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如何控制水质中铁、锰含量超标的问题


如何控制铁、锰含量超标的问题

    对于地下水重金属含量高,经处理后达到国家规定的范围之内,但是过一段时间又往返升高,这个问题有好多供水单位提出质疑,可就是找不到原因,现在我们就分析一下这其中的缘故吧。

        我们知道任何事情、任何物质都有它的客观规律的存在,并且相互依赖相互制约,达到生态平衡;打破了这个规律,就会出现非常规性的现象;水处理也是一样,随着社会的发展,人类的进化,对水质的要求也越来越高,在这个高科技高速度发展的时代,我们必须用科学的理念,认真的态度来改变水质,造就符合人类需要的水源;其实这个并不难,那么为什么会出现连续反弹的现象呢?这个还要问问我们自己,问一问我们从事该行业的主要负责人员,因为我们都是这个行业的领航者,并且都具有水处理方面知识及经验,不按规律办事,甚至偷工减料,投机取巧,就像医生给病人看病一样,不对症下药怎能医治病情,根治病源。

    地下水水质常见的问题主要分为以下几种: pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群等方面,下面我们就简单分析一下如何控制铁、锰含量超标的问题。

一、饮用水中铁锰超标的危害
    锰是人体不可缺少的微量元素,人体内缺铁,会得缺铁性贫血等疾病,直接影响身体健康.人体内所需要的铁锰,主要来源于食物和饮水.水中含铁量过多,也会造成危害.据测定,当水中含铁量为0.5 mg/L时,色度可达30度以上,达到1.0 mg/L时,不仅色度增加,而且会有明显的金属味.同时还容易使铁细菌繁殖,堵塞管道饮用水铁锰过多,可引起食欲不振,呕吐,腹泻,胃肠道紊乱,大便失常.据科学家研究证明,人体中铁过多对心脏有影响,甚至比胆固醇更危险.因此,高铁高锰水必须经过净化处理才能饮用.

、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,特别在山东、广东、海南沿海地区蕴藏着丰富的地下水资源,但部分地区的地下水中铁锰含量较高,多高于国家饮用水标准规定的指标要求,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。
、工作原理及工艺流程
  地下水中的铁,一般是以二价铁离子状态(Fe2+)存在。当氧气接助时,氧与水中二价铁反应,使二价铁氧化成三价铁(Fe3+),并呈深黄色或铁红色胶体状态,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≤10mg/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、工艺流程
根据我厂多年工作经验,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。

 

、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、滤层厚度等,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。要求二氧化锰含量一般在35-40%,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,还常用磁铁矿滤料、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。

、处理效果和发展前景

    该装置的技术早在上世纪后期已广泛使用,历年来,经过不断摸索和实践,已经形成了一套成熟的工艺。目前已广泛推广应用,各给排水行业、单位、工矿企业、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,受到了水处理行业的好评。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。

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