地下水除铁锰装置的工艺设计及其应用
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( 1) 本装置宜置于室内 , 其四周和顶部
应留有足够的空间 ,以便于操作和维修。在室 外安装时 , 应采用防雨防冻措施。
( 2) 本装置的基础土建工程 , 由使用单
1998年第 6期
工 程 勘 察
41
位根据其现场实地情况确定 , 并根据支脚上 地脚螺栓孔的实际位置预留孔洞。
( 3) 装置的反冲水源 , 可由水塔或深井 供给。由于短时间用水量较大 ,宜根据实际条 件合理利用。 2. 6. 2 操作
【关键词】 地下水除铁锰 充氧曝气 接触催化氧化
【Abstract】 Proces sing, pri ncipl e and procedure f or apparat us t o get ri d of i ron and manganes e f rom g rou ndwat er are i nt roduced h erei n. As veri fi ed by practical exampl e of applicati on, ground wat er wi th exces sive cont ent s of i ron and manganese may f ulfi ll t he qualit y st and ard of pot able w ater as s tipul ated in s tat e code G B574985 af t er bei ng t reat ed wi th oxygenati on and cont act catalysis.
迅猛 , 城市化进程日益加速 , 水源的供需将 越来越显示出它的重要性。许多工矿企业和 城镇都以地下水为重要水源 , 但是 , 不少地 区的地下水含有过量的铁和锰 , 给工农业生 产及人们生活、 饮用带来许多影响和更多危 害。
据国内外有关资料查证 , 地下水除铁锰 的方法较多 , 而我国一般采用曝气法除地下 水铁锰 , 没有催化剂 , 其氧化速度较为缓慢 , 且除铁锰效果甚微。如今 ,接触催化氧化法除 地下水铁锰装置 , 已在宁波矿泉水设备厂问 世。它是在吸收国内外科研成果和工程实践 的基础上研究成功的 , 并已多年广泛投入应 用 ,创造出巨大的经济效益。这一新型装置是 根据接触氧化法 除铁新工艺基础上研 制而
“滤膜” 的催化作用下 , 铁和锰的氧化速度大
大加快 , 进而被滤料除去 , 以达到除铁锰之
目的。
2. 3 除铁锰工艺流程
当地下水中只含铁 ( Fe < 10mg / L) 或铁
锰共存含量较低时 ( Fe2+ < 2mg / L , Mn2+ <
1. 5mg / L) , 可经过一级过滤去除 , 其流程如
3250
3450
3650
3850
进水管
主 ( mm )
40
50
50
80
100
100
100
150
150
要 出水管 管 ( mm )
40
50
50
80
100
100
100
150
150
径 反冲出水
管 ( mm )
50
80
80
125
150
150
200
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反冲洗历时 ( min )
5～ 8
5～ 8
5～ 8
【Key words】 get ri d of i ron and manganese f rom groundw at er ox yg enat e and expos e to th e w eat her contact cat al ysis and ox yg enati on
1 前 言 自改革开放以来 , 由于工农业生产发展
处理能力 ( m3 /h ) 直 径
外形 ( mm ) 尺寸 高 度
( mm )
2～ 3 600 2850
3～ 5 800 2880
5～ 8 1000 3000
8～ 10 10～ 15 15～ 20 20～ 30 30～ 45 45～ 60
1200
1400
1600
2000
2400
2800
3050
3150
从上述例举中 , 说明了某些地区的地下 水含铁锰过量的情况较为严重 , 分布也较广 泛 , 为了保护和充分利用地下水资源 , 除铁 锰技术必将会引起全社会的关注。同时 ,也会 在我国地下水防治工作中得到广泛应用。
参考文献
[1 ] 何雪洲等 , 污染物物探及其在我国应用前景刍 议 , 中国地质 , 1992年第 1期
装置 自重
( Kg)
450
570
830
950
1250
1540
2200
3560
注: ( 1) 原水含铁量大于 10mg / L, 含锰量大于 1. 5mg / L时 , 设备需要根据用户要求另行设计。 ( 2) 当含铁锰量较低时 , 产水量采用高值 ; 含量较高时 , 产水量采用低值。
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2. 6 除铁锰装置安装及操作程序 2. 6. 1 安装
( 1) 正常运行时 , 打开进水阀、 排气阀、 出水阀 , 关闭其他阀。待到排气管有水溢出 时 , 可将排气阀关闭。运行初期的出水 , 可通 过初滤排污管排除 , 待水质稳定时再利用。
( 2) 反冲洗时 , 先打开反冲进水阀和反 冲排污阀 ,关闭其它阀即可。反冲时间应控制 在 5～ 8min。
( 3) 反冲洗结束后 , 即可转入正常运行。 2. 7 注意事项:
近十多年来 , 在我国曾开展了包括地下 水调查在内的环境地质工作 , 水源又是人们 极为宝贵的财富 , 虽然在全国各地都赋藏着 较为丰富的地下水资源 , 而且 , 也要看到全 国不少地区的 地下水含铁锰过量的这 一问 题。它如同地下水污染一样 ,严重影响和危害 着工农业生产和人们生活 , 其中一些地区已 潜伏着这种危机。据浙江的初步调查 ,宁波市 郊一带的地下水含铁量约为 8～ 10mg / L; 台 州地区一带的地下水含铁量约为 10～ 13mg / L; 杭州 市 郊一 带的 地 下 水含 铁 量 达 7～ 11mg / L。
下:
原水
↓ O2↑ CO2 曝气装置
除铁、锰滤池
处理水
当地下水中铁、 锰含量较高时 , 需采用
二级过滤 , 其流程如下:
↓ O2↑ C O2 原水 曝气装置
除铁滤池
除锰滤池 处理水
2. 4 除铁锰装置规格、型号及主要技术指标 (详见表 1)
2. 5 除铁锰装置流程 地下水除铁锰装置流程详见图 1。
3. 2 生活和饮用供水中应用 宁波市郊某畜牧良种场 ,由于供水不足 ,
于 1991年建井一口 , 来满足职工生活用水和 畜 牧 饮用 水。但 由 于该 井 水 含 铁 量达 8～ 10mg / L,超过了国家饮用水标准。同年 12月 , 也同样采用充氧曝气接触催化氧化法 , 对该 井水作了除铁处理 , 处理后的井水水质由卫 生防疫和环保部门多次取样化验分析 , 其水 质完全符合 ( GB5749- 85) 的国家饮用水标 准 , 最终解决了这家畜牧良种场生活和畜牧 饮用供水不足的困难。 4 结 论
成 , 采用接触催化氧化法除地下水铁锰 , 乃 是集曝气、 溶氧、 催化、 氧化于一体 , 来达 到地下水除铁锰之效果。它要比传统的曝气 法除铁工艺具有工艺简单、 占地面积少 , 运 行稳定可靠、 操作管理简便 , 对水质适应性
强、 处理效率高 , 经济和社会效益显著等优 点。特别是它适合我国中小城镇、 农村供水、 工矿企业自备水源的地下水除铁锰及软化水 预处理。实践证明: 处理后的地下水 , 均符合 并低于国家生产用水、 饮用水标准。 2 地下水除铁锰装置的工艺设计 2. 1 设计条件
1998年第 6期
工 程 勘 察
39
地下水除铁锰装置的工艺设计及其应用
戚 影 (杭州市 桐庐建筑设计所 杭州 311500)
【提要 】 本文介绍了地下水除铁锰装置的工艺设计、原理及流程安装、操作程序 , 并根据应用实例 , 证明了含铁锰过量的地下水 , 采用充氧曝气接触催化氧化法处理 后 , 其水质符合国家 GB5749- 85规定的饮用水标准。
地下水除铁锰装置 , 是适用于原水含铁 量 < 10mg / L, P H值 > 5. 5; 含锰量 < 2mg / L, PH值> 7. 0的地下水除铁锰。当地下水中 有铁锰共存时 , 需先除铁 , 后除锰。用同一滤 层除铁、锰的二价铁界限浓度值约为 2mg / L。 滤料采用石英砂或天然锰砂 , 处理后的水质 Fe < 0. 3mg / L, Mn2+ < 0. 1mg / L, 其它成分 基本保持不变。 2. 2 工作原理
当前 , 在我国接触氧化法对地下水除铁 锰工艺应用最广。当含有铁锰的地下水经过 充分地曝气溶氧后 , 经滤层过滤 , 促使水中 的二价铁和高价锰的氢氧化物逐渐附着在滤
料表面上 , 进而氧化水解 , 逐渐生成具有催 化作用的铁质或锰质活性 “滤膜”。然而 , 在
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工 程 勘 察
1998年第 6期
5～ 8
5～ 8
5～ 8
5～ 8
5～ 8
5～ 8
初滤排水历时
10
10
10
10
10
10
10
10
10
( min )
工作 压力
0. 4
0. 4
0. 4
0. 4
0. 4
0. 4
0. 4
0. 4
0. 4
( M Pa)
容器 水压
( M Pa)
0. 7
0. 7
0. 7
0. 7
0. 7
0. 7
0. 7
Baidu Nhomakorabea0. 7
0. 7
1.水 射器 2. 混合 器 3. 进 水阀 4. 反冲排污 阀 5. 压力 滤池 6. 初滤 排污阀 7. 压力表 8. 排气 阀 9. 出水阀 10. 反冲进水阀
图 1 除铁锰设备流程示意
除铁锰装置规格、 型号及主要技术指标
表1
规格型号 N K-Ⅲ -3 N K -Ⅲ -5 N K -Ⅲ -8 N K-Ⅲ -10 N K-Ⅲ -15 N K -Ⅲ -20 N K -Ⅲ -30 N K-Ⅲ -45 N K-Ⅲ -60
( 1) 操作时 , 应严格按规定工作压力范 围内进行 , 不得超过铬牌规定。
( 2) 运行初期 , 应根据水质情况 , 逐步 摸索运行经验 , 掌握合理的反冲历时和反冲 周期 , 以及水射器进气量的大小等。 3 应用实例 3. 1 生产果汁饮料中应用
浙江黄岩市某果汁饮料厂 , 因生产果汁 饮料 ,于 1988年初建成一口供水井。生产运行 近一年 , 发现井水发黄 , 铁腥味浓 , 生产出 的果汁饮料色泽呈黑色 , 经卫生防疫部门取 样分析 , 该井水质含铁量竟高达 13mg / L, 迫 使停止使用此井水 , 靠外运淡水来继续生产 果汁饮料。于 1989年下半年 ,委托设备厂对该 井水作了改造修复 , 采用充氧曝气接触催化 氧化法作了对该井水除铁锰处理 , 处理后的 水质 , 经当地卫生防疫部门多次取样测试分 析 ,均小于 0. 3mg / L。从此 ,使这口废井复活 , 而能继续使用。
应留有足够的空间 ,以便于操作和维修。在室 外安装时 , 应采用防雨防冻措施。
( 2) 本装置的基础土建工程 , 由使用单
1998年第 6期
工 程 勘 察
41
位根据其现场实地情况确定 , 并根据支脚上 地脚螺栓孔的实际位置预留孔洞。
( 3) 装置的反冲水源 , 可由水塔或深井 供给。由于短时间用水量较大 ,宜根据实际条 件合理利用。 2. 6. 2 操作
【关键词】 地下水除铁锰 充氧曝气 接触催化氧化
【Abstract】 Proces sing, pri ncipl e and procedure f or apparat us t o get ri d of i ron and manganes e f rom g rou ndwat er are i nt roduced h erei n. As veri fi ed by practical exampl e of applicati on, ground wat er wi th exces sive cont ent s of i ron and manganese may f ulfi ll t he qualit y st and ard of pot able w ater as s tipul ated in s tat e code G B574985 af t er bei ng t reat ed wi th oxygenati on and cont act catalysis.
迅猛 , 城市化进程日益加速 , 水源的供需将 越来越显示出它的重要性。许多工矿企业和 城镇都以地下水为重要水源 , 但是 , 不少地 区的地下水含有过量的铁和锰 , 给工农业生 产及人们生活、 饮用带来许多影响和更多危 害。
据国内外有关资料查证 , 地下水除铁锰 的方法较多 , 而我国一般采用曝气法除地下 水铁锰 , 没有催化剂 , 其氧化速度较为缓慢 , 且除铁锰效果甚微。如今 ,接触催化氧化法除 地下水铁锰装置 , 已在宁波矿泉水设备厂问 世。它是在吸收国内外科研成果和工程实践 的基础上研究成功的 , 并已多年广泛投入应 用 ,创造出巨大的经济效益。这一新型装置是 根据接触氧化法 除铁新工艺基础上研 制而
“滤膜” 的催化作用下 , 铁和锰的氧化速度大
大加快 , 进而被滤料除去 , 以达到除铁锰之
目的。
2. 3 除铁锰工艺流程
当地下水中只含铁 ( Fe < 10mg / L) 或铁
锰共存含量较低时 ( Fe2+ < 2mg / L , Mn2+ <
1. 5mg / L) , 可经过一级过滤去除 , 其流程如
3250
3450
3650
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进水管
主 ( mm )
40
50
50
80
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100
100
150
150
要 出水管 管 ( mm )
40
50
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80
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100
100
150
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径 反冲出水
管 ( mm )
50
80
80
125
150
150
200
200
250
反冲洗历时 ( min )
5～ 8
5～ 8
5～ 8
【Key words】 get ri d of i ron and manganese f rom groundw at er ox yg enat e and expos e to th e w eat her contact cat al ysis and ox yg enati on
1 前 言 自改革开放以来 , 由于工农业生产发展
处理能力 ( m3 /h ) 直 径
外形 ( mm ) 尺寸 高 度
( mm )
2～ 3 600 2850
3～ 5 800 2880
5～ 8 1000 3000
8～ 10 10～ 15 15～ 20 20～ 30 30～ 45 45～ 60
1200
1400
1600
2000
2400
2800
3050
3150
从上述例举中 , 说明了某些地区的地下 水含铁锰过量的情况较为严重 , 分布也较广 泛 , 为了保护和充分利用地下水资源 , 除铁 锰技术必将会引起全社会的关注。同时 ,也会 在我国地下水防治工作中得到广泛应用。
参考文献
[1 ] 何雪洲等 , 污染物物探及其在我国应用前景刍 议 , 中国地质 , 1992年第 1期
装置 自重
( Kg)
450
570
830
950
1250
1540
2200
3560
注: ( 1) 原水含铁量大于 10mg / L, 含锰量大于 1. 5mg / L时 , 设备需要根据用户要求另行设计。 ( 2) 当含铁锰量较低时 , 产水量采用高值 ; 含量较高时 , 产水量采用低值。
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2. 6 除铁锰装置安装及操作程序 2. 6. 1 安装
( 1) 正常运行时 , 打开进水阀、 排气阀、 出水阀 , 关闭其他阀。待到排气管有水溢出 时 , 可将排气阀关闭。运行初期的出水 , 可通 过初滤排污管排除 , 待水质稳定时再利用。
( 2) 反冲洗时 , 先打开反冲进水阀和反 冲排污阀 ,关闭其它阀即可。反冲时间应控制 在 5～ 8min。
( 3) 反冲洗结束后 , 即可转入正常运行。 2. 7 注意事项:
近十多年来 , 在我国曾开展了包括地下 水调查在内的环境地质工作 , 水源又是人们 极为宝贵的财富 , 虽然在全国各地都赋藏着 较为丰富的地下水资源 , 而且 , 也要看到全 国不少地区的 地下水含铁锰过量的这 一问 题。它如同地下水污染一样 ,严重影响和危害 着工农业生产和人们生活 , 其中一些地区已 潜伏着这种危机。据浙江的初步调查 ,宁波市 郊一带的地下水含铁量约为 8～ 10mg / L; 台 州地区一带的地下水含铁量约为 10～ 13mg / L; 杭州 市 郊一 带的 地 下 水含 铁 量 达 7～ 11mg / L。
下:
原水
↓ O2↑ CO2 曝气装置
除铁、锰滤池
处理水
当地下水中铁、 锰含量较高时 , 需采用
二级过滤 , 其流程如下:
↓ O2↑ C O2 原水 曝气装置
除铁滤池
除锰滤池 处理水
2. 4 除铁锰装置规格、型号及主要技术指标 (详见表 1)
2. 5 除铁锰装置流程 地下水除铁锰装置流程详见图 1。
3. 2 生活和饮用供水中应用 宁波市郊某畜牧良种场 ,由于供水不足 ,
于 1991年建井一口 , 来满足职工生活用水和 畜 牧 饮用 水。但 由 于该 井 水 含 铁 量达 8～ 10mg / L,超过了国家饮用水标准。同年 12月 , 也同样采用充氧曝气接触催化氧化法 , 对该 井水作了除铁处理 , 处理后的井水水质由卫 生防疫和环保部门多次取样化验分析 , 其水 质完全符合 ( GB5749- 85) 的国家饮用水标 准 , 最终解决了这家畜牧良种场生活和畜牧 饮用供水不足的困难。 4 结 论
成 , 采用接触催化氧化法除地下水铁锰 , 乃 是集曝气、 溶氧、 催化、 氧化于一体 , 来达 到地下水除铁锰之效果。它要比传统的曝气 法除铁工艺具有工艺简单、 占地面积少 , 运 行稳定可靠、 操作管理简便 , 对水质适应性
强、 处理效率高 , 经济和社会效益显著等优 点。特别是它适合我国中小城镇、 农村供水、 工矿企业自备水源的地下水除铁锰及软化水 预处理。实践证明: 处理后的地下水 , 均符合 并低于国家生产用水、 饮用水标准。 2 地下水除铁锰装置的工艺设计 2. 1 设计条件
1998年第 6期
工 程 勘 察
39
地下水除铁锰装置的工艺设计及其应用
戚 影 (杭州市 桐庐建筑设计所 杭州 311500)
【提要 】 本文介绍了地下水除铁锰装置的工艺设计、原理及流程安装、操作程序 , 并根据应用实例 , 证明了含铁锰过量的地下水 , 采用充氧曝气接触催化氧化法处理 后 , 其水质符合国家 GB5749- 85规定的饮用水标准。
地下水除铁锰装置 , 是适用于原水含铁 量 < 10mg / L, P H值 > 5. 5; 含锰量 < 2mg / L, PH值> 7. 0的地下水除铁锰。当地下水中 有铁锰共存时 , 需先除铁 , 后除锰。用同一滤 层除铁、锰的二价铁界限浓度值约为 2mg / L。 滤料采用石英砂或天然锰砂 , 处理后的水质 Fe < 0. 3mg / L, Mn2+ < 0. 1mg / L, 其它成分 基本保持不变。 2. 2 工作原理
当前 , 在我国接触氧化法对地下水除铁 锰工艺应用最广。当含有铁锰的地下水经过 充分地曝气溶氧后 , 经滤层过滤 , 促使水中 的二价铁和高价锰的氢氧化物逐渐附着在滤
料表面上 , 进而氧化水解 , 逐渐生成具有催 化作用的铁质或锰质活性 “滤膜”。然而 , 在
4 0
工 程 勘 察
1998年第 6期
5～ 8
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初滤排水历时
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容器 水压
( M Pa)
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Baidu Nhomakorabea0. 7
0. 7
1.水 射器 2. 混合 器 3. 进 水阀 4. 反冲排污 阀 5. 压力 滤池 6. 初滤 排污阀 7. 压力表 8. 排气 阀 9. 出水阀 10. 反冲进水阀
图 1 除铁锰设备流程示意
除铁锰装置规格、 型号及主要技术指标
表1
规格型号 N K-Ⅲ -3 N K -Ⅲ -5 N K -Ⅲ -8 N K-Ⅲ -10 N K-Ⅲ -15 N K -Ⅲ -20 N K -Ⅲ -30 N K-Ⅲ -45 N K-Ⅲ -60
( 1) 操作时 , 应严格按规定工作压力范 围内进行 , 不得超过铬牌规定。
( 2) 运行初期 , 应根据水质情况 , 逐步 摸索运行经验 , 掌握合理的反冲历时和反冲 周期 , 以及水射器进气量的大小等。 3 应用实例 3. 1 生产果汁饮料中应用
浙江黄岩市某果汁饮料厂 , 因生产果汁 饮料 ,于 1988年初建成一口供水井。生产运行 近一年 , 发现井水发黄 , 铁腥味浓 , 生产出 的果汁饮料色泽呈黑色 , 经卫生防疫部门取 样分析 , 该井水质含铁量竟高达 13mg / L, 迫 使停止使用此井水 , 靠外运淡水来继续生产 果汁饮料。于 1989年下半年 ,委托设备厂对该 井水作了改造修复 , 采用充氧曝气接触催化 氧化法作了对该井水除铁锰处理 , 处理后的 水质 , 经当地卫生防疫部门多次取样测试分 析 ,均小于 0. 3mg / L。从此 ,使这口废井复活 , 而能继续使用。