影响地下水除铁除锰主要因素的探讨_徐发凯

佳木斯水源地原水铁锰含量超标的原因分析佳木斯市水源地源水铁、锰含量超标的原因分析王岚，孟宪宪，徐洪恩?(1．2．3佳木斯市环境保护监测站，黑龙江佳木斯154002)摘要：根据佳木斯市的地质状况及近十年水源地铁、锰的监测数据，分析了佳木斯市各饮用水源地源水铁锰含量超标原因。

关键词；水源地铁锰超标中圈分类号：X832 文献标识码：B1 佳木斯市水源地源水铁、锰含量情况佳木斯市是以地下水作为生活饮用水唯一供水水源的城市，现有四家生活饮用水供水厂，供水井四十八眼，其中七水厂的供水能力已达到全市总供水量的80％以上，是我市主要的供水水源，因而七水厂源水2003—2004年度铁、锰的监测数据能够代表我市水源地源水铁，锰含镘现状。

见表l，可以看出，2003～2004年度七水厂源水铁、锰两项监测结果超标率均高达100％。

回顾199l一1995，1996-2000年四家水源地源水铁、锰的监测数据(见表2)可以看出，四家水厂在这卜年问铁离子监测结果均为lOO％超标。

七水厂锰离子在l991—1995年超标率为90％，在l996～2000年超标率为100%，其余三家水厂锰离子在l99l～1995年与1996-2000年问超标率均为100%。

2 佳木斯市浅层地下水铁、锰含量情况佳木斯市共布设地下水水质监测点41个。

丰要分布在城市集中居住区，工妣密集区、集中开采区、乡镇集中居民点，同时在地下水的补给、径流和排泄区设控制性点位，这些点位的布设能够反映出我市地下水总体状况。

由表3可以看出1988～1995年，1996～2000年、2001-2004年间钦离子超标率在59．50％至81．02%之间'锰离子超标率在41.97％至60.5％之间3 佳木斯市地下水铁、锰含量超标原因分析1936年中国最早的地下水除铁系统在佳木斯市和齐齐哈尔两地建成，1964年中国第一套正式运行的重力式天然锰砂除铁系统在佳木斯市改造落成，1975年中国第一次地下水除铁技术研讨会佳木斯市召开，这些不单表明佳木斯市在地下水除铁、锰技术方面的成熟，更重要的是在另一个侧面也证明，佳木斯市地下水铁、锰含量较高是历史性的，是由来已久的。

关于地下水中铁、锰的去除及生产工艺用水水站的设计研究摘要：地下水中的铁、锰元素的去除治理在一定程度上影响了我国水资源的利用率，甚至地下水会出现一股腥臭的味道。

基于此，本文就从地下水中铁、锰元素的来源影响以及去除方法出发，对生产工艺用水水站的设计方法进行探讨分析。

以此，更好地满足人民日常的生产生活需求。

关键词：地下水；工艺用水生产；水站设计前言：地下水的治理方面一直是我国水环境治理中较为重视的一环，水中的铁元素以及锰元素的超标会在一定程度上影响人们的生产生活，所以有效地加强地下水中铁、锰元素的去除方法是十分必要的，这样才能有效地提升生产工艺用水水站的设计方法。

1.地下水中铁、锰元素的来源影响以及去除方法1.1生物去除法可以利用生物去除法对地下水中的铁、锰元素进行治理，主要就通过构建过滤池，利用过滤池对铁细菌进行培养，在活性过滤膜上附着进行繁殖，可以有效地吸附地下水中的铁离子，同时也可以通过溶解氧化的形式将亚铁离子氧化成为氧铁离子，进一步产生更加能量进行释放，以此保证细菌体系的始终维持生命附着的活力。

生物法去除铁、锰元素主要通过两种方法，第一个方法就是利用细菌产生酶或者其他因素对地下水中杂质去除起到了催化的作用，第二个方面就是通过生物细胞体分泌出具有活性反应的小分子与锰产生反应，通过改变水的酸碱度，对于锰元素可以起到一定程度的固化作用。

可以去除铁元素以及锰元素的微生物较多，例如假单胞菌以及生石微菌等等都可以对地下水中的铁、锰元素的去除以及治理起到良好的作用[1]。

1.2药物氧化去除方法现今处理地下水中的铁元素以及锰元素的药物主要是利用氯氧化法、高锰酸钾氧化法、过氧化氢氧化法以及臭氧化法，四种药剂氧化治理方法。

药剂氧化去除方法主要是利用具有较强氧化性的化学药剂与地下水中铁元素以及锰元素进行氧化融合，氧化反应发生过后就可以利用沉淀工艺将氧化后的离子进行分离。

经常使用的氯氧化剂主要是二氧化氯以及次氯酸钠，治理地下水时以氯气作为氧化剂就会有效地提升地下水中铁元素的去除效率，相应的氯气与地下水的酸碱度的比值呈现正比，氯气投入多，酸碱值也会随之升高。

浅析北方城镇地下水铁锰超标的成因及影响作者：梁宸陈鑫鹏杨天浩来源：《科学导报·学术》2020年第50期摘要：本文对北方地下水铁锰超标的成因进行了总结，对铁锰超标的影响进行了分析，并提出了源头为主末端为辅的防控策略，对地下水铁锰超标问题的研究具有一定参考价值。

关键词：北方城镇;地下水;铁锰超标;成因;影响一、引言随着人口的增长和工业农业的发展，城市水资源日益严重不足，因此人们对地下水的开采需求越来越高。

我国从20世纪70年代中期开始大规模开发地下水资源，到20世纪初，我国地下水开采量已超过1000亿立方米。

然而，过度开采和水质污染造成了地下水一系列严重的生态环境问题。

目前，我国地下水的现状十分严峻，根据有关部门的观测数据，城市地下水严重污染的比例约为64%，轻度污染的比例为33%，基本清洁的比例仅为3%。

地下水是中国北部及许多城市维持生态环境的重要水源，同时也是农业灌溉、工矿生产、城市生活的重要水源。

在地下水的开采利用过程中，金属离子尤超标，尤其是铁锰超标的问题值得关注。

中国《饮用水卫生标准》（GB5749-85）规定，铁和锰的浓度分别不得超过0.3mg/L和0.1mg/L。

对于超过标准的原水，须通过相应工艺措施降低铁、锰含量，从而满足国家饮用水的卫生标准。

二、地下水铁锰超标的成因分析铁和锰是构成地壳的主要金属元素，在不同的环境中存在溶解态和固态，其原子排列分别为26和25，原子量分别为55.85和54.94[1]。

铁锰离子的性质非常相似，经常共同参与自然界的物理、化学和生化反应。

由于能够与许多离子结合，铁锰元素以不同的价态形式溶解在天然水尤其是地下水中。

在天然水体中，铁和锰是同时存在的，并且存在形式几乎完全相同，因此这里仅以铁的超标成因加以分析。

在还原环境中，铁往往以离子的形式存在。

产生高于标准值的铁离子的机制如下：一方面，碳酸化的地下水在地下溶解了氧化铁;另一方面，在还原条件下，三价态氧化铁被还原为Fe2+，但Fe2+的活性较强，所以含Fe2+矿物更易溶于水，因此在水中形成铁物质并且超出于标准正常值。

溶解氧对含氨氮地下水生物除铁除锰效果的影响作者：李灿波， Li Canbo作者单位：北京工业大学建筑工程学院,水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京,100024刊名：供水技术英文刊名：WATER TECHNOLOGY年，卷(期)：2009，3(3)被引用次数：1次1.Li D.Zhang J.Wang H T Operational performance of biological treatment plant for iron and manganese removal 2005(01)2.Yang K.Xue Y W.He J J Case study:Reducing manganese (Mn++) level in surface water with natural manganese-coated sand in Sinopec Shanghai Ltd 2008(03)3.罗莎莎.万国江.黄荣贵云南洱海沉积物--水界面铁锰的分布和迁移特征[期刊论文]-重庆环境科学 2006(06)4.张杰.曾辉平.李冬维系生物除铁除锰滤池持续除锰能力的研究[期刊论文]-中国给水排水 2007(03)5.白宇.邱驰.周晓静水中溶解氧量对除铁除锰效果的试验研究[期刊论文]-辽宁化工 2008(10)1.学位论文李灿波地下水中高浓度铁锰离子同步生物去除的研究2009地下水生物除铁除锰技术通过微生物作用，将地下水中的铁、锰离子通过简单的曝气和过滤工艺，转化成不溶于水的铁锰氧化物被滤层截留去除，因其工艺简单，去除保证率高，节约基建成本和运行电费，目前已经得到了广泛的采用。

本课题针对寒冷地区地下水高铁高锰的生物去除，对低温、高浓度铁条件下，对溶解氧、氨氮、滤层厚度、滤速等因素对微生物的培养、成熟的影响等问题进行研究，特别针对地下水中铁锰共存且亚铁离子浓度较高时亚铁离子对锰的去除的干扰作用造成的漏锰问题进行了试验研究，分析了亚铁离子与锰氧化物的反应对锰离子去除的影响，该反应的反应条件，以及pH值、亚铁离子浓度等因素与进出水锰之间的相关关系，明晰了亚铁离子与锰去除过程中生成的锰氧化物发生化学反应是滤层实际运行中出现的锰的去除过程中的浓度升高现象的原因。

关于地下水除铁锰小型处理工艺试验探索摘要：为了寻求更有效地去除地下水含铁锰的方法，从而更好地改进配水厂现行处理工艺，本文对地下水除铁锰小型处理工艺进行了探讨分析。

关键词：地下水；除铁锰；处理工艺引言：新民柳河水源位于新民市西南部，设计取水能力4万吨/日，取水井建在柳河沿岸共10眼，均为深井，井深70～80米。

配水厂设在新民市西郊，设计处理水量近期3.15万m3/d，远期处理水量可达4.0万m3/d，该配水厂于2001年10月20日正式运行供水。

将勘察区内含水层归纳为承压水、微承压水及潜水三层，水源井取水含水层Q3、Q2。

通过5个月的试运行，现状原水铁含量可达3.2 ～5mg/L，处理后可达0.3mg/L以下，而原水锰含量0.92 ～1.2mg/L，处理后为0.96 ～1.12mg/L基本未除去，超标十几倍之多。

为了保障人民生活饮用水安全，受新民汇津水务有限公司委托，我院提出小型试验的试验方案。

通过试验得出最佳的工艺流程，提供试验技术数据，以便解决实际生产中锰较难去除这一课题。

（注：本试验进行时，水处理车间照常运行）一、水处理车间工艺概况水处理采用“一曝一滤”的工艺方式，除铁锰滤池采用葫芦岛市生产的天然锰砂，锰砂承托层厚度为550mm，滤层厚为1000 mm。

水处理车间总建筑面积2616m2，包括曝气跌水间、滤池车间、反冲洗水泵间和滤池车间控制室及仓库。

曝气池单宽流量近期为41m3/h·m，远期为53 m3/h·m，滤池为锰砂滤料普通快滤池，共分八格，单池面积为28.67m2。

其主要设计参数如下：设计滤近期5.8m/h，远期7.4m/h，校核滤速近期6.6m/h，远期8.4m/h，现状日供水量为2.8万m3/d，滤速5.14m/h，滤池采用反冲洗泵直接冲洗，反洗强度18L/s·m2，冲洗时间为10～15分钟。

本工程由于时间短、工期紧等众多客观原因，未先做除铁除锰试验，但参考类似条件下的除铁除锰水厂的生产性实践经验，设计认为选择“一曝一滤”的工艺方法应该是比较合理的。

2014Vol.46No.3林业科技情报务社会，造福群众。

参考文献［1］许跃，王益．建筑设计构思的文化表现［J］．工程与建设，2008(02)．［2］张敏．对广州如何建立地域性与时代性的现代建筑的设计探讨［J］．广东建材，2009(02)．［3］马玉洁，张晓亮，侯颖丽．多元文化下建筑创作的全球化与地域性［J］．山西建筑，2007(25)．［4］钟峰．关于工业建筑特性的思考和实践［J］．工业建筑，2009(03)．［5］谭伟峰．试论建筑的文化特性［J］．科技资讯，2011(02)．来稿日期：2014－06－13地下水除铁除锰设计探讨黄铮(黑龙江省林业设计研究院)［摘要］本文简述了地下水除铁除锰的工作原理，并结合自己在地下水除铁除锰工作中的工程实践，探讨了在设计过程中应注意的问题。

［关键词］地下水;除铁除锰;设计Discussion on removal of iron and manganese in the groundwaterHuang Zheng(Forest Design AndＲesearch Institute Of Heilongjiang Province)Abstract:The particle discussed the principle of removal of iron and manganese in the groundwater．At the same time，it discussed the problem should be called attention combined with the principle of removal of iron and manga-nese in the groundwater．Key words:groundwater;removal of iron and manganese目前我国北方小城镇及农村地区常常以地下水为饮用水水源，但地下水中常含有铁、锰离子，部分地区的铁、锰含量偏高，直接影响地下水的使用。

地下水生物除锰技术研究综述张盼;李广春【摘要】文我国含铁、锰地下水分布甚广,人体过量摄入铁锰会对机体产生一定的副作用.生物除锰技术得到了国内外学者的广泛研究和应用.目前生物除锰技术在工艺参数的选取和优化以及影响因素的控制等方面已经取得了较为成熟的研究成果,但机理方面的研究还不够深入,生物除锰的机理研究,尤其是酶学研究将是重要发展方向.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2016(007)022【总页数】2页(P12-13)【关键词】地下水;生物除锰【作者】张盼;李广春【作者单位】吉林省煤田地质勘察设计研究院,长春130062;吉林省煤田地质勘察设计研究院,长春130062【正文语种】中文【中图分类】TU991我国东三省和内蒙古部分地区含铁、锰地下水分布甚广，华北及西南部分地区地下水铁锰也超标严重。

根据《生活饮用水水质卫生规范》(2001)，饮用水中铁的含量超过0.3mg/L，锰的含量超过0.1mg/L即判定会对机体产生副作用。

我国铁锰含量超过饮用水标准的地区人口较多，研究水中铁、锰的祛除技术具有重要意义。

碱性物质除锰法、高锰酸钾等氧化剂氧化除锰法、接触氧化除锰法以及生物氧化除锰法均为目前较为成熟的方法。

生物氧化除锰法以其除锰效率高、出水水质稳定等优点得到了广泛研究和应用，本文主要讨论地下水生物除锰技术的研究现状。

天然水中锰主要以Mn2+的形式存在，Mn2+为主要的去除对象。

生物除锰理论认为，除锰滤池中锰的去除主要是滤层中微生物作用的结果，而非传统锰去除理论所谓的锰是锰质活性滤膜的化学催化作用的结果。

此外，该理论还认为除锰滤池中黑砂表面的锰质活性滤膜是锰的化合物和微生物的共生体，且活性滤膜是在微生物的诱导作用下形成。

将水处理厂除锰滤池中成熟的石英砂灭菌后发现滤层的除锰能力急剧下降，且滤砂表层的黑膜逐渐脱落，这证明生物作用是锰去除的主要原因。

生物氧化法除锰过程可以分为扩散、吸附和生物氧化三个阶段，Mn2+由水中向滤膜表面扩散，通过离子交换或细菌胞外分泌物被吸附到滤膜表面，之后在滤膜表面微生物及其胞外聚合物的作用下被氧化成高价锰化合物，从而将 Mn2+去除。

第3卷第7期环境工程学报V o l .3,N o.72009年7月Ch i n ese Jour nal of Env iron m enta lEng ineeri n gJ u l.2009改性火山岩滤料去除矿井水中铁锰离子影响因素研究胡建龙王春荣何绪文卲立南李炟殷坤吴敏(中国矿业大学(北京化学与环境工程学院,北京100083摘要以改性火山岩滤料作为除铁除锰的滤料,通过对模拟矿井水的过滤试验,研究了滤速、p H 值、滤层厚度及铁锰离子浓度对其除铁除锰效率的影响。

结果表明:改性火山岩滤料能实现模拟矿井水中M n 2+的100%去除,效果明显优于未改性火山岩;最为合理的过滤滤速为7~8m /h ;除铁除锰的过程主要发生在滤层厚度为90c m 的上部滤层中;随着铁锰浓度的升高,改性火山岩滤料除铁的效率变化很小,除锰效率呈快速、线性降低;中性或偏碱性的环境有利于改性火山岩滤料充分发挥高效吸附去除能力。

关键词改性火山岩滤料除铁除锰矿井水回用中图分类号 X703 1 文献标识码 A 文章编号 1673 9108(200907 1199 04Study on i nfl uenci ng factors of m odifi ed lava m edia for iron andmanganese re m oval fro m m i ne waterH u Jianlong W ang Chunrong H e Xuw en Shao L i n an L iDa Y in Kun W u M i n(S chool ofCh e m ical and Environm en t al Engineeri ng ,C h i na Un i versity ofM i n i ng and Technology (B eiji ng,B eiji ng 100083,Ch i n aAbst ract M odified lava m ed i a w as studied as the filter m edia f o r iron and m anganese re m oval fro m m i n ew ater .By filtration tes,t the effects o f p H,he i g ht of filter bed ,concentrati o n o f iron and m anganese and filtrati o nvelocity on ir on and m anganese re m ova l efficiency w ere studied .The resu lts sho w ed that the M n 2+re m ova l effi ciency of modified lava m ed ia ,cou l d reach 100%,w hich w asm uch better than the non m od ified lava m edia .The m ost pr oper filtra ti o n ve l o c ity w as about 7~8m /h.The wo r k he i g htw as the reg ion of above 90c m of filter bed .And the re m oval efficiency of iron changed sli g htly ,but the re m oval effic iency o fm anganese ion decreased rap i d l y w ith t h e i n creasi n g o f iron andm anganese concentrati o n .The opti m u m pH cond iti o n wh ich is good for iron and m anganese re m oval is bet w een neutra l and alka li n e .K ey w ords m od ified lava m edia ;re m oval of iron and m anganese ;m ine water ;w ater reuse 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50678172收稿日期:2008-09-28;修订日期:2008-12-09作者简介:胡建龙(1986~,男,硕士研究生,主要从事水污染控制方面的研究工作。

地下水除铁除锰摘要：着重从几个方面论述地下除铁除锰：既含铁地下水的形成；水中铁锰对生产和生活的危害；去除水中铁和锰的原理及方法；应用于齐齐哈尔市自来水集团富拉尔基自来水有限公司第三水源的工艺流程中。

关键字：地下水；除铁；除锰着重以下几个方面论述地下水除铁除锰：既含铁地下水的形成；水中铁锰对生产和生活的危害；去除水中铁和锰的原理及方法；并应用于齐齐哈尔市自来水集团富拉尔基自来水有限公司第三水源的工艺流程中。

1 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：1.1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)21.2三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+H2S1.3有机物质对铁质的溶解作用。

有些有机酸能将岩层中的三价铁还原成为二价铁而使之溶解于水中，还有一些有机物能和铁质生成复杂的有机铁而溶于水中。

关于地下水除铁除锰技术的探讨杨宏涛，陈萍，霍俊萍(1．齐齐哈尔市水资源管理处，黑龙江齐齐哈尔161005；2．齐齐哈尔市水政监察支队，黑龙江齐齐哈尔161005)摘要介绍了地下水除铁锰的常用的6种方法和优缺点。

关键词地下水除铁除锰；曝气氧化法；氯氧化法；高锰酸钾氧化法中图分类号：TU991．26 5 文献标识码：B我国有较丰富的地下水资源，其中有不少地下水资源含有过量的铁和锰，称为含铁含锰地下水。

水中含有过量的铁和锰，将给生活饮用及工业用水带来很大危害。

我国《生活饮用水卫生标准》规定：铁<0．3mg ／L，锰<0．1mg／L。

当原水铁、锰含量超过上述标准时，就要设法进行处理。

1．1 齐市含铁含锰地下水水源水质情况(表1)从表中可以看出地下水含铁量远远超标。

三价铁(FIe3 )在PH>5的水中，溶解度极小，况且地层又有过滤作用，所以含铁地下水主要含二价铁(Fe2＋)的重碳酸亚铁Fe(HOC3)2.国内地下水的含铁量一般在5～15mg／L之间，超过30mg／L的较为少见。

地下水的碱度(即HCO3含量)也很少有低于1mg／L的，所以地下水通常只含有重碳酸亚铁，很少含硫酸亚铁。

当水中有溶解氧时，水中的二价铁易于氧化为三价铁：4Fe2＋+02 +2H20=4Fe3＋+40H﹣氧化生成的三价铁由于溶解度极小，因而以Fe(OH)3形式析出。

所以含铁地下水中不含溶解氧是二价铁离子(Fe2＋)能稳定存在的必要条件。

…2 除铁除锰方法2．1 曝气氧化法利用空气中的氧将二价铁氧化成三价铁使之析出，然后经沉淀、过滤予以去除。

除铁所需的溶解氧，按下式计算(02)=0．14a(Fe2＋)式中：(02)为除铁所需溶解氧量(mg／L)(Fe2＋)为水中二价铁含量(mg／L)a为过剩溶氧系数，一般取a=3～52．2 曝气接触氧化法．一般曝气氧化法没有催化剂，故氧化速度比较缓慢。

当含溶解氧的地下水经过滤层过滤时，水中二价铁被滤料吸附，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”，在“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。