除铁锰方案

一、系统使用需求

一.设计概述

本技术方案为500m3/D地下水除铁除锰设备项目设计，所做内容包括除铁除锰水处理设备的设计、制造、安装、调试和系统完成后的技术培训工作，即交钥匙工程（A Turn-Key Project）。

二.设计基准

.设计依据

原水水质和产品水质技术要求，设计符合贵公司之需求。

.原水水质

1.原水水源：地下水

技术规范

A、《给排水标准规范实施手册》GBJ109-87

B、《工业锅炉水质》标准GB1576-2001

C、《水处理设备制造技术条件》JB2932-86

D、SHSG-053-2003石油化工装置详细工程设计内容规定

E、设备包装运输按JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》

执行

F、《离心泵技术条件》GB/ T

G、《泵标准性能》（ISO2858）

H、《机械密封和软填料的空腔尺寸》（ISO3069）

I、《流体输送用无缝钢管》GB/T14976

J《石油化工企业自动化仪表选型设计规范》SHJ5-88

K、《工业自动化仪表安装工程质量检验评审标准》GBJ131-90

L、《低压配电设计标准》GB50054-95

M、《供配电系统设计规范》GB50052-95

N、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93

O、《钢制压力容器》GB150

P、HGJ32《橡胶衬里化工设备》

Q、《压力容器安全技术监察规程》

其它所使用的相关的国家及行业设计、施工、制造、验收标准应保证所执行的标准是现行最新的版本。

、系统简介

1、系统性能：24小时连续供水，控制系统全自动运行，手动再生

2、本方案设计以设备运行稳定、结构合理、性能达标为原则，严格按照各类标准及技术规范进行系统设计，并立足于为用户减少投资、降低运营成本、维护及保养简便及运行安全等角度。

、本设计根据水处理设备装置的设计标准设计，设备组件应达到如下要求：

A、结构设计合理、可靠、拆装方便；

B、为便于拆装、更换、清洗零件，设计中尽量采用标准化、通用化、

系统化零部件。

C、设备内外壁表面，要求光滑平整、无死角，容易清洗。外观零件防腐蚀、防生锈。

D、在设计中根据贵厂原水水质的实际情况采用连续运转的全自动的

除铁锰生产系统。

.设计水质标准

出水水质：铁≤ (mg/L）、锰≤ (mg/L)

出水水量：500吨/天

二、设备简介

1．水中铁的危害

地下水中的铁常以二价铁的形式存在，由于二价铁在水中的溶解度大，所以刚从含水层中抽出来的含铁地下水仍然清澈透明，但一经与空气接触，水中的二价铁便被空气中的氧气氧化，生成难溶于水的三价铁的氢氧化物而由水中析出。因此，地下水中的铁虽然对人的健康无影响，但也不能超过一定含量。如水中的含铁量大于l时水便变浑，超过1mg/l时，水具有铁腥味。特别是水中含有过量的铁，在洗涤的衣物上能生成锈色斑点；在光洁的卫生用具上，以至与水接触的墙壁和地板上，都能着上黄褐色锈斑，给生活应用带来许多不便。

2．水中锰的危害

地下水中的锰也常以二价锰的形式存在。二价锰被水中溶解氧化的速度非常缓慢，所以一般并不使水迅速变浑，但它产生沉淀后，能使水的色度增大，其着色能力比铁高出数倍，对衣物和卫生器皿的污染能力很强，当锰的含量超过l时，能使水产生异味。

水中的铁锰含量过大时，不仅会给生活带来不便，还会给工业生产带来许多问题。例如，铁锰在锅炉用水中是生成水垢的成分之一。在冷却用水中，铁附着于加热管壁上，会降低管壁的传热系数，甚至会堵塞冷却水

管。此外，铁锰细菌不断滋生还会加速金属管道的腐蚀。

3、生活饮用水和工业生产用水允许的含铁量和含锰量

为了避免水中铁和锰给生产和生活带来危害，对水中的铁锰浓度有一定的限制，如下表：

4、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，其中含铁量多~L，含锰量多在~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。铁和锰是人体所必需的微量元素，对人体的生长发育以及新陈代谢起着重要的作用。若人体对此两种微量元素的摄入量超过一定的含量，会对人体造成不良影响。当人体摄入铁过量，会导致血液内铁蛋白浓度增高，心脏病发病率升高；若摄入锰过量，会引起锰中毒，容易使人狂躁不安，对人体有着重大危害。工业生产用水中若铁锰元素含量超标,会导致产品质量的下降,如洗

涤衣物时产生锈斑，在印染行业会导致布料色泽暗淡无光，在造纸业会使纸张颜色变黄。地表水和地下水中一般都含有一定的铁锰元素,特别是地下水中含量比较高。在我国有相当一部分地区的水体中铁锰含量严重超标，完全不符合国家饮用水的标准，一旦使用，会对人民的身体健康产生严重危害，同样也会给工业生产带来一定的影响部分工业用水对铁、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。

5、工作原理

地下水中的铁，一般以溶解性的铁盐存在，主要是铁的重碳酸盐｛Fe (HCO)2｝当加入氧气时，氧与水中Fe (HCO)2｝反应，使氢氧化亚铁氧和CO2，其反映如下：

Fe (HCO) 2+O2→Fe (OH) 2+ H2O+ CO2↑

Fe (OH)2再与水中的溶解氧结合生成胶体沉淀，絮凝状态的Fe (OH) 3，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：

Fe (OH) 2+O2→Fe (OH) 3↓+ H2O

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≤7mg/L时，抽水过滤持续到5~6天反冲洗一次；含铁量在7~15mg/L时，需持续抽水到3~5天左右反冲洗一次。滤料的滤速为6~10m/h时，可以达到除铁效果。

6、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