除铁除锰设备简介

     宜兴市概念环保科技有限公司生产的地下水除铁－－接触氧化法除铁新工艺，是一种“天然锰砂除铁工艺”，亦可用石英砂替用。它比传统的曝气法除铁工艺具有工艺简单、处理设备少、运行稳定可靠，对水质适应性强、处理效率高，经济效益显著等优点。已在我国迅速推广，技术日益成熟。该工艺曾获《全国科学大会奖》，并列入了国家《室外给水设计规范》，编入《给水排水设计手册》，高等学校统编教材《给水工程》。

 地下水除铁装置，由压力滤罐、射流器、转子流量计、中阻力孔板，反冲洗水量管等组成一套完整的除铁新型设备。本装置适用于含铁量不大于10mg/l，PH值不低于5.5的地下水除铁处理。经处理后水中含铁量小于0.3mg/l。符合国家“生活饮用水卫生标准”的要求。特别适合中、小城镇、农村供水，工矿企业自备水源的地下水除铁及软化水预处理。

除铁除锰过滤器适用范围

 除铁装置适用于含铁量在10mg/l以下，最高不超过15mg/l，PH值不低于5.5的地下水除铁处理。经处理后水中含铁量小于0.3mg/l，符合国家GB5749-85“生活饮用水水质标准”。特别适合中小城镇、农村供水、工矿企业自来水源的地下水除铁及工业用水软化，除盐工艺的预处理。

      1、本系列除铁装置的处理能力为120-2400t/d。根据生产需要处理能力可适当提高到2500t/d。

2、原水含铁量小于15mg/l时，处理出水含铁量可以符合国家生活饮用水标准，工业生产用水，对水中含铁量有特殊要求时，我公司可按要求专门设计。

3、本装置可以连续操作或间歇操作。

4、滤速为8-12m/h，反冲洗强度15l/cm2。

除铁除锰过滤器设计
   首先到现场勘察，选择除铁除锰设备的安放场地，尽量将设备安放在储水池旁侧，便于设备安装和使用；安放除铁除锰设备墩台应能满足设备承重的要求。
 以日处理水量≥1000m3为例，以及原水样化学分析结果：PH=7．1、全铁(TFe)含量6．30mg／L、锰含量为0．17mg／L，设计为大型除铁除锰设备，罐体直径2600mm，罐高3200mm，罐体采用钢板厚6mm，罐底采用钢板厚8mm。上、下反冲管及溢流管，深井泵进水管和处理后出水管，采用~76mm镀锌管，排污管采用 1lOmm镀锌管。承托层采用30目尼龙筛网，支承架采用16mm螺纹钢。反冲洗配置功率7．5kw、40m扬程自吸泵。使用曝气装置1个。该除铁除锰设备具有工艺简洁、占地面积小、结构紧凑、操作方便、配套灵活。

滤料的选择
 滤料主要选择以天然石英砂(硅砂)、锰砂为主，厚度70Omm；底部铺设卵石填料，厚度40Omm。卵石填料粒径16～32mm用12包(每包按50kg计，下同)，8-16mm用12包，2～4mm用20包；天然石英砂(硅砂)滤料粒径1～2mm用20包，0．8～1．1mm用106包；最上面铺一层厚约70mm的锰砂。滤速一般5～10m／h。

除铁除锰设备的工作原理
   整个除铁除锰设备的处理过程是接触氧化一析出一吸附沉淀的过程，包括铁质活性滤膜的吸附和催化氧化过程。以铁为例，首先溶解于水中的铁以离子交换方式析出，被吸附，其反应式为：
Fe(0H)3•2H2O+Fe2＋=Fe(0H)2(OFe)•2H2O＋+H＋
然后，被吸附的二价铁离子在活性滤膜的催化作用下，迅速地被水中的溶解氧所氧化并水解，从而使催化剂得到再生：
Fe(0H)2(OFe)•2H20+l／402+5／2H20=2Fe(OH)3•2H20+H+
    反应生成物又作为催化剂参与新的反应，周而复始，使滤层具有持续的除铁能力。因此，这种除铁过程是一个自动催化过程或叫自催催化过程。
    这种水质处理系统，将曝气装置中心管与除铁除锰设备过滤罐组成一体，形成由两级构筑物组成的除铁除锰工艺系统，无需设置庞大的反应沉淀设备，因此，处理系统大为简化，节省投资，方便管理。
除铁除锰设备工作周期和效果
 除铁除锰设备投入正常运转后，需方公司安排专人负责管理、操作，长期使用，每天早、晚进行一次反冲洗，每次冲洗时间5～10min。该除铁除锰设备已安装使用近两年，现运转正常，滤料石英砂(硅砂)无板结现象。处理后的水质经检测：全铁(TFe)含量为0．20mg／L、锰含量为0．1mg／L，完全符合国家饮用水含铁浓度0．30mg／L的标准，达到了预期的效果。

技术参数
1．处理效果：

①.含铁量：≤0.3mg/L；

②.含锰量：≤0.1mg/L；

③.出水浊度：<3FTU。

2．进水要求：

①.含铁量：≤20mg/L；

②.含锰量：≤3mg/L；

③.进水浊度：<20FTU；

④.碱度：≤2mg/L；

⑤.pH值：＞6.0（除铁时），＞7.5（除锰时）。

3．工作环境参数

①.工作温度：5-60℃（特殊温度可定做）；

②.工作压力：≤0.6MPa。

4．运行参数

①.工作方式：压力式；

②.运行方式：水流自上而下，串联（高含铁锰量）或并联；

③.过滤速度：6-10m/h（除铁时），5-8m/h（除锰时）；

④.运行周期：视原水水质而定，最低不小于8小时；             

⑤.反洗方式：水洗，或气水结合反洗；

⑥.反洗时间：10-15min；

⑦.反洗耗水：1-3%；

⑧.反洗强度：15-20L/s·m2。        

运行过程

①.曝气

根据水质情况采用深井水余压射流曝气或压缩空气曝气等方式，管道混合溶氧，稳定可靠。曝气法一方面是增加水中的溶解氧；二是驱除CO2，以提高水的PH值，使二价铁氧化成三价铁沉淀，然后再经过滤。

②.接触氧化

滤料采用天然锰砂滤料，其具有催化和过滤双层作用。

天然锰砂的主要成分是二氧化锰（Mno2）它是将Fe2+氧化成Fe3＋的良好催化剂。

当含铁地下水的PH值＞5.5时，与天然锰砂接触即可将Fe3＋氧化成Fe3＋，反应如下：
　　a.4MnO2+3O2=2Mn2O7       b.Mn2O7+6Fe2++3H2O=2MnO2+6Fe3++6OH-
　　生成的Fe3+立即被水解成絮状氢氧化铁沉淀：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

③.吸附过滤

a.经锰砂滤层后去除Fe3＋形成的絮凝体（Fe(OH)3沉淀物）；

b.将大部分尚未氧化的Fe2+催化氧化作用和羟基氧化的离子交换作用，以便除铁。

锰砂除铁机理，除了依靠它自身的催化作用外，还有在过滤时在锰砂滤料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜，能起催化作用。新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质又参与新催化除铁过程，所以活性滤膜除铁过程是一个自动催化过程。

锰的去除原理同二价铁的去除方法相同。

④.反洗

系统可采用手动、自动控制两种方法。要求定期对锰砂进行反洗，以去除可能截流的悬浮物等杂质，同时松动锰砂和垫层。由于过滤器内设反冲洗装置，不需配备反冲洗水泵。

常用规格性能及其安装参数表(采用自动程序控制器时、请咨询供货商)