地下水处理

地下水处理ground water
地下水特点：地下水含铁锰较高
需要的药剂：絮凝剂，氧化絮凝剂
处理方法：氧化，多介质过滤器
地下水有机质少，而矿物质较多，含有许多还原性物质，主要为低价的铁和锰的重碳酸盐类和硫酸盐类。

这些物质在加工过程中，会引起加工品变色，所以需要进行氧化处理，使其生成沉淀而除去。

方法是将水自2米左右高处呈水雾状喷下，使其充分吸收空气中氧，然后过滤，除去沉淀即可。

地壳中的岩土，由于受碳酸的侵蚀，有机物对铁质的溶解以及三价铁的氧化物在嫌气条件被还原，使大量铁质进入地下水，尤其以河漫滩地区地下水含铁质较高。

如我国珠江三角洲，长江三角洲江、河沿岸及沿海地区的地下水含铁量普遍高于生活用水标准的10-15倍。

除铁锰装置就是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或锰砂。

除铁锰工艺方法
目前，地下水除铁锰方法有自然氧化法和接触催化法两种。

CT型压力式地下水除铁装置采用国际先进的接触催化除铁锰工艺，处理过程通过形成r型的羟氧化铁（r－FOOH），并利用r－FeOOH的催化作用，使水中的铁质通过接触、吸附、催化、氧化、分离等过程而被去除。

其主要反应如下：
Fe2+＋FeO(OH)→FeO(OFe)+＋H+
FeO(OFe)+ ＋O2＋H2O→FeO(OH) ＋H+
接触催化除铁锰采用石英砂或天然沙作滤料，接触催化除锰主要以天然锰砂滤料为主。

我国有丰富的地下水资源，其中有不少地下水源含有过量的铁和锰，称为含铁含锰地下水。

水中含铁量较高时，水有铁腥味，影响水的口味，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；含铁水可使家庭用具如瓷盆和浴缸发生锈斑，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。

而含锰量较高的水所发生的问题与含铁量高的情况相类似，例如：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、锰浓度分别不得超过0.3mg/L和0.1mg/L,超过标准的原水须经除铁除锰处理，使原水水质达到国家自来水标准。

4.我们应如何对井水（地下水、江河水等）进行有效的处理呢？
4.1工艺流程图：
原水（地下水/江河水）→沉淀池（曝气（鼓风机）/加药（明矾、聚合氯化铝））→增压泵→多介质过滤器也机械过滤器（滤料：石英砂（2-4目/4-6目）/锰砂/SS滤料）→活性炭过滤器（滤料：椰壳碳/果壳碳/煤质碳）→用水点（达国家自来水标准）。

4.2工艺说明：
沉淀池的作用主要是延长水中的铁锰离子和空气中的氧离子发生化学反应时间，生成三氧化铁/二氧化锰等沉淀物。

增压泵功能主要是对原水加压，为系统提供动力源；轻型卧式多级离心泵采用了免修机械密封。

泵的过流部件均采用不锈钢材料（304或316）制成，具有低噪音，耐轻腐蚀，外形美观、体积小、重量轻、使用寿命长等特点。

多介质过滤器主要作用是在催化剂（如锰砂/SS滤料/曝气/加药等）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，再经多介质过滤予以去除。

原水进入多介质过滤器以前，投加高效絮凝剂，以更加彻底地脱出水中的有机物及胶体等杂质。

在正常的使用时，水流速12m/h，多介质过滤器出力0.8m3/h。

活性碳过滤器主要作用是精制耶壳型活性炭，用于吸附原水中的水中的异色、异味、余氯、氯的副产物及有机物、部分色素和有害物质等（如农药、杀虫剂、氯化烃、芳香族化合物），降低化学耗氧量COD。

活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工等工业用水的净化，由于活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均爲20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。

此外，活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附，以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除水中腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质，还可去除象余氯一类对反渗透膜有害的物质，通常能够去除63%—86%胶体物质，50%左右的铁，以及47—60%的有机物质。

活性炭脱出余氯的过程是一个简单的氧化还原过程。

此过程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影响脱出余氯的效果，因此活性炭脱出余氯的效果非常强。

锰砂过滤器的介质是锰砂，主要去除水中的二价铁离子。

设计最大流量m3/h:6.3-64
公称直径mm:DN1000-DN3200
工作压力：Mpa:0.2-0.6
井水、地下水处理系统概述
井水、地下水是指埋藏在地面以下，存在于岩石和土壤的孔隙中可以流动的水体。

随着工业进程的不断加快，对环境的污染也日益严重，地下水也不可避免的遭到污染。

从污染程度上看，北方城市污染普遍较南方城市重，污染元素多且超标率高，特别是华北地区，污染最为突出。

从污染元素看，“三氮”污染在全国均较突出，普遍遭受污染；矿化度和总硬度污染主要分布在东北、华北、西北和西南地区；铁和锰污染主要分布在南方地区。

饮用水除氟过滤设备工艺简述
除氟设备的基本原理
北京海扬水处理公司生产的除氟设备采用活性氧化铝吸附过滤的除氟方法。

氟水经过比表面积较大的活性氧化铝吸附过滤层。

在PH值6～7.5的条件下，水中氟离子被吸附生成难溶解的氟化物而被除去，其反应式如下：(AL2O3)nXOH- + F- --- (AL2O3)nXF- + OH-，氟离子被吸附在滤料表面生成难溶氟化物，运行一段时间后，活性氧化铝失去除氟能力，需要进行再生。

吸附剂失效后，用硫酸铝或氢氧化钠溶液进行再生，以恢复其吸附能力。

1.1除氟装置系统进水水质标准
1.1.1设计水源：厂区地下水或当地自来水。

1.1.2水质
厂区地下水或当地自来水经过当地监测部门监测后主要超标物质为F-含量2.97mg/L,超过标准1.0 mg/L，故本方案设计主要考虑除氟。

2.1.3设计工艺选择及介绍
氟是动物与人体所必需的微量元素之一。

成人每天正常摄取量以2～3mg 为宜，过多或过少都会带来疾病。

我国是世界上因饮水中氟含量偏高而导致饮水型地方性氟中毒流行最广、危害最严重的国家之一。

因此，国家投入了大量的人力和物力用于改水降氟，以控制饮水中适宜的氟含量。

我国《生活饮用水卫生标准》规定氟离子最高允许浓度为1.0mg/L。

活性氧化铝（γ-Al2O3）用于饮水除氟在国外已是相当成熟与普遍的方法；在国内的15种理化除氟方法中，该法应用也最为广泛，且比较成功。

该法的优点是：吸附容量较高，强度好，耐磨，使用寿命长，性能稳定，除氟后的水质符合国家规定的卫生标准。

反应为：
(AL2O3)nXF- + OH- --- (AL2O3)nOH- + F-
再生后，又可正常运行。

2.0工艺流程及设备说明
2.1 设备说明
2.1.1原水箱（选装）
原水箱用于贮存进入本系统的原水，其目的是为了调节进水流量的变化，防止进水波动影响到系统运行，保证系统的进水量稳定。

2.1.2原水泵
为预处理系统提供带有一定压力的水源，克服各种水头损失。

2.1.3活性氧化铝滤罐
按照饮用水除氟设计规程中的活性氧化铝法设计标准设计，盛放活性氧化铝滤料，达到除氟的目的。

本次设计采用3个过滤罐并联方式，单个罐的水处理能力为50吨/小时，本装置选用A3钢制造，精心焊制，内外壁经过特殊防腐处理，经久耐用。

2.1.4药剂箱
在不加算调节pH值时，要使出水一直能达标，活性氧化铝的吸附容量为
1.5g(F)/Kg(Al2O3)，原水的F浓度为1.97mg/L，因此每吨滤料最大可处理750t的原水3个罐体中，活性氧化铝的最大处理水量为30.78*750＝23085m3按照每天12h的处理量来计算，活性氧化铝的再生周期应为：23085/(150*12)=13天，3个过滤器同时运行，则每隔四天对1台过滤器进行再生即可。

2.1.5电器控制部份
采用自动控制（PLC），整机能够自动运行，自动反冲洗，高低压自动保护电导率仪在线检测，水质状况一目了然。

2.1.6水箱
贮存生产出来的纯净水，供生活饮用
3.0设备技术规范
3.1原水泵
数量2台(一用一备)
型号LISGK125-160A
流量150T/H[FS:PAGE]
扬程28米
电机功率18.5KW
3.2活性氧化铝滤罐
数量3台
材质碳钢
外型尺寸φ3300H3000
滤料活性氧化铝
运行流速： 5 m/h
再生周期：12～24小时
活性氧化铝层高： 1.2m
再生历时：4小时
装填量：10.26T
3.3管路阀门
材质食品级ABS和UPVC、不锈钢
数量1批
3.4自动控制箱
数量1套
3．5再生泵
数量2台(一用一备)
型号LISGK125-125
流量160T/H
扬程20米
电机功率15KW
3．6酸碱加药系统
酸碱泵2台
药箱2套
阀门2套
3．7电控箱
数量1套
4，地下水水质情况：
地下水中分布最广的是钾、钠、镁、钙、氯、硫酸根和碳酸氢根7 种离子。

地下水中各种离子、分子和化合物的总量称总矿化度，总矿化度小于1克／升的，称淡水，1～3克／升的，称微水，3 ～10克／升的，称咸水，10～50克／升的，称盐水，大于50 克／升的，称卤水。

地下水中钙、镁、铁、锰、锶、铝等溶解盐类的含量称硬度，含量高的硬度大，反之硬度小。

一、地下水分类的原则
2、按矿化程度不同，可分为淡水、微咸水、咸水、盐水、卤水。

详见下表：
地下水按矿化度分类表
地下水类型总矿化度(g/l)
淡水<1
微咸水 1 ～3
咸水 3 ～10
盐水10 ～50
卤水>50
井水、地下水处理设备简述
井水、地下水是指埋藏在地面以下，存在于岩石和土壤的孔隙中可以流动的水体。

随着工业进程的不断加快，对环境的污染也日益严重，地下水也不可避免的遭到污染。

从污染程度上看，北方城市污染普遍较南方城市重，污染元素多且超标率高，特别是华北地区，污染最为突出。

从污染元素看，“三氮”污染在全国均较突出，普遍遭受污染；矿化度和总硬度污染主要分布在东北、华北、西北和西南地区；铁和锰污染主要分布在南方地区。

在我国地下水可开采量大且埋深较浅，水质大都属重碳酸钙型，含盐量大多不超过400mg／L，Na+，K+等强碱离子及Cl-，SO42-等强酸离子含量低，接近于对应地区自然取水点，用离子交换制取脱盐水可取得较好的技术经济效果[1]。

该区地下水含水层多由碳酸盐岩类裂隙溶洞含水层构成，地下水类别除局部为承压水外，大部分属潜水，加上溶洞、裂隙及地下暗河系发育，雨水形成地表径流夹带泥沙及有机物质能较快地进人含水层而形成地下径流。

因此地下水的
浊度较高，细菌含量较大，一般达每毫升数百个，即使枯水期也不例外。

此外，水位、水量有明显季节性变化。

井水、地下水处理设备的工艺方法
井水、地下水处理主要是为了去除铁锰、氨氮、泥沙、水垢等有害物质，使经过处理后的水质达到国家饮用水标准。

目前井水、地下水处理主要是除铁、锰，因为在我国，地下水中铁锰含量偏高相当普遍，除铁锰主要采用曝气加过滤，过滤用的过滤介质通常用石英沙、锰沙，后面再经过活性炭及精密过滤器进行过滤，经处理后，水质基本上能达到国家饮用水标准。

而氨氮则大多采用超滤或反渗透过滤工艺，泥沙及水垢可采用多介质过滤及离子交换软化装置进行过滤。

地下水中一般含水量盐量、硬度、碱度较高，胶体、悬浮物含量较少，色度、浊度较低，但此类水源中可会存在亚铁离子、锰离子、硅酸化合物等。

所以对于此类水源的预处理可以采用曝气或氧化，目的在于将亚铁离子氧化为铁离子，然后混凝过滤。

而对于H含量较多时，可通过加酸脱除CO2，如果硅的含量偏高，可通过添加分散剂、调节PH与温度等方法防止硅垢。

地下水（井水）除氨氮设备,氮氮脱除器
地下水除氨设备主要解决地下水氨氮超标的问题，除了原有的泥沙，胶体物质和病原微生物外，主要有：有机物污染物，高氨氮，消毒副产物，水质生物稳定性等。

未受到污染的水体中氨氮的含量本来是很低的，但是近年来由于水体被污染,不少地方地表水水源水中氨氮的质量浓度超过或经常超过饮用水水源水对氨氮的水质要求（≤0.1mg/L）.长期饮用氨氮超标的水源，人体免疫率下降,各种疾病袭击人类造成寿命下降，平均寿命不超30岁。

已经引起疾病预防专家的注意，我国卫生部门加大饮水氨氮指标控制。

我国许多水厂都采用折点氯化法进行进行消毒,对于氨氮过高的水源水,在加氯消毒时为了获得自由性余氯必须投加大量
的氯来分解氨氮，使水的加氯量大大增加.高的加氯量更加重了产生消毒副产物的问题.当饮用水的水源受到一定程度的污染,有无适当的替代水源时,为了达到生活饮用水的水质标准，在常规处理的基础上,需要增设深度处理工艺。

在国外应用最广泛的深度处理技术有:臭氧氧化，生物活性炭技术、沸石滤料吸附技术等。

除氨氮工艺---臭氧氧化
臭氧是一种强氧化剂，它可以通过氧化作用分解有机污染物。

臭氧在水处理中应用最早是用于消毒,如20世纪初法国Nice城就开此使用臭氧.到20世纪中期，使用臭氧的目的转为出除水中的色，臭。

20世
纪70年代以后,随着水体有机污染物的日趋严重,臭氧用于水处理的主要目的是出除水中的有机污染物。

目前欧洲已有上千家水厂使用臭氧氧化作为深度处理的一个组成部分。

除氨氮工艺---生物活性炭
臭氧氧化出水中有机物的可生物降解性大为提高,水中剩余臭氧可以被活性炭迅
速分解,加之臭氧氧化出水中的溶解氧浓度高（因臭氧曝气作用）,使得臭氧后设置的活性炭床中生长大量的细菌,生物分解
水中可生物降解的有机物，有原有单纯进行吸附的活性炭床演变成为同时具有明显生物活性的活性炭床，因此这种活性炭技术称之为生物活性炭。

与单纯采用活性炭吸附相比，生物活性炭具有以下特点：
1. 提高了出水水质,通过物理吸附（主要对非极性分子物质）和生物分解（主要对小分子极性物质）的共同作用,
增加了对水中有机物的出除效果。

2. 降低了活性炭的吸附负荷，延长了活性炭的再生周期，从而降低了处理的运行费用。

3. 再生物活性炭床中，水中的氨氮可以被生物转化为硝酸盐，并由此降低了消毒副产物的生成量。

除氨氮工艺---除氟滤料
此工艺为国内最为常用的处理方法:采用火山岩活化分子筛作为滤料，固定单层床工艺，顺流再生。

当设备工作时，源水自上而下通过分子筛层，水中的氨氮不断被分子筛吸附而除去。

当出水达到一定量时，一级罐中的分子筛会饱和，失去交换能力，须退出运行进行再生.此时出水由其他罐提供，保证连续出水。

再生时要求先对分子筛进行反洗，以去除可能截流的悬浮物等杂质，同时松动分子筛。

然后从罐上部进药液，再生废液通过排污阀排出。

药洗结束后，最后进行正洗工艺，彻底清除分子筛层中残留的药液。

再生过程中药液通过喷射器自动吸入，并自动混合到预定浓度后送入交换器，再生剂浓度可通过阀门自由调节。

除氨氮设备工艺特点:
1、采用全自动控制，经现场安装调试完毕后，设备便依照初始化设定的参数，周而复始的运转，除氨氮装置无须专人看管，大大减少了由于人为因素造成的设备运行故障。

2、同时运行分别再生的处理工艺，大大提高了设备和分子筛的利用率。

减少了设备投资费用。

3、我公司采用的专用PLC流量控制器和GE多阀控制器，实现设备的模块化控制。

大大简化的控制系统的控制程序，而且控制器的设定与操作，无须专业工程师。

4、控制阀门采用进口的气/液动隔膜阀，阀门性能稳定可靠，使用寿命长。

大大减小了由于阀门造成的电路故障。

经上述除氨氮设备处理后的水质可达到生活饮用水GB5749-85的标准。

地下水除铁除锰设备井水除铁除锰设备
北京海扬鸿业水处理设备公司生产的地下水除铁锰设备可根据地下水、井水的铁锰含量，采用曝气除铁、接触氧化法除铁锰、锰砂过滤除铁锰等不同的除铁锰过滤设备。

地下水除铁锰设备简述：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。

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+
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。

我公司生产的HY-TM系列除铁除锰过滤器吸收了国内外成熟的除铁除锰技术，采用井泵余压射流抽气，管式混合溶氧，盘式迭水曝气，滤床接触氧化过滤等工艺，并将传统设备的体外曝气氧化移入设备内部，仅靠井泵余压就能使设备工作，具有处理效果好，能耗低、占地面积小、工艺简洁、性能稳定、综合投资省等显著优点。

综合黄锈水处理器全自动黄锈水处理器智能型全程黄锈水处理器
一、深井黄锈水处理器概述
近年来，工业用水已经占至国民用水的95%，市政自来水的价格越来越高，地下水已经被广泛开采利用。

而大多数地下水因为含铁量、异味、浊度、非溶解性固形物（颗粒杂质、悬浮物）等值超标，无法被直接使用。

海扬鸿业水处理设备公司根据市场需求，开发研制的综合地下水、井水处理设备保留了原有的机械变孔径过滤层及活性铁质滤膜复合过滤方式，应用表面过滤原理，形成截污层，对大颗粒杂质及悬浮物起阻截作用。

主要是由数码射频发生器、射频换能器、活性过滤体三部分组成。

射频发生器由电源、电子器件等组成。

HY-CX 系列黄锈水处理设备同时利用电能产生场效应，对离子形态的Fe、Mn等产生吸附作用，而此时截污层便起到"着床"作用形成存污层，使溶解的离子由水流速度V降为速度0；达到有效控制水质浊度、色度、收集排放杂质的目的。

其次，通过断电冲洗，将存污层内的杂质排出系统。

二、设备特点
净化水质对于要求实现自动检测、自动排污或对节水、节能、
节员有严格要求的环境，可以选用“全自动综合黄锈水处理
器”。

它是在普通“综合黄锈水处理器”的基础之上加装压力
传感器、温度传感器、电导率传感器、PH值、余氯、溶解
性总固体等参数测定设备和PLC可编程控制器（部分选配），
可将检测到的参数与设定的参数相比较，并通过彩色屏幕显
示设备的动态参数，达到水处理设备的连续运行和自动反冲
洗，提高了整体设备的自动化水平。

当运行工艺对于智能化操作有较高要求时，可以选用“智能
型黄锈水处理器”，具备压差设定、水质超标报警功能等。

智能型排黄锈水处理器”是在普通“黄锈水处理器”的基础
上，增加了压差控制器和水质综合检测仪，对水质进行连续监测、数字显示；当水质浓缩、恶化、超标时，可声光报警，及时通知现场管理人员，并可根据水质情况，现场设定水质控制范围，从根本上解决了由于运行管理、水质恶化造成的设备堵塞及影响系统正常运行的问题；真正实现了设备智能化运行，为用户带来极大的方便。

三、设备选型说明
①设备选型前，用户须提供被处理系统的水质分析报告，检测项目至少应包括：色度、浊度、悬浮物、PH值、氯根、溶解氧、Fe、Mn等指标；
②设备选型前，必须明确过滤精度、工作压力、工作温度、进出水口方向、排污方式等参数；
四、设备安装
1)安装方式：
DN150及以下管径：可架空或以支架形式安装；
DN200及以上管径：落地安装，直接安放在地面与管路联接即可。

最好设置旁通管路，以便在过滤器进行清洗或发生故障时不影响系统的正常运行；
2)应安装在处理系统的最低处或循环系统的回水管道；安装处系统的运行压力应大于0.25MPa；以满足排污的需要。

3）安装时须注意壳体上的箭头方向（水平或向下与介质流动方向一致）；
4）过滤器与水处理器设备配套使用时，应安装在水处理设备进水口之前。