第十六章几种特殊水源水及特殊要求水的处理.ppt

第一节 地下水除铁除锰处理 概述：1、标准规定 我国饮用水水质标准规定，铁≤0.3mg/L，锰≤0.1mg/L。2、水质状况 地表水含有丰富的溶解氧，铁，锰主要以不溶解的Fe(OH)3和MnO2状态存在，所以，铁，锰含量不高，一般无需除铁除锰，二含铁、锰的地下水在我国分布很光，我国地下水中的含铁，锰一般小于5-10mg/L，含锰量约为0.5-2mg/L，铁钰锰可以共存在地下水中，铁含量往往高于锰含量。3、铁锰的危害4、由以上分析：若地下水中铁，锰含量高时，对于生活用水，产生色，嗅，味使用不便，对于生产用水，如造纸，纺织，印染，华工，制革等，会降低产品质量，故应对铁锰含量超标的地下水进行除铁、锰处理。 一、地下水除铁方法与工艺的发展 原理：地下水中铁主要是Fe2+，向水中加入氧化剂后，Fe2+ Fe3+由离子状态转化为絮凝胶体Fe(OH)3状态,很容易从水中分离出来。根据使用氧化剂不同： 除铁方法分: 空气氧化法-空气中氧 药剂氧化法-如CL2，KMnO4等。 本节重点介绍的是接触氧化法： 传统工艺：（过滤前，先氧化充分）氧化反应沉淀系统关键自然氧化法 即：地下水暴气氧化反应沉淀过滤出水。1）曝气：充氧，使水于空气充分接触，空气中氧溶于水。 2）氧化反应沉淀：使水在反应沉淀池中停留相当长时间。4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+ PH值越高，速率越高，形成Fe(OH)3絮凝沉淀。3）过滤：采用石英砂为滤料，将水中残留铁质悬浮物过滤去除。缺点：需停留时间长，约为3h.1960年，我国试验成功了天然锰砂接触除铁工艺。即：接触氧化法：地下水曝气过滤出水 与传统工艺有本质的区别：（利用天然锰砂形成的和性滤膜的催化作用） 1）曝气：向水中溶入氧，同时除去水中CO#2，提高PH值。2）过滤：采用天然锰砂对水中二价铁的氧化反应的接触催化作用，使Fe2+ Fe3+并截留于滤层中 。 特点： 一次完成全部除铁过程，即过滤时，催化氧化与截留去除在滤池中同时完成（氧化与过滤同时进行）优点： 1）工艺简化 2）时间大大减少 大约需要几十分钟。 综上所述：将催化投入地下水除铁工艺，使除铁技术得到一大进步。后来在此基础上，以天然锰铁砂为载体在其表面形成铁质活性滤料，其催化作用更强，其发现又对推动了接触氧化除铁工艺得发展。同时液使对锰质活性膜得催化作用这以经典理论得修正。 二、地下水除锰方法与工艺 锰与铁共存于地下水中，但比除铁困难，必须在催化剂作用下才能被氧化，所以长期以来，许多以含铁含锰地下水为源得水厂，实际上只能除铁，不能除锰，直到接触氧化法工艺出现后，除锰效果才得到明显提高。 工艺 1、其工艺与除铁一样：即：地下水 曝气 过滤 出水 过滤时：利用天然锰砂表面自然形成得锰质活性滤膜得催化作用，将水中二价 锰被水中溶解氧氧化为四价锰，并附着在滤料表面，从水中除去。 Mn2++O2+H2O=MnO2+H+  此法称为接触氧化法除锰 1、工艺新发展： 七十年代，发现水中铁对接触氧化法除锰有干扰，于是出现两级过滤系统，即：含锰、铁地下水 充分暴气 第一级滤池除铁 第二级滤池除锰 除锰、铁水。1、工艺新发展：七十年代，发现水中铁对接触氧化法除锰有干扰，于是出现两级过滤系统，即：含锰、铁地下水 充分暴气 第一级滤池除铁 第二级滤池除锰 除锰、铁水。 2、催化剂认识提高： 过去认为起催化作用得锰质活性滤膜是二氧化锰，经过研究测定：除锰效果的天然锰砂得锰质活性滤膜得化学成本是Mn3O4. 现已发现具有良好的除锰效果得我国优质天然锰砂有乐平锰砂、马山锰砂、湘潭锰砂等，这对我国地下水除锰的推广起了极大的作用。 三、接触氧化法除铁、除锰工艺 当地下水的含铁量和含锰量均较低时，一般可采用单级曝气、过滤工艺。 如图16-1所示： 铁、锰可在同一滤池到滤层中去除， 上部滤层为除铁层，下部滤层为除锰层， 剩余的滤层不能有效截留水中的锰，因 而部分泄漏，滤后水不符合水质要求， 为此，当水中含铁量、含锰量较高时， 为了防止锰的泄漏，可采用两级曝气、 过滤处理工艺，即第一级除铁，第二级 除锰。其工艺流程如下： 含铁含锰废水→曝气→除铁滤池→除锰滤池→出水 除铁、除锰过程中，随滤料的成熟，在滤料上不但有高价铁锰混合氧化物形成的催化活性膜，且还可以观测到滤层中有大量的铁细菌群体。由于微生物是生化反应速率远大于溶解氧氧化Mn2+ 速度，所以，铁细菌的存在对于长成活性滤膜有促进作用。 第二节 软化、除盐与锅炉水处理 一、水的软化 （一）水的软化目的与方法 硬度是水质的