地下水处理工艺讲解.ppt

地下水处理工艺 地下水除铁方法 地下水除锰方法 接触氧化法除铁、除锰工艺 地下水除氟 地下水的消毒 地下水一般水质较好，作为生活、生产用水水源，具有很多优点，因此优先考虑。我国很多地区地下水中铁、锰含量超标，如果水中铁、锰含量高时，除影响生活用水对色、味、嗅等感官指标的要求，在用具、洗涤物上产生斑渍外，还会影响造纸、纺织、印染、化工、皮革的工业用水。因此，当以含铁、锰的地下水作为水源时，必须进行除铁除锰处理。 地下水中铁的含量一般为5～10mg/L，主要是Fe2+，有的地区还有Fe3+。Fe2+以FeOH+、Fe(OH)3-、Fe(HCO3)2或无机、有机络合的形式存在，Fe3+则只以无机、有机络合的形式存在。含锰量一般为0.5～2.0mg/L，一般以Mn2+的形式存在。 一、地下水除铁方法 Fe2+在水中是极不稳定的，如果Fe2+以FeOH+、Fe(OH)3-、Fe(HCO3)2的形式存在，向水中加入氧化剂后，Fe2+能迅速地被氧化成Fe3+，Fe3+在水中的溶解度很低，很快由离子状态转化为絮凝胶体Fe(OH)3状态，很容易地从水中分离出去。当Fe2+以无机、有机络合的形式存在时，氧化速度将大大降低。 地下水除铁就是基于上述原理，常用的氧化剂有空气中的氧和化学药剂(如CI2、KMnO4等)，因此，除铁方法可分为空气氧化法和药剂氧化法两大类，空气氧化法又可分为自然氧化法和接触氧化法两种。由于接触氧化法最为经济，流程简单，应用广泛，下面进行着重介绍。 二、地下水除锰方法 三、接触氧化法除铁、除锰工艺 五、地下水的消毒 如果地下水未受到污染，就无需其他水处理程序，只需消毒即可，如果是加氯消毒，其加氯量与经过混凝沉淀过滤后的清洁的地表水一样。 * * 地下水处理工艺 各种除铁方法的特点 原水中铁以络合形式存在，用空气中的氧难于氧化时 除铁效果好，运行费用高，应用较少 原水→加药混合→反应→过滤 原水→加药混合→反应→沉淀→过滤 药剂氧化法 原水含铁量不高时 流程简单，处理费用低，可进行压力过滤，应用较多 原水→曝气→过滤 接触氧化法 含铁量较高时；含有其他悬浮杂质需混凝处理时 除铁效果好，构筑物体积大，投资和运行费用高，应用较少 原水→曝气→反应→过滤 原水→曝气→反应→沉淀→过滤 自然氧化法 适用条件 特 点 工艺流程 除铁方法 地下水经曝气充氧后，水中的二价铁离子发生如下反应： 实践证明，提高pH值可使氧化速率提高，如果pH值降低，氧化速度则明显变慢。 通过上述分析，二价铁的氧化需要一定的时间才能完成，但如果有催化剂存在时，可大大缩短氧化时间。接触氧化法就是含铁地下水经曝气后，立即进入滤池，在滤料表面活性滤膜的催化作用下，将二价铁氧化成三价铁，并附着在滤料表面上。关于活性滤膜，人们做了大量的研究，经过曝气的含铁水流经新滤料时，初期出水含铁量较高，随着过滤的进行，在滤料表面逐渐生成深褐色的氢氧化铁覆盖膜即具有催化作用的活性滤膜，出水含铁量也逐渐降低，一段时间后达到最低。从过滤开始到出水达到处理要求这段时间，称为滤料的成熟期。 锰常与铁共存于地下水中，其化学性质与铁也相近，但在pH值中性范围内，几乎不能为溶解氧所氧化，必须在催化剂的作用下才能被氧化，不能依靠自然氧化法去除，因此地下水除锰要比除铁困难。 同充氧含铁水过滤一样，在过滤过程中，滤料表面逐渐生成活性膜，在活性膜的催化作用下发生氧化反应： 水中溶解氧在滤料表面将二价锰氧化成四价锰，并附着在滤料表面上，也会使水中的pH值下降。 对成熟的滤料进行研究发现，在滤料表面有高价铁锰化合物和大量的细菌，它们优先吸附二价铁锰离子，然后再进行催化氧化。 接触氧化法除铁、除锰包括曝气和过滤两个单元。 1、曝气 曝气的目的就是向水中溶入氧，以满足氧化二价铁的需要，有时也有去除水中二氧化碳以提高pH值的作用。 除铁所需理论氧量可根据方程式计算出，每氧化1mg／L的二价铁，需氧0.14mg／L，考虑到水中其他杂质耗氧及氧在水中扩散的因素，实际所需氧量按理论需氧量的3～5倍计算。除锰所需理论氧量可根据方程式计算出，每氧化1mg／L的二价锰，需氧0.29mg／L，实际所需氧量须比理论值高。 曝气装置有多种形式，常用的有跌水曝气、射流曝气、莲蓬头曝气、曝气塔曝气等。 跌水曝气装置 1-溢流堰；2-下落水舌；3-受水池水面；4-气泡； 5-原水管 一般采用1~3级跌水，每次跌水高度为0.5～1.0m，堰口流量为20～50m3/(h·m2)。其特点是曝气效果好、运行可靠、构造简单，适用于对曝气要求不高的重力式滤池。 射流曝气，利用水射器的抽吸作用吸入空气，其优点是曝气效果好、运行可靠、构造简单、管理方便，缺点是不能去除水