溅
射等功能
☆停电保护功能：停电后设定的参数保持时间
大于3年
☆仪表外壳采用工程塑料，具有防尘、防腐、防水溅射等功能
☆仪表采用墙壁挂状或支架悬挂安装形式
Pentai自动控制系统是由信号分配器程序控制器、管路和玻璃钢罐构成。

其中，信号分配器程序控制器，固定于防水控制器外壳内。

过滤罐内装填锰砂和天然沸石滤料。

信号分配器根据程序控制器的设定，驱动小型电机转动（特殊情况下也棵手动旋转），转至不同位置就有一个或几个孔道打开或关闭。

分配器孔道位置编号与系统运行步骤相对应，被打开或关闭的孔道引导信号压力源驱动隔膜阀动作。

驱动隔膜阀的信号压力源为液体或气体，无持续电压，大大减小了由于电器引起的故障与维护工作。

各种信号分配器与程序控制器的多种组合设计，可满足各种水处理系统复杂的程序控制要求。

系统特点：
1采用纯中文操作界面，参数设定简单明了。

2控制器设置的工艺参数采用密码保护，不会被随意改动。

3具有定时启动，间隔时间启动，流量启动，远程启动等多种再生启动模式。

还可以采用人工强制启动再生。

4多台控制器可实现逻辑互锁程序功能。

实现同时供水分别再生。

从而保证系统24小时不间断供水。

主要技术参数
电源220VAC/50Hz、10W功率
远程启动信号：最短2秒钟的无源接点信号
分配器接口尺寸：1/8”G螺纹
压力信号源：气体或液体（建议安装100µ过滤器）
控制源压力0.2—0.8Mpa
环境工作温度：4—60°c
控制器外壳尺寸：270*170*105mm
机壳防护等级：防水溅、防尘、防腐。

除铁除锰设备工作流程
除铁锰过滤器（锰砂过滤器）内装优质锰砂填料，经过暴汽含铁锰源水，流经锰砂过滤器去除水中铁锰氧化物。

全国很多地区地下水含铁达5~15mg/L，高20~39mg/L，含锰量达0.5~2.0mg/L，甚至超过2.0 mg/L。

铁超标地下水以Fe2+状态存在的，所以刚抽上来时，水质清澈干净，但有铁腥味。

时间稍长，水质即变混浊。

Fe2+极易污染离子交换树脂，使树脂中毒而降低交换能力。

Fe2+使反渗透膜受污染而失效。

含铁水做锅炉补给水时，容易结垢，不仅影响传热，而且容易引起管壁腐蚀。

冷却水中含铁量超过0.5mg/L时，铁、会促使铁细菌繁殖，产生的粘泥除了会堵塞管路外，还会加速设备的腐蚀。

除铁锰过滤器集合了氧化、离子置换、截留和澄清等过程，根据客户水质情况作出合理的设计工艺，达到可靠、稳定的效果。

水中除铁除锰必须曝气，将空气中的氧使二价铁，二价锰氧化，生成Fe(OH)3, MnO2,根据水中铁锰含量高低，选用射流曝气或空心多面球曝气。

采用一级或多级除铁锰过滤器过滤，即可满足处理要求，出水含铁量0.3mg/L,含锰量0.1m/l，符合国家生活饮用水标准。

地下水---射流曝气器器---除铁锰过滤器---精密过滤器---紫外线杀菌---用水点
三、除铁除锰设备的主要技术参数：
工作压力：0.05MPa~0.6MPa
工作温度：5℃～40℃（特殊温度可定做）
单机流量：0.5 m³/h ~125 m³/h
操作方式：手动或自动控制
产品规格：ф173~ф3200
过滤速度：5m/h~12m/h 最大15m/h
除铁锰过滤器工作原理：
地下水除铁锰过滤器是利用滤料表面活性滤膜的催化作用，当曝气含氧水流经过砂滤层时，由于滤料的接触催化作用，水中的铁、锰离子开始氧化，使水中的铁锰离子在滤料表面形成含有结晶水的活性氧化膜，依靠物理截留吸附作用去除。

本设备利用深井水余压射流曝气，
不再增设曝气设备，工作稳定可靠。

曝气的作用是增加水中的溶解氧，同时驱除CO2，提高水的PH。

滤料有石英沙和天然锰沙滤料两种，前者使用于含铁量在10Qg/L以下，锰含量较小，PH值在6.8以上的原水。

后者适用于含铁量在20Qg/L以下，锰含量较高，PH值在6以上的原水。

◆铁锰过滤器可去除铁、锰及多种有害金属，去除率高达90%以上，可直接将高含铁地下水处理成可饮用水，也可用于水的脱色、除臭、除味等。

◆原水：含铁量≤20Qg/L，含锰量≤3Qg/L，水温＞6~10℃，碱度＞2Qg/L。

◆处理后含铁量≤0.3Qg/L，含锰量≤0.1Qg/L，符合国家生活饮用水标准。

◆如原水水质超过上列标准，可采用本设备二级串联或者增加氧化混凝系统。

◆除铁除锰过滤器广泛应用于饮用、食品、饮料、医药、电子和火力发电等行业的给水净化中。

压力式地下水除铁锰方法是一种占地少、耗能低、易管理的较为经济的方法，并经实际应用证实效果良好，
方法一、地下水除铁锰的意义我国许多城镇和工矿企业都以地下水为主要水源，特别在广东、海南沿海地区蕴藏着丰富的地下水资源，但部分地区如雷州半岛、海口市的地下水中铁锰。

含量较高，多高于国家饮用水标准规定的界线指标，其中含铁量多在1.5~11.5mg/L，含锰量多在0.2~1.3mg/L。

铁、锰离子过高，会使供水管道腐蚀或由于沉淀及铁细菌繁殖造成管道堵塞，影响供水设备的正常使用。

饮用铁锰含量超标的水会影响身体健康。

部分工业用水对铁、锰含量有严格的要求。

因此，科学去除地下水中的铁、锰具有重要意义。

二、工作原理及工艺流程
1、工作原理地下水中的铁，一般是以二价铁离子状态（Fe2+）存在。

当加入氧气时，氧与水中二价铁反应，使二价铁氧化成三价铁（Fe3+），并呈深黄色胶体状态，当这些胶体状态的铁遇到细小的孔隙，便难于通过，即会累积于过虑物表面，并在滤料颗粒表面生成具有接触催化活性的铁质滤膜，这种滤膜可以充分吸附三价铁，最后去除水中过量的铁，使其满足用水要求。

其主要反应式如下：Fe2++FeO(OH)→FeO(OFe)++H+ FeO(OFe)++O2＋H2O→FeO(OH)＋H+
滤料的成熟期，与地下水的水质，特别是水中含铁量、滤料的粒径、滤层的厚度、滤速等因素有关。

水中含铁量在≤10m g/L时，抽水过滤持续到2~3天；含铁量在10~20mg/L时，需持续抽水到7天左右。

滤料的滤速为10~15m/h时，可以达到除铁效果；如果需要除锰滤速为≤6m/h，才能达到除锰目的。

2、地下水中除铁、锰的工艺流程及设计方案因地下水中含铁、含锰、及其pH值的高低、
处理水量的大小不同而不同。

当水中含铁量<10mg/L，pH＝5.5时，设计为一次曝气、一级过滤；当水中含铁量10~20mg/L、pH＝5.5时，设计为一次曝气、二级串联过滤；当水中含铁锰均要去除时，原则上先除铁后除锰；当水中含铁、锰量比较低、pH值较高时，可以采用加大罐体直径，减慢滤速，用单级过滤予以去除。

当被除铁、除锰的原水pH值<6.8时，需向原水加碱或石灰拌搅成碱化溶液，提高pH值后，才能把水中的锰离子去除。

当水中含二氧化碳时，应首先将原水进行一次或二次曝气，去除水中的侵蚀性二氧化碳，再除铁、锰。

典型常用的工艺流程如下图。

三、滤料要求及反冲洗时间控制
该装置对滤料和承托层的选择有严格的要求。

因此，滤料化学成份稳定性、机械强度、颗粒级配、厚度等，如果设计不合理，会直接关系到处理效果。

1、滤料的选择地下水除铁锰最常用的滤料有天然锰砂。

锰砂呈黑色，要求二氧化锰含量一般在40~50%，粒径0.6~2.0mm，磨损率<0.54%，破碎率<0.23%，堆比重1.8g/cm3，孔隙率>50%。

除此之外，还常用天然石英砂、砂砾石，分别作滤料和承托层。

石英砂要求粒径0.5~1.2mm，二氧化硅含量>98.5%，盐酸可溶率<1.5%，含泥量<0.04%，比重>2.55g/cm3，磨损率<0.4%，孔隙率>43%，破碎率<0.8%，堆比重 1.75g/cm3。

以上两种滤料具有机械强度高、吸附能力强、化学成份稳定、不含对人体健康有害和有毒的物质成份。

2、滤料和承托层的厚度滤料和承托层的厚度根据原水中水质和目标水质要求而确定。

后者尚需按不同颗粒级配设置多层。

3、滤层的反冲洗及时间控制滤层经过一段时间使用，会渐被铁泥堵塞，滤层的水头损失随之不断增长。

这时如果不及时对滤层反冲洗，会使罐体压力加大，流量变小，直接影响过滤效果。

一般对滤层的反冲洗，用反向水流自下而上进行冲洗。

通常用滤后水塔水或原井水反冲。

每次反冲时间一般在10~15分钟完成。

如果反冲洗超过一定限度，便有可能使滤料表面的活性滤膜受到破坏，从而降低滤层的除铁能力，所以滤层的反冲洗时间不宜过长。

滤层反冲洗间隔的长短视原水中被处理铁、锰含量高低而定。

当水中含铁量较高时，滤层过滤持续24小时/天，间隔1~2天，反冲一次；当水中含铁量较低时，滤层过滤间歇、不连续，间隔可延到5~7天，反冲一次。

四、处理效果和发展前景该装置的技术成果已于1989年6月通过广东省科委的鉴定（鉴定号1989粤科鉴定048号）。

多年来，经过不断摸索和实践，已经形成了一套渐超趋成熟的工艺。

目前，水中最大除铁量可达45mg/L，含锰量达0.66 mg/L，使之降到国家饮用水标准规定的限值内。

特别是针对雷州半岛地区地下水pH值低（4.5~5.5）、偏硅酸高（多在30mg/L
以上）、含铁量高（多在4~6mg/L）的特点，总结出了一套成功的除铁方法。

经过广东省内特别是湛江地区1000多个事业单位、工矿企业、学校、医院、部队、宾馆等的应用实践，处理后的地下水水质完全达到了饮用或生产要求，受到了应用单位的好评。

随着我国经济的进一步发展，人民生活水平的不断提高，人们保健意识逐步提高，对饮用水的质量要求也越来越高，加上地表水的污染有加重趋势，地下水的开发利用必将大大增加，因此，处理地下水过量的铁锰愈加迫切。

压力式地下水除铁锰装置的应用前景将越来越广阔。