一、系统使用需求 一.设计概述 本技术方案为500m3/D地下水除铁除锰设备项目设计，所做内容包括除铁除锰水处理设备的设计、制造、安装、调试和系统完成后的技术培训工作，即交钥匙工程（A Turn-Key Project）。 二.设计基准 2.1.设计依据 原水水质和产品水质技术要求，设计符合贵公司之需求。 2.2.原水水质 1.原水水源：地下水 2.3技术规范 A、《给排水标准规范实施手册》GBJ109-87 B、《工业锅炉水质》标准GB1576-2001 C、《水处理设备制造技术条件》JB2932-86 D、SHSG-053-2003石油化工装置详细工程设计内容规定 E、设备包装运输按JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》 执行 F、《离心泵技术条件》GB/ T 16907---1997
G、《泵标准性能》（ISO2858） H、《机械密封和软填料的空腔尺寸》（ISO3069） I、《流体输送用无缝钢管》GB/T14976 J《石油化工企业自动化仪表选型设计规范》SHJ5-88 K、《工业自动化仪表安装工程质量检验评审标准》GBJ131-90 L、《低压配电设计标准》GB50054-95 M、《供配电系统设计规范》GB50052-95 N、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93 O、《钢制压力容器》GB150 P、HGJ32《橡胶衬里化工设备》 Q、《压力容器安全技术监察规程》 其它所使用的相关的国家及行业设计、施工、制造、验收标准应保证所执行的标准是现行最新的版本。 2.4、系统简介 1、系统性能：24小时连续供水，控制系统全自动运行，手动再生 2、本方案设计以设备运行稳定、结构合理、性能达标为原则，严格按照各类标准及技术规范进行系统设计，并立足于为用户减少投资、降低运营成本、维护及保养简便及运行安全等角度。 2.5、本设计根据水处理设备装置的设计标准设计，设备组件应达到 如下要求： A、结构设计合理、可靠、拆装方便； B、为便于拆装、更换、清洗零件，设计中尽量采用标准化、通用化、
除铁锰的水处理方案 进水流量Q=50m3/h,工作压力为2-3公斤，PH=6.5 铁含量锰含量 进水5mg/l 1mg/l 出水≦0.3mg/l≦0.1mg/l 处理后的出水达到《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，处理后的水用于日常家用，采用锰砂过滤器对水中的铁离子和锰离子进水处理，处理工艺流程为曝气→接触氧化→吸附过滤→反洗。 一、工作原理 除铁锰装置的工作原理：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和精制锰砂。精制锰砂的主要成分是二氧化锰(MnO2)它是二价铁氧化成三价铁良好的催化剂。精制锰砂中的MnO2的含量很高，其除铁效果非常理想，含铁锰地下水的PH值大于5.5与精制锰砂接触即可将Fe2+氧化成Fe3+，最后生成Fe(OH)3沉淀物经精制锰砂滤层后被去除。所以精制锰砂层起着催化和过滤双层作用。 锰砂除铁机理，除了依靠它自身的催化作用外，还有在过滤时在精制锰砂滤料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜，使能起催化作用。活性滤膜是由R 型羟氢化铁R―FeO(OH)所构成，它能与Fe2+进行离子交换反应，并置换出等当量的氢离子。 Fe2+ +FeO(OH)=FeO(OFe) + +2H+ 结合到化合物中二价铁，能讯速地进行氧化和水解反应，又重新生成羟其氧化铁，使催化物质得到再生。 Fe0(OFe)+ +O2 +H2O=2FeO(OH)+H+ 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。
除水中铁锰方法 一、工作原理及工艺流程 1、工作原理 地下水中的铁，一般是以二价铁离子状态（ Fe2+）存在。当加入氧气时， 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 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 1 / 3
高锰酸钾 高锰酸钾晶体 高锰酸钾（potassium permanganate）亦名“灰锰氧”、“PP粉”，是一种常见的强氧化剂，常温下为紫黑色片状晶体，易见光分解：2KMnO?（s）—hv→K2MnO?（s）+MnO?（s）+O?（g），故需避光存于阴凉处，严禁与易燃物及金属粉末同放。高锰酸钾以二氧化锰为原料制取，有广泛的应用，在工业上用作消毒剂、漂白剂等，在实验室，高锰酸钾因其强氧化性和溶液颜色鲜艳而被用于物质的鉴定，酸性高锰酸钾溶液是氧化还原滴定的重要试剂。在医学上，高锰酸钾可用于消毒、洗胃。 高锰酸钾（易制毒-3）（易制爆） 本品根据《易制毒化学品管理条例》受公安部门管制。 性状 深紫色或古铜色结晶。无臭。味甜而涩。在空气中稳定，热至约240℃分解有氧气逸出，遇乙醇及其他有机溶剂分解。也能从浓酸中游离氧，遇盐酸游离氯，能被多数还原物质分解，如亚铁盐、碘化物和草酸盐等，特别是在含有酸时更易氧化。溶于14.2份冷水、3.5份沸水。相对密度2.703。有强氧化性，与有机物(如甘油、蔗糖、樟脑等)混合能引起燃烧或爆炸。低毒，半数致死量(大鼠，经口) 1.09g/kg。有腐蚀性。 保存 密封阴凉保存 用途 氧化剂。消毒剂。有机合成。净水。容量分析氧化还原法测定用试剂。色谱分析用试剂。用于发射光谱分析。点滴分析钡、银、硫酸盐、铁、钒及锡，临床脱落细胞检验等。 安全措施 远离火种、热源、贮于阴凉干燥处。 切忌与易(可)燃物、金属粉末、还原剂、硫、磷共储。 误食，用水漱口，饮牛奶或蛋清。 灭火方法 燃烧性：不燃 灭火剂：水、雾状水、砂土。 紧急处理 吸入：迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 误食：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。
皮肤接触：立即脱去被污染衣着，用大量流动清水冲洗，至少15分钟。就医。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗，至少15分钟。就医。编辑本段化学性质 化学式：KMnO4，高锰酸钾常温下即可与甘油等有机物反应甚至燃烧（但有时与甘油混合后反应极为缓慢，甚至感受不到温度的升高，其原因尚不明确）；在酸性环境下氧化性
除铁锰设备工艺原理及流程简介地下水中常含有过量的铁和锰，而长期饮用含铁、含锰高的水对人体不利。水中含铁较高时，水有铁腥味，影响水的口味，作为造纸、纺织、印染、化工和皮革等生产用水，会降低产品质量;洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍;铁质沉淀物会滋长铁细菌，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较高的情况相类似，并且在工业领域中，水中的铁、锰含量过高对设备具有一定的腐蚀从而缩短设备的使用寿命。 根据我国生活饮用水质标准规定，凡是生活饮用水中铁含量大于0.3毫克/升，锰含量大于0.1毫克/升的必须进行净化处理。除铁锰设备主要应用于地下水高铁,高锰地区经处理后的水符合国家饮用水标准。 ●工艺原理 地下水中的溶解性铁、锰，一般以低价Fe2+、Mn2+形态存在，在pH值为6.8～7.2的条件下，高价铁锰化合物呈胶凝聚沉降，用过滤的方法即可去除。本设备采用天然锰砂为过滤介质。除铁原理为地下水中二价铁离子，经曝气后，流经滤层过滤时，被覆盖在滤料表面的生物膜吸附并在催化的作用下被溶解氧所 氧化，并吸附在滤料上，氧化生成三价铁的氧化物，作为新的滤
膜参与新的催化反应，待产水运行一个周期反洗将过剩的氧化物冲掉。除锰原理同上。滤层由于离子选择吸收原理，先除铁后除锰。 当含铁地下水经天然锰砂滤层过滤时，锰砂滤层对水中铁质起着两方面作用： 1. 催化与氧化作用，加速水中二价铁氧化为三价铁。 2. 截留分离作用，将铁质从水中分离出去，并截留于滤层之中，这两个作用在锰砂滤层中一般是同时完成的。 ●工艺流程 1.当地下水中含铁浓度在5~10mg/l，含锰浓度在1~ 2mg/l 时，或地下水中仅含铁而不含锰时，含铁浓度在10mg/l左右时，可采用曝气――单级除铁除锰过滤。工艺流程：地下水→深井泵→曝气装置→水箱→过滤泵→除铁除锰装置→蓄水池→用水单位。 2.若地下水中含铁、锰较高时，即铁大于10mg/l、锰大于2mg/l时，宜采用曝气――双级除铁除锰过滤。 典型工艺流程：地下水→深井泵→曝气装置→水箱→过滤泵→一级除铁除锰装置→二级除铁除锰装置→蓄水池→用水单位
投加高锰酸钾、氯气去除水中锰 1 西大洋水库水质状况 XXX供水有限公司(以下简称水厂)的源水取自XX市唐县境内的西大洋水库(取水口位于水库底部)，采用的工艺流程为：进厂水阀室→前加氯→加药混合→配水井→折板反应池→平流沉淀池→V型滤池→加氯消毒→清水池→加压泵站→市区管网。在全年的大部分时间里水库的水质能够满足保定市的用水要求，但是在每年的7月—11月将出现水质恶化情况，即氨氮、溶解性锰和硫化氢含量高(见表1)，严重影响了水厂的正常运行，出水水质得不到保证。 表1超标物质含量mg/L 项目氨氮溶解性锰硫化氢 实测峰值 1.4 0.36 1.14 标准值＜1 0.1 0.02 2 采取的措施 水厂在原有加氯设施(水库渠首和水厂前加氯)的基础上，分别在水库渠首和水厂增设了投加高锰酸钾工艺。 水库水经放空洞流入前池(水深为3～4m，面积约为2400m2)后进入输水管，在两条输水管(分别记作Ⅰ、Ⅱ，同管径但流量不同，在水厂用管道相连以均衡流量)的进口处投加高锰酸钾，之后在距进水口约30m处的输水管上投加氯(原水从前池流到水厂大约需要20h)。原水流入水厂后首先在输水管上投加高锰酸钾，再在其后5m处分别投加氯和聚合氯化铝，经静态混合器混合后进入配水井。 3 运行水质分析 在20XX年7月初，当原水出现溶解性锰超标的情况后,开始按进厂水中溶解性锰含量的1.8倍投加高锰酸钾；7月12日开始又在渠首按原水中溶解性锰含量的1倍(后增至1.2倍)投加高锰酸钾，同时投加氯(2mg/L)。表2为锰的变化情况。 表2各工艺点水中总锰和溶解锰的变化mg/L 项目进厂水总锰进厂水溶锰滤前水溶锰滤后水总锰 Ⅰ线工艺0.25 0.07 0.02 ＜0.01 Ⅱ线工艺0.25 0.06 ＜0.01 ＜0.01 注：处理输水管Ⅰ进水的工艺为Ⅰ线工艺，处理输水管Ⅱ进水的 工艺为Ⅱ线工艺。 由表2可以看出，在渠首投加高锰酸钾的优点得到充分的体现：①运行非常稳定。进厂水中的溶解性锰含量基本控制在0.1mg/L以下，滤前水中溶解性锰含量＜0.03mg/L，总锰在滤前的平均去除率达到了72%，滤后水中的总锰含量＜0.01mg/L；②高锰酸钾作为氧化剂可以利用从渠首到水厂这段时间与水中的溶解性锰进行充分接触氧化，如在渠首按原水中溶解性锰含量的1～1.2倍投加高锰酸钾，则进厂水的溶解性锰含量＜0.1mg/L,既节约了成本,又有利于水厂的安全运行。 然而，在9月14日后水库水体中产生大量的硫化氢，这对渠首投加高锰酸钾产生了负面作用，即随着
地上式溶解氧法除铁除锰工艺流程，有几种形式。选用什么样的流程主要取决于原水的化学成分，如水的碱性；铁和锰的含量。在北方寒冷地区，当水中碱度大于2.0mg/l；铁小于2.0mg/l；锰小于1.5mg/l时可采用简单爆气一级过滤法处理，达到除铁除锰的目的。当水中铁的含量大于5mg/l；锰大于1.5mg/l时一般采用二级过滤工艺，一级过滤先除铁，二级过滤再除锰原因是当铁和锰同时存在于水中时，铁能干扰锰的去除，特别是铁和锰的含量较高时，除锰就更困难。海拉尔净水所除铁除锰工艺，就依据上述原理和实践经验设计的。海拉尔除铁除锰净水工程，是我局给水处理能力最大的设计，既包括原有水厂除铁设备的扩能，又有新建除锰设计。 其设计参数如下： 1、水质资料：Fe 5mg/l;Mn 1.5-3.0mg/l 碱度6mg/l- 10 mg/l 2、处理能力：15400t/d 3、工艺流程：由于原水含铁量在5mg/l,锰为3.0mg/l含量较高，所以根据前面所述原理,必须采用曝气→一级过滤→二次曝气→二次过滤工艺流程,方能将水中的铁和锰除去,若采用曝气→一级过滤的简单工艺是不可能达到除锰的目的。 在施工设计之前，我们到海拉尔水电段净水所调查时，发现既有采用简单曝气一级过滤工艺二组240t/h无阀过滤池出水槽内沉积约20mm左右厚的黑色锰质沉淀物，据水电段反映，这些锰质沉淀在给水管道中也有大量结垢沉积，有的地方已造成管道严重堵塞，甚至完全不能通水。本次设计，为了尽可能除锰，又在原有二组和新建一组无阀滤池一级除铁后的过滤出水，增加了机械强制曝气措施，其目的有二个，一是尽量除去一级处理出水中的二氧化碳，提高水的PH值（据有关资料介绍，表面曝气法可以去除50%-70%的二氧化碳）；二是尽可能的向一级出水中充氧（溶解氧饱和度可达80%-90%），将水中的二价锰大部分氧化成三价锰，然后进入二级过滤时（采用普通快滤池8格），将水中的锰和一级过滤后残留在
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市政公用 123171 了。高锰酸钾对氨氮没有明显的作用。由试验数据分析，高锰酸钾对“三氮”没有明显的作用。 ２．３高锰酸钾对耗氧量的影响 从试验数据分析可得，投加高锰酸钾对耗氧量有一定的去除效果。高锰酸钾对水样中的有机物、微生物等有去除效果，所以会使水样的耗氧量降低。 ２．４高锰酸钾对二价锰、铁有一定的去除效果 由试验数据分析可得适量投加高锰酸钾可以有效地降低二价锰、铁的含量。高锰酸钾的强氧化作用可将二价锰、二价铁氧化成二氧化锰和三价铁，所形成的锰、铁沉淀物能在沉淀池沉淀除去或被滤料截留达到去除的效果。但随着高锰酸钾投加量的增加水中的锰的含量也增加，在投加量为０．６ｍｇ／ｌ时水样中锰含量为０．１３ｍｇ／ｌ，超出规范中锰０．１０ｍｇ／ｌ的标准。所以我们要根据源水水质情况适量投加高锰酸钾。 ２．５高锰酸钾具有杀菌消毒作用，对细菌总数、总大肠菌群有一定的去除效果 高锰酸钾具有杀菌消毒作用。从试验数据可分析得到，随着高锰酸钾投加量的增多，总大肠菌群、细菌总数的数量逐渐减少，说明高锰酸钾具有一定的杀菌消毒作用。 所以由以上的试验分析充分验证了理论上高锰酸钾预氧化处理在水处理中所起到的除铁、锰、助凝等作用。我们可以在不改变原工艺条件的情况下，增加高锰酸钾预氧化处理工艺，进一步提高我们的水处理能力，从而进一步提高出厂水质量，同时可以在源水水质受污染比较严重时，能有效地进行水处理，制出达标水，保证市民饮水健康。 高锰酸钾的适量投加可以发挥其有效作用，对我们的水处理起到很大的积极作用。如果使用过量便会造成相当大的危害，理论上高锰酸钾投入水中，水体会变为紫红至粉红，氧化反应结束颜色消失，根据水体颜色及源水水质情况可调节高锰酸钾的投加量，目前我们使用的源水水质有试验数据可分析得到高锰酸钾的投加量在０．２至０．４ｍｇ／ｌ之间，投加量为０．６ｍｇ／ｌ时水样中锰含量为０．１３ｍｇ／ｌ，超出规范中锰０．１０ｍｇ／ｌ的标准。如果高锰酸钾投加过量会造成堵塞滤池、出厂水锰超标，进入管网产生二次污染，使水龙头放出黄褐色甚至黑色水影响市民饮水健康等不良后果。高锰酸钾粉末及溶液对操作人员具有一定的危险性，要注意采取必要的保护措施并加强安全教育。高锰酸钾能腐蚀铁质管道，在投加高锰酸钾进行预氧化处理前要充分考察生产环境，控制不利影响。投加高锰酸钾后絮凝池和沉淀池排泥水的化学组成发生改变，尤其是二氧化锰含量提高，要求对污泥处理和安全排放进行相应调整。所以，我们要熟悉高锰酸钾的性质，积极合理利用它进行有效的水处理作用，预防它的不良后果。 高锰酸钾的预氧化处理在水处理中所起到的各种有效作用是明显的。我们可以在不改变原生产工艺的条件下增加高锰酸钾预氧化处理工艺，达到对一定程度污染水的多种处理目的。运用恰当，可以取得良好的经济效益和社会效益。 ３．结束语 （作者单位：东莞市塘厦自来水公司）
Questions In Study on Removing Iron and Manganese from Groundwater and Development of Methods Abstract：Methods for removing iron and manganese from groundwater and development thereof are presented，with stress put on discussing the biological removal of iron and manganese Introduced in recent years as well as the differences between it and the conventional ways.And，based on the results of the tests made by the author in Dongting Lake area and having analyzed several doubts on the theory of biological removal of iron and manganese，the author is of the opinion that the effect of iron removal by microorganism is insignificant and the effect of biological removal of manganese does exist yet the mechanism of it needs further study. Key words：groundwater；water treatment；biological removal of iron；biological removal of manganese；iron bacteria 地下水除铁除锰的研究在国内已有较长的历史。上世纪60年代初，我国实验成功了天然锰砂接触氧化除铁工艺，7年代确立了接触氧化除铁理论，80年代初，又开发了接触氧化除锰工艺，并迅速在生产上应用推广。90年代以来，国内外的学者对传统的除铁除锰机理提出了不同的看法，认为地下水中铁细菌的生物作用是铁锰去除的主要原因。生物除铁除锰理论的提出，给除铁除锰工艺带来了很多新理论，加深对这些理论的认识，对科学研究和生产实践都有重要的指导意义。 1 除铁理论与工艺 铁的常见化合价有十2价和十3价，地下水的氧化还原电位比较低，PH值在6.0～7.5之间，这种情况下铁一般是以Fe2+的形式存在地下水中。铁的氧化还原电位比氧低，易于被空气中的氧所氧化，pH值对Fe2+的氧化速率有较大影响，在 pH＞5.5的情况下，地下水的pH值每升高1.0，二价铁的氧化速度就增大100倍〔1〕。 1.1 空气自然氧化除铁 建国初期，国内地下水除铁大多采用的自然氧化除铁工艺。其基本原理是曝气充氧后将亚铁氧化为三价铁，经反应沉淀之后，过滤将其去除。前已述及，提高地下水的pH值能够大大加快Fe2+氧化为Fe3+的速度。因此，空气自然氧化工艺通常采用较大曝气强度，在充氧的同时散除地下水中的游离CO2以提高pH值，曝气后的pH值一般在7.0以上。尽管如此，空气自然氧化除铁工艺所需的停留时间仍较长，约2－3h，且由于三价铁絮凝体较小。容易穿透滤层，影响水质。另一方面，水中溶解性硅酸与三价铁氢氧化物形成硅铁络合物： Fe3+＋Si0（OH）3-1＝FeOSi（OH）32+
含铁锰地下水的危害及除铁锰技术 饮用含铁地下水对人体健康，目前认为尚无影响，但也不能超过一定含量，而长期饮用含锰量较高的 水，据医学上讲，可给一些人生理上造成一定的影响；含铁、锰的水可使白色织物变黄，给水管道堵塞， 给人们日常生活带来许多不便。 饮用含铁地下水对人体健康，目前认为尚无影响，但也不能超过一定含量，而长期饮用含锰量较高的水，据医学上讲，可给一些人生理上造成一定的影响；含铁、锰的水可使白色织物变黄，给水管道堵塞，给人们日常生活带来许多不便。 一.含铁锰地下水的形成 铁在地球表面分布很广，地壳中的铁质多半分散在各种晶质岩和沉积岩中，它们都是难溶性的化合物。这些铁质大量的进入水中，一般通过以下几种途径： 1.含碳酸的地下水，对岩层中二价铁的氧化物起溶解作用。 在水的循环中，部分雨水由地表渗入地下的过程中，一般都要经过富含有机物的表土层。土壤中的有机物在微生物的作用下，被分解而产生出大量二氧化碳，这些二氧化碳溶于水中便使地下水含有大量的碳酸。含有碳酸的地下水经过地层的渗透和过滤，能逐渐溶解岩层中二价铁的氧化物，而生成可溶于水的重碳酸亚铁： FeO+2CO2+H2O=Fe(HCO3)2 当岩层中有碳酸亚铁存在时，碳酸亚铁在碳酸作用下也能生成溶解于重碳酸亚铁。 FeCO3+CO2+H2O=Fe(HCO3)2 2.三价铁的氧化物在还原条件下被还原而溶解于水。在含有机质的地层中，常由于微生物的强烈作用而处在还原条件下时，水中的溶解氧被消耗殆尽，而由于有机物的分解作用，产生出相当数量的硫化氢和二氧化碳。在这种条件下，地层中的三价铁首先被硫化氢还原生成FeS沉淀。 Fe2O3+3H2S=2FeS+3H2O+S 生成的硫化铁在碳酸作用下又生成溶解于水中的Fe(HCO3)2。 FeS+2CO2+ 2H2O= Fe(HCO3)2+H2S
地下水除铁锰过滤器技术 地下水处理主要是除去水中的铁锰离子，水中铁锰离子含量过高，遇到空气水马上变成褐黄色和黄色的， 所帮助。 1、锰砂过滤器的作用原理 锰砂过滤器千万不要经常大反洗,因为锰砂除铁与过滤,一是靠机械吸附,二是更重要的靠表面膜过滤。表面 空气反洗，只要压差不影响出力就行了。当压差大到一定的时候，简单反洗一下，没必要搞空气反洗，因为这破坏了膜，重新建立起来要时间的。安全彻底反洗建议一季度搞一次就足够了。另外，过滤前过度的曝气是有一定影响的，但不是主要的，你主要的问题还是过度反洗，破坏了填料层的排布结构，破坏了膜的形成。 2、锰砂过滤器的锰砂的选择 锰砂滤料是采用国内质量优良、晶粒致密、机械强度大、化学活性强、不易破碎、不溶于水的天然锰矿砂。经水洗打磨除杂、干燥、磁选、筛分、除尘等工艺成砂。再把加工好的锰砂按一定的级配调合而成。它具有水处理滤料最理想的级配比例，使它在单位体积内有最大的比表面积、最强的截污能力、最大的氧化催化作用和最小的反冲洗流失率。锰砂滤料外观粗糙呈褐色或淡灰色，常用于生活饮用水的除铁、除锰 锰砂滤料主要用于降低水中的铁锰铁和锰总含量，根据我国生活饮用水卫生标准规其铁含量≤0.3㎎/L，锰含量≤0.1㎎/L ，长时间饮用含铁含锰量过高的水会严重影响身体健康. 锰砂广泛用于各供水行业，是过滤水使用的一种特殊滤料，除铁性能最佳，外观赤褐色。经机械加工破碎，筛分，产品多棱角，接近球状，锰砂常用于地下水除铁除锰过滤。 4、锰砂过滤器设计参数 1、过滤速度：6-8m3/h 2、工作温度：常温工作压力 3、反洗压缩空气量：18-25L/m2.S 4、滤料层高：1000-1200mm 5、反洗强度：12-15L/m2.S; 反冲洗时间：4-6分钟
精心整理 一、系统使用需求 一.设计概述 本技术方案为500m3/D地下水除铁除锰设备项目设计，所做内容包括除铁除锰水处理设备的设计、制造、安装、调试和系统完成后的技术培训工作，即交钥匙工程（ATurn-KeyProject）。 二.设计基准 2.1.设计依据 D、SHSG-053-2003石油化工装置详细工程设计内容规定 E、设备包装运输按JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》执行 F、《离心泵技术条件》GB/T16907---1997 G、《泵标准性能》（ISO2858） H、《机械密封和软填料的空腔尺寸》（ISO3069）
I、《流体输送用无缝钢管》GB/T14976 J《石油化工企业自动化仪表选型设计规范》SHJ5-88 K、《工业自动化仪表安装工程质量检验评审标准》GBJ131-90 L、《低压配电设计标准》GB50054-95 M、《供配电系统设计规范》GB50052-95 O P Q 2.4 1 2 2.5 A B、为便于拆装、更换、清洗零件，设计中尽量采用标准化、通用化、系统化零部件。 C、设备内外壁表面，要求光滑平整、无死角，容易清洗。外观零件防腐蚀、防生锈。 D、在设计中根据贵厂原水水质的实际情况采用连续运转的全自动的除铁锰生产系统。 2.4.设计水质标准 出水水质：铁≤0.3(mg/L）、锰≤0.1(mg/L) 出水水量：500吨/天
二、设备简介 1．水中铁的危害 地下水中的铁常以二价铁的形式存在，由于二价铁在水中的溶解度大，所以刚从含水层中抽出来的含铁地下水仍然清澈透明，但一经与空气接触，水中的二价铁便被空气中的氧气氧化，生成难溶于水的三价铁的氢氧化物而由水中析出。因此，地下水中的铁虽然对人的健康 无时水便铁，在水接触便。2．水 氧化的，能使的污染 业生产一。 在甚至会堵塞冷却水管。此外，铁锰细菌不断滋生还会加速金属管道的腐蚀。 3、生活饮用水和工业生产用水允许的含铁量和含锰量 为了避免水中铁和锰给生产和生活带来危害，对水中的铁锰浓度有一定的限制，如下表： 4、地下水除铁锰的意义
高锰酸钾去除氧化皮工艺 很多的镀锌及锌合金电镀厂常常会遇到工件油污氧化皮难以去除，最好产生质量问题的情况，接下来现代电镀网就来探讨一下如何通过高锰酸钾解决这些问题。 对于钣金件很多是经过多次冷挤压和热处理成型，并经局部切削加工完成的。其尺寸精度要求严，表面光洁度要求高。然而由于挤压、延伸及热处理次数较多，表面上的氧化皮和皂化膜、半碳化硬层也厚，采用常用的去油和酸洗方法进行清洗，难以达到上述质量要求。而同样的对于紧固件由于其加工过程中也会有类似的问题出现，那么如何能做好电镀前的处理呢？ 强酸强碱的侵蚀以及浸洗时间过长，钢的结晶受到过腐蚀，使延伸率等机械性能变坏，导致部分材料在挤压成型中破裂。酸洗后表面上总有灰黑色附灰不能洗掉，给后续处理带来困难，导致结合力等问题。 根据资料介绍，如果要去掉钢材表面的坚固氧化皮和污垢，并要求对钢材基体无严重腐蚀作用。其处理方法，需要在不形成氢的氧化性介质中进行。经过研究，可以采用苛性高锰酸盐的方法进行清洗，其优点是基本上消除了由于过腐蚀而产生麻坑，且降低了氢脆性，对钢材内部晶格侵蚀很轻，同时保证了尺寸精度，无超差现象。清洗较短时间，可获得光洁表面。 一、苛性高锰酸盐在清洗中的反应机理 苛性高锰酸盐在酸性或碱性介质中，都是强氧化剂，在适当条件下，很容易洗掉钢材表面的氧化皮、碳化物和有机油污等。氧化过程是紫色的高锰酸根离子，还原成难溶性的棕色二氧化锰。 MnO4+2H2O+3e→MnO2+4OH- 在碱性介质中，六价锰的锰酸根（MnO4-)是中间化合物，还原反应和分解反应同时进行，结果放出分子氧，消耗高锰酸钾。 4KMnO4+4NaOH→KNaMnO4+2H2O+O2 氧化皮的反应决定于氧化物的性质，无论是高价还是低价氧化物，都适应于苛性高 锰酸盐的处理。铁的低价氧化物首先氧化，结果锈皮松弛，体积膨胀，结构破裂。附在钢壳表面上的少量二氧化锰和盐酸作用时（尤其在少量H2O2的情况下）容易迅速溶解与变了性质的锈皮一起进入酸液中。由于溶解时发生剧烈反应，任何铁的化合物、附灰都进入酸液。在苛性高锰酸盐中也可能生成不同的低价铁氢氧基络合物进入酸液。 二、苛性高锰酸盐的配制 工作液成分：KMnO4:NaOH=1:1，混合物含量140-200克/升，其余为水。 操作规范：工作温度为75-100c。配制时先将定量的氢氧化钠溶解于一定量的水中，然后按比例加入高锰酸钾，搅拌至完全溶解。为了保证工作液的稳定性，应定期分析，如果不符合规定，必须及时调整。当氢氧化钠超过100克/升时，能分解高锰酸钾，应用水稀释使其符合规定。 三、工艺流程 苛性高锰酸盐清洗（70-100C,8-20分钟）→流动冷水洗（常温）→盐酸漂洗（含量13-25%，常温2-5分钟）→流动冷水洗（常温）。 四、清洗效果 试验与生产表明：采用苛性高锰酸盐清洗尺寸精度要求严，光洁度要求高的薄壁钢壳件，优于常用的去油酸洗工艺方法。苛性高锰酸盐清洗后的钢壳基本上消除了由于过腐蚀而产生的麻坑，降低了氢脆性，解决了钢壳在冲压变形时所产生的破裂现象，极大地提高了产品合格率。钢壳清洗后表面呈均匀而光洁的银灰色，基本上满足了锌、锰盐中温磷化工艺的要求。磷化膜结晶细密薄而均匀，附着力强，具有一定的抗蚀性能，硫酸铜点滴试验可达一分钟以上。
除铁除锰过滤器使用说明书 我国有很多地区的地下水中，铁和锰的含量较高，超过或大大超过了生活饮用水卫生标准和工业用水标准。含铁、锰水有铁腥味，使用中能在各种家用器具上产生棕色锈斑，洗涤衣服会染成黄色或棕黄色污渍、沉淀在管道内壁的铁质可使铁菌生长，使水龙头放出“红水”;含铁(锰)水用于造纸、纺织、软片制造或制革等，可使产品产生污点，无法提高产品质量。 有的学者认为某些地方病与常年饮用含锰水有关。新近研究发现，过量的铁、锰还会损伤动脉内壁和心肌，形成动脉粥样斑块，造成冠状动脉狭窄而导致冠心病。同时，铁、锰的异味特大，而且污染生活用具，使人们难以忍受。水中的铁锰对工业是有百害而无一益的，任何情况下都希望越少越好。要解决这些问题，只能使用除铁除锰过滤器。 地下水中常含有过量的铁和锰，而长期饮用含铁、含锰高的水对人体不利。水中含铁较高时，水有铁腥味，影响水的口味，作为造纸、纺织、印染、化工和皮革等生产用水，会降低产品质量;洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍;铁质沉淀物会滋长铁细菌，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较高的情况相类似，并且在工业领域中，水中的铁、锰含量过高对设备具有一定的腐蚀从而缩短设备的使用寿命。
根据我国生活饮用水质标准规定，凡是生活饮用水中铁含量大于0.3毫克/升，锰含量大于0.1毫克/升的必须进行净化处理。除铁除锰设备主要应用于地下水高铁,高锰地区经处理后的水符合国家饮用水标准。 除铁除锰净水设备可根据用户的需求采用碳钢、玻璃钢、不锈钢等材质，以天然的锰砂、石英砂为过滤介质使地下原水经处理后完全达到了国家的饮用水标准，该设备是具有工艺简单、操作方便、工作效率高、净水效果好等优点，并且在抽水净化和使用中全部采用了自动控制。广泛应用于医药行业、电子行业、工矿企业等以地下水为水源的生活用水和工业用水处理。 除铁除锰设备工作原理： 本设备采用天然锰砂为过滤介质。除铁原理为地下水中二价铁离子，经曝气后，流经滤层过滤时，被覆盖在滤料表面的生物膜吸附，并在催化的作用下被溶解氧所氧化，并吸附在滤料上，氧化生成的三价铁的氧化物，作为新的滤膜参与新的催化反应，待产水运行一个周期反洗将过剩的氧化物冲掉。除锰原理同上。滤层由于离子选择吸收原理，先除铁后除锰。在PH值等于 6.8- 7.2条件下，Fe (OH)3呈胶体凝聚沉淀，用过滤的方法即可除去。
高锰酸钾 一、高锰酸钾的主要性质： 固态的高锰酸钾是紫色粒状或针状晶体，有蓝色金属光泽，无臭味，不易溶解。 高锰酸钾的水溶液为紫色，有甜涩味，容易因光照分解，二氧化锰和其它杂质条件的催化作用而分解，产生粽色的二氧化锰沉淀。 高锰酸钾在酸性条件下是强氧化剂，能氧化水中的大部分有机质，在中性和碱性条件下能分解成二氧化锰并放出活性氧。 高锰酸钾固体大量储存时有燃烧的危险，溶液和干态物质在与有机物或易氧化物质接触时可能分爆炸。 二、高锰酸钾的应用特点： 据Banerjea实验，在普通情况下2mg/L，深度24h接触间时可获得满意的消毒，相当于CT值2880min.mg/L。但高锰酸钾的消毒能力要逊色于臭氧和氯，接触时间需要很长。 高锰酸钾用于水的消毒特点： 优点：（1）高锰酸钾可以用来氧化吸附由氧和引起臭味的有机物，可以与许多水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应，由于有机物被氧化，因此会减少处理水中THM，氯酚和其它氧化消素副产物的产生，使水的致突变活性大大降低。 （2）采用高锰酸钾消毒的水不会产生嗅、味和有毒的消毒副产物。 （3）能够杀灭很多门类的藻类和微生物，甚至部分原生物和蠕虫。 （4）投加和检测比较方便。 （5）反应产物为水合的二氧化锰，它有一定的吸附和助凝作用。 （6）高锰酸钾可以和活性炭联用，两者都有去除氯代物前驱物质的作用。联用时对水中有机物的去除效率远高于其各自单独使用的效率，但使用时应注意，由于活性炭会还原高锰酸钾，所以两者不宜同时使用。 缺点：（1）接触时间长。（特别适合长距离输送的预氧化） （2）投加过量会引起出厂水色度升高。长期过量投加，反应产物水含二氧化锰易使滤料板结。 （3）高锰酸钾价格较贵。
附录F （资料性附录） 地下水除铁除锰技术标准 F.1地下水除铁、除锰工艺流程，应根据原水水质、净化后水质要求、除铁除锰试验或参照水质相似水厂的运行经验，通过技术经济比较后确定。 a)地下水除铁，当水中的二价铁易被空气氧化时，宜采用曝气氧化法；当受硅酸盐影响或水中的二价铁空气氧化较慢时，宜采用接触氧化法。 b)地下水铁、锰含量均超标时，应根据以下条件确定除铁除锰工艺： 当原水含铁量低于2.0mg/l、含锰量低于1.5mg/l时，可采用： 当原水含铁量或含锰量超过上述数值且二价铁易被空气氧化时，可采用： 当除铁受硅酸盐影响或二价铁空气氧化较慢时，可采用： c)曝气氧化法除铁，曝气后水的pH值宜达到7.0以上；接触氧化法除铁，曝气后水的pH值宜达到6.0以上；除锰前水的pH值宜达到7.5以上，二次接触氧化过滤除锰前水的含铁量宜控制在0.5mg/l 以下。 F.2曝气装置应根据原水水质、曝气程度要求，通过技术经济比较选定，可采用跌水、淋水、射流曝气、压缩空气、叶轮式表面曝气、板条式曝气塔或触式曝气塔等装置，并符合以下要求： a)采用跌水装置时，可采用1～3级跌水，每级跌水高度为0.5～1.0m，单宽流量为20～50m3/（h.m）； b)采用淋水装置（穿孔管或莲篷头）时，孔眼直径可为4～8mm，孔眼流速为1.5～2.5m/s，距水面安装高度为1.5～2.5m，采用莲蓬头时，每个莲蓬头的服务面积为1.0～1.5m2； c)采用射流曝气装置时，其构造应根据工作水的压力、需气量和出口压力等通过计算确定，工作水可采用全部、部分原水或其它压力水； d)采用压缩空气曝气时，每立方米的需气量（以L计）宜为原水中二价铁含量（以mg/l计）的2～5倍； e)采用板条式曝气塔时，板条层数可为4～6层，层间净距为400～600mm； f)采用接触式曝气塔时，填料可采用粒径为30～50mm的焦炭块或矿渣，填料层层数可为1～3层，
除铁除锰过滤器原理 铁和锰在水中往往同时存在，我国生活饮用水卫生标准规定，铁含量≤0.3mg/L，锰含量≤0.1mg/L，长期饮用含铁、锰高的水对人体不利，对纺织、造纸、酿造、食品等影响产品质量，对物品生成斑点，故要进行除铁除锰处理。 而除铁除锰过滤器就是专门滤除铁、锰的设备，那么它是怎么过滤水中的铁、锰的呢？ 除铁除锰过滤器原理： 当含铁（锰）的地下水经冲气或加入氧化剂后，水中铁（锰）离子开始氧化，当水流经锰砂滤层时，在滤层中发生接触氧化反应及滤料表面生物化学作用和物理截留吸附作用，使水中铁（锰）离子沉淀去除。尤其是在处理微污染含锰地下水的过程中，铁细菌不仅能有效地去除铁锰，同时还能以水中氨为营养源，进行新陈代谢，在其他细菌参与下，同时达到去氨氮的效果。 洛阳东龙除铁除锰过滤器利用多介质滤料的截留、滤除作用，去除大粒径的杂质颗粒、胶体和悬浮物，具有低成本、操作维护及管理方便等特点。 除铁除锰过滤器常见采用石英砂、无烟煤滤料、锰砂、AFM、活性炭等，滤速高，截污能力大，过滤周期长，罐体有玻璃钢、碳钢、不锈钢多种材质，可配多路阀或电动、气动、水动阀配PLC控制，分别适用于中小流量及大流量情况，可实现自动和手动双重控制。最高过滤精度可达5微米。 除铁锰方法之氧化法： 1、射流器曝气，一般用在流量较小，铁锰含量不高的项目中，优点是造价较小。 2、跌水曝气，形象就是喷泉式或喷淋式曝气，主要通过喷淋过程产生的水珠和空气充分接触而曝气氧化，组成为喷淋头加一个水箱或水池，一般建在原水池内，他有易操作，维护简单，成本低特点。 3、曝气塔式曝气，一般用在大流量，铁锰含量高的项目中，风机提供的氧气在塔内和水能充分的接触，塔内填充多面空心球，增大了水的比表面积。 4、鼓风式曝气，一般用在大流量如自来水中，铁锰含量高，造价高，其运行成本高。
高锰酸钾氧化法地表水除锰工艺试验 康建雄1马毅妹2杨建军3,1 (11华中科技大学武汉市430074;21武汉大学430072;31宁夏吴忠市自来水公司751100) 摘要通过连续流试验,测试了KMnO4对地表水中锰的氧化去除效果。研究结果表明,KMn O4是一种有效的除锰氧化剂,具有投量低、水处理效果好的特点,试验条件下的有效投加量为0.5~1.0mg/L。 关键词除锰地表水高锰酸钾 Technological Experiment of Manganese Removal from Surface Water by Potassium Permanganate Oxidation Kang Jianxiong1Ma Y imei2Y ang Jianjun3 (1.Huazhong Universi ty of Science and Technology,Wuhan Ci ty,Hubei430074,Chi na; 2.Wuhan University,Wuhan City,Hubei430072,China; 3.Wuzhon g Municipal Water Works,Ningxia Autonomous Region751100,China) Abstract:The effect of manganese removal by potassium permanganate oxidation was exami ned through continuous flow experi ment.The result ind-i cated that potassium permanganate is a kind of effective manganese removal oxidizing agent with the properties of low dosage and high efficiency.Un-der experi ment condi tion,the effective dosage of potassiu m permanganate ranges from0.5mg/L to1.0mg/L. Key words:manganese removal surface water potassi um permanganate 国内外的水处理专家在地下水除铁除锰工艺的研究领域已经取得了丰富的成果[1,2],而对于地表水,一直以来由于其本身所含有的锰铁含量不高,或在混凝沉淀后能自然氧化而去除等因素未受到特别的重视,也没有在理论上作系统的研究和描述。近几年来,我国先后发现了几个大的地表水系不同程度的受到了锰的污染,如长江仪征段水质锰的污染指数为0.77;江西乐安江水系每年锰的平均含量在0.3~0.4mg/L之间。因而地表水除锰成为近年来的一个水处理新课题。因传统给水处理工艺对锰的去除效率较低,当原水中含有还原态锰时,可能导致水厂出厂水锰含量超标,给用户带来不同程度的影响。尽管加大投氯量可以有效降低出水中锰含量,但其副作用却不容忽视。本课题以黄浦江支流紫石泾水源为水样,针对其水质特点进行了高锰酸钾氧化法地表水除锰工艺试验研究,取得了一些有益的结果。 1试验研究方法 近年来,由于工农业的迅猛发展,愈来愈多的有毒有害物质及氮、磷等营养性元素排入水体,导致了黄浦江上下游各污染物指数逐年上升,水源水质不断恶化,尤其是春夏之交、霉雨和盛夏季节,铁、锰、氨氮、色度和有机物等水质指标都达到了较高的数值,呈季节性变化,并与高的耗氧量及氨氮水平相对 应,表明水污染是地表水锰含量增高的主要原因(图1~3)。 图12000~2002总锰月变化曲线 图22000~2002耗氧量月变化曲线 高锰酸钾是比氧和氯更强烈的氧化剂[3],它可以在中性和微酸性条件下迅速将水中2价锰氧化为4价锰: 3Mn2++2KMnO4#2H2O=5MnO2+2K++4H+ 最终为沉淀和过滤过程所去除。 41 中国农村水利水电#2003年第7期
地表水除铁除锰总结标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
地表水除铁、除锰 我国城镇和工业企业有百分之七十以上以地表水为水源，而其中以湖泊和水库为水源的又达百分之四十以上。 一、地表水中铁、锰的来源 （1）含铁含锰地下水的补给，将铁、锰带入地表水中。 （2）含铁含锰的工业废水排入地表水中。 （3）雨雪冲刷将地面的含铁、锰化合物带入地表水中。 （4）湖、库水中有机物分解在底部形成厌氧环境，高价的铁、锰化合物被还原为二价铁和二价锰而溶于水中；当水温变化、风浪作用，上游洪水注入湖、库等原因，使底部含铁含锰水向湖库中上层扩散，致湖库水中铁、锰浓度升高。 二、地表水中铁、锰的存在形态 （1）除了含有溶解态的二价铁和二价锰以外，还含有以悬浮物和络合物形态存在的非溶解态的铁、锰化合物。 （2）地表水中虽常含有铁、锰，但一般含量并不高，常不超过水质标准的限值。但有的地表水体，特别是湖、库水会出现铁、锰浓度超标的现象，并常具有季节性超标的特点。 三、地表水除铁、锰的方法 一般为去除水中的二价铁和二价锰常采用氧化的方法，即先将溶解态的二价铁和二价锰氧化成非溶解态的高价铁、锰化合物，再用混凝等固液分离方法将其由水中除去，从而达到除铁除锰的目
的。常用的氧化剂有氯、臭氧、二氧化氯、高锰酸钾（及其复合剂）等。 （1）氯氧化法除铁、锰 在天然水 pH条件下,氯氧化二价锰的速度甚慢，只有将水的pH提高到9.5以上，氧化速度才足够地快。当有催化剂存在时，氯氧化二价锰的速度可大大加快，从而可在天然水 pH条件下除锰，但这对于地表水厂是难以实现的 （2）臭氧氧化法除铁、锰 当水的pH 不低于6.5时，臭氧与锰的反应时间很短，只需数十秒。但臭氧氧化除铁除锰只在水厂有臭氧制备投加设备时才能用。当臭氧投加量超过理论值时，会出现二价锰被氧化成七价锰，从而使水产生红色。所以臭氧投加量需严格控制。 （3）二氧化氯氧化除铁、锰 二氧化氯反应能生成对人体有毒害作用的亚氯酸盐，按照国标水中亚氯酸盐的浓度限值为0.8mg/L，按转化率70%计算，二氧化氯的投加量不宜超过1.0mg/L，能氧化去除约0.3mg/L的二价锰，所以二氧化氯只能于二价锰浓度很低时使用。 （4）高锰酸钾氧化法除铁、锰 高锰酸钾是比氧和氯都更强烈的氧化剂，能迅速地将二价铁氧化为三价铁。高锰酸钾可以在中性和微酸性条件下迅速将水中二价锰氧化为四价锰。