水的其他处理方法.ppt

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1、第六章水的其它处理方法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：10mg/L较多；20~30mg/L较少；30mg/L罕见。国家标准规定：Fe≯0.3mg/L,Mn≯0.1mg/L.3、铁、锰对日常生活及生产的危害4.含铁形态(溶解性铁的化合物）我国地下水PH=5~8，多数在6.0~7.5，在地表水中含有溶解氧，铁、锰主要以不溶解Fe(OH）、MnO2状态存在，所以铁、锰含量不高。由于地下水、湖泊和水库深层水中缺少溶解氧，以至使Fe3+和M

2、n4+还原成为溶解的Fe2+和Mn2+，因而铁的含量较高。，需加以处理。①Fe2+或水合离子形式Fe(OH）+——Fe(OH）3-存在。②Fe2+或Fe3+形成的络合物二、地下水除铁的方法去除Fe2+主要方法有：1.氧化法(1)空气氧化法自然氧化法接触氧化法a.天然锰砂；b.其它滤料；c.地层过滤。2)药剂氧化法CL2氧化法KMnO4氧化法2.沉淀法（石灰处理法）3.离子交换法4.掩蔽法当Fe2+很低时，在工业用水中加入某种有机或无机的络合物，使形成Fe3+，不发生沉淀。以上方法空气氧化法最经济，在实际中应用最普遍。（一）自然氧化

3、法的原理（曝气氧化法）1.氧化反应生成沉淀后→分离（沉淀、过滤）2.亚铁氧化过程4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-（氧化）Fe3++3H2O=Fe(OH)3+↓+3H+（水解）将+4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+↓+8H+A.理论需氧量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流程为：O2CO2含铁地下水除铁水曝气氧化反应沉

4、淀过滤曝气的目的：1.散除CO2，提高pH，增大氧化速度；2.增加O2；自然氧化法缺点：1.v低，需采用较厚的滤层；2.絮凝体附着力很差，工作周期末水质差；3.工艺流程复杂，占地大费用高；4.它的适用范围小，受很多因素影响，设计前，最好做实验，不然有可能失败，（pH7，还受原物质SiO2影响）（二）接触氧化法除铁1.特点原水曝气后进入滤层，在滤层中完成氧化和截留过程。与自然氧化法相比是氧化环境不同。2.除铁理论新铺的天然锰砂除铁不明显，出水不达标，直至滤料表面覆盖有棕黄色或黄褐色的铁质氧化物时，除铁效果才显示。此过程称为成熟期。

5、原理：在滤料表面生成的Fe(OOH)3H2O（活性铁质滤膜）有自动催化作用，除铁能力强。自然氧化形成的Fe(OH)3无催化能力优点：①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。②曝气目的是溶氧，不要求散除CO2，曝气装置简单、高效。③水中硅酸（SiO2）对接触氧化无干扰。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。流程为：O2含铁地下水除铁水曝气催化氧化过滤成熟期含铁低，成熟期得达一个

6、月以上；含铁高，成熟期可能7~8天。加速石英砂成熟过程：加FeSO4,提高Fe2+可使Fe2+达100~200mg/L,生成滤膜快，3天就可以成熟（人工锈砂）。（三）曝气装置根据原水水质和曝气要求选定。分类：1.气泡式，将空气以气泡形式分散于水中。2.喷淋式：将水以水滴或水膜的形式分散于空气中。2.水射器曝气1.压缩空气曝气利用空压机进行曝气。适用：小型设备、原水铁锰含量较低且无须除二氧化碳以提高pH值。3.配水跌水曝气4.表面曝气5.莲蓬头曝气6.曝气塔三、地下水除锰（一）锰的存在形态及性质1.主要是：二价锰(Mn2+)和(Mn4+)

7、四价锰,Mn4+在天然水中溶解度甚低，不足为害，所以溶解状态的主要是Mn2+。2.锰和铁共存，铁比锰更易被O2氧化。3.水中不含氧O2，是地下水中铁、锰存在的必要条件。4.提高PH，有利于铁(Fe2+)、锰(Mn2+)的氧化。（二）除锰的方法含Mn2+地下水曝气后，经滤层过滤，能使高价锰的氧化物逐渐附着在滤料表面上，形成黑色或暗褐色的锰质活性滤膜，有接触催化作用，提高氧化速度，使Mn2+在较低的PH条件下，就能氧化为高价锰而从水中除去。首先Mn2+被滤膜吸附，然后再被溶解氧氧化，又生成新的滤膜物质，是自动催化过程。铁的氧化还原电位比锰低，

8、Fe2+对高价锰便成为还原剂，因此，Fe2+能大大阻碍Mn2+的氧化。3.工艺流程为除锰一般要将水的PH提高到7.5左右，含锰地下水绝大多数低于7.5，所以曝气散除水中CO2，提高PH，在地下