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淺談自來水廠地下水除鐵錳技術(shù)及應(yīng)用,錳砂濾料技術(shù)要求

作者來源:gysxlc       發(fā)布時(shí)間: 2017/11/7 16:18:57    標(biāo)簽:錳砂 錳砂價(jià)格 錳砂濾料 除鐵除錳濾料
導(dǎo)讀:
錳砂濾料技術(shù)要求;用于地下水除鐵除錳的天然錳砂,其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量(以MnO2計(jì))不應(yīng)小于35%的天然錳砂濾料,既可用于地下水除鐵,又可用于地下水除錳;含錳量為20%~30%的天然錳砂濾料,只宜用于地下…

淺談自來水廠地下水除鐵錳技術(shù)及應(yīng)用,錳砂濾料技術(shù)要求

      齊齊哈爾市自來水公司鐵鋒水廠,是一座始建于1977年的地下水處理廠。水廠由吉林省給水排水勘 察設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),日供水能力3萬t,采用跌水曝氣、無閥濾池等傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝。鐵鋒水廠位于城市東部,原水鐵、錳指標(biāo)偏高。為了使出廠水鐵和錳的指標(biāo)降低,

水廠在現(xiàn)有水處理設(shè)備設(shè)施的基礎(chǔ)上,將5#和6#濾池的石英砂更換為錳砂,更改曝氣水箱,試用曝氣接觸氧化除錳工藝,經(jīng)過3個(gè)月的試驗(yàn),效果明顯,處理后的水質(zhì)有了較大的提高。
1.原水水質(zhì)及工藝選擇
      鐵鋒水廠位于城市的東部,從原水含有的成分來看,超標(biāo)的主要是鐵錳,原水屬于普通含硅酸型地下水水質(zhì),這種水質(zhì)不存在除鐵除錳原水堿度不足及硅酸干擾問題,因此選用接觸氧化法除鐵除錳工藝。 曝氣接觸氧化工藝是水處理應(yīng)用廣泛的除鐵除錳法,是含錳地

下水曝氣后竟濾層過濾,使高價(jià)錳的氫氧化物逐漸附著在濾料表面上,形成錳質(zhì)濾膜,使濾料成為黑色或深色的錳質(zhì)熟砂,這種自然形成的熟砂具有接觸催化作用,能大大加快氧化速度,使水中二價(jià)錳在較低PH值下就能被溶解氧化為高價(jià)錳從水中除去,在熟錳砂接觸

催化作用下的氧化除錳。
2.去除鐵錳方法
      2.1除鐵
      首先,我們改造了曝氣水箱,曝氣的作用,一是充氧,二是溢出水中的二氧化碳,提高PH值,在曝氣的過程中,氧氣的溶解率和二氧化碳溢出率對(duì)該氣體在水中的飽和濃度與實(shí)際濃度,曝氣接觸面積,曝氣時(shí)間和溫度,壓力因素有關(guān)。 曝氣的形式一般有跌水、

淋水、噴水、射流曝氣、板條式曝氣架等。我廠采用的是跌水曝氣法。即水自高處自由下落,帶著一定量的空氣進(jìn)入下部受水池,空氣以氣泡形式與水接觸,使水得以曝氣。跌水曝氣的溶氧效率,與跌水的單寬流量、跌水高度及跌水級(jí)數(shù)有關(guān)(每級(jí)跌落高度為0.5-1m,

單寬流量20-50m3/hm2,曝氣后水中溶解氧可達(dá)2-5mg/l)。我們將水廠的一次曝氣改變?yōu)槎纹貧,增加了曝氣量,提高了原水的PH值,除鐵效果明顯。
 除鐵方程式: 4Fe(HCO3)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8CO2↑2.2
       2.2 除錳
       由示意圖可見,新濾料具有一定的除錳能力,這是由于新濾料能吸附水中的二價(jià)錳離子。有的新濾料如石英砂對(duì)二價(jià)錳離子的吸附能力很低,且隨著吸附逐漸趨于飽和,除錳的能力隨之降低,濾后的水含錳量也隨時(shí)間逐漸增高。提高了除錳效率。新濾料表面開始時(shí)

沒有錳質(zhì)活性濾膜,故沒有接觸氧化除錳能力,但隨著除錳過程的進(jìn)行,在濾料表面逐漸生成最初的錳質(zhì)濾膜,提交除錳效率濾料表面錳質(zhì)活性濾膜的除錳過程,首先是水中二價(jià)錳被濾膜吸附,然后被溶解氧化。被濾膜吸附的二價(jià)錳氧化水解后,又生成新的活性濾膜物

質(zhì)參加反應(yīng),錳質(zhì)活性濾膜的除錳過程,也是一個(gè)自動(dòng)催化反應(yīng)過程。開始,濾料表面生產(chǎn)的濾膜物質(zhì)很少,故接觸氧化除錳能力也很小,這時(shí)的濾層以吸附除錳為主。隨著時(shí)間的推移,濾料表面的濾膜物質(zhì)愈積愈多,濾層的接觸氧化除錳能力也越來越強(qiáng)。當(dāng)接觸氧化

除錳能力的增加速率超過吸附能 力衰減時(shí),濾層出水含錳量開始下降,從而使濾后水含錳量過程出現(xiàn)一個(gè)峰值。峰值后,濾層便以接觸氧化除錳為主。當(dāng)濾后的水含錳量降至國(guó)標(biāo)0.1mg/L以下時(shí),濾層趨于成熟。 錳質(zhì)活性濾膜的組成,催化劑是Mn3O4,如果水中溶解氧過高M(jìn)n3O4被氧化為Mn2O2而失去催化活性。
水中二價(jià)錳在接觸催化作用下總反應(yīng)式為:2MN2+↑+O2+4OH=2MnO2↓+2H2O
 33.結(jié)果
       3.1鐵、錳共存時(shí)的除錳問題鐵的氧化還原電位比錳要低,二價(jià)鐵對(duì)高價(jià)錳(三價(jià)和四價(jià)錳)便成為還原劑。因此二價(jià)鐵能大大阻礙二價(jià)錳的氧化。2Fe2+MnO2+2H2O=2Fe3+Mn2+4OH
      只有在水中基本上不存在二價(jià)鐵的情況下,二價(jià) 錳才能被氧化,在接觸氧化除錳時(shí),錳質(zhì)濾膜優(yōu)先吸 附二價(jià)鐵,然后才吸附二價(jià)錳。 當(dāng)水中二價(jià)鐵存在時(shí),濾膜一般不吸附錳。 濾膜吸附二價(jià)錳是接觸氧化的第一步,濾膜不能吸附錳,因此也無催化活性,水中鐵

錳共存時(shí)應(yīng)先除鐵后除錳。
    3.2曝氣
接觸氧化法除錳工藝流程
      地下水含氧量低,為使氧溶解于水,需使水曝氣。為了除錳,一般要求將水的PH值提高到7.5,而鐵鋒水廠的原水PH值為6.8,小于7.5,所以一般都要求提高水的PH值,曝氣去除水中的CO2,是提高水中PH值的經(jīng)濟(jì)有效措施。處理含錳、鐵地下水,一般要

求先除鐵后除錳。
4.結(jié)束語
      經(jīng)過為期3個(gè)月的成熟期,5#和6#濾池的濾后水的鐵、錳指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),證明水廠所選用的工藝安全可行。隨后,水廠又按照此方案陸續(xù)改造了其它6座濾池,目前,水廠出廠水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
5.錳砂濾料技術(shù)要求
      用于地下水除鐵除錳的天然錳砂,其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量(以MnO2計(jì))不應(yīng)小于35%的天然錳砂濾料,既可用于地下水除鐵,又可用于地下水除錳;含錳量為20%~30%的天然錳砂濾料,只宜用于地下水除鐵;含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用;宜優(yōu)先采用經(jīng)過科學(xué)試驗(yàn)或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種作濾料。     
錳砂濾料要達(dá)到以下幾點(diǎn);
    1.錳砂濾料平均密度要在3.2-3.6之間。
    2.錳砂濾料鹽酸可溶率不能大于3.5%,這個(gè)是按質(zhì)量算的。
    3.錳砂濾料破碎率和磨損率總和不能大于3%。
    4.錳砂濾料不含有外來可見的泥土木屑,含泥量不大于3%。
    5.錳砂濾料不能含有對(duì)人體有毒的物質(zhì)。

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