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饮用水除铁锰设备

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1、铁、锰的危害

铁是人体的必需元素。大多数铁以离子状态在小肠被吸收,主要存在于血红蛋白、球蛋白、含铁酶、肝、脾、骨髓等处。成人每日从食物中的摄铁量为10——14mg,从饮水中的摄入量为0.6mg。

锰是人体的必需微量元素,在一部分酶反应系统中,锰是必需的辅助因子。锰还具有黄素蛋白和硫酸黏多糖、胆固醇及血色蛋白复合体的功能。成人每天从饮水中摄锰量在0.008mg——0.06mg。

过量的铁和锰在水中含量较高时,水中有铁腥味,影响口感,含铁锰的水会使水浑浊,家庭接触水的用具发生锈斑,洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍。另外,铁锰在管道中沉积会引起短期“黄水”或“黑水”,这两种沉积会降低管道的输水能力。所以说饮用水除铁、锰是非常有必要的。现行国家饮用水卫生标准GB5749-2006(铁≤0.3mg/L、锰≤0.1mg/L)。

铁和锰常结合在一起,除铁较容易,除锰较难,主要是铁的氧化还原电位低于锰,其次是因为锰的氧化动力与铁的氧化动力不同,在同一pH值下铁的氧化速率很快,而锰随时间的变化不再是线性关系,而在较高pH值下才有较高的速率。在一般工程实践中,应先除铁后除锰。当原水铁锰含量均较低时,铁锰可在同一滤层中被去除。

目前,去除水中的铁、锰的工艺,将铁、锰进行氧化,并使之析出,然后经沉淀、过滤达到去除目的。

2、饮用水除铁、锰处理工艺的介绍

地下水中的溶解性铁、锰,一般以低价Fe2+、Mn2+形态存在,其假想化合物形态为重碳酸盐,要除去地下水中的铁、锰,就必须将二价铁氧化为三价铁、将低价锰氧化为高价锰,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。采用氧化分离技术来去除水中的铁、锰有害物质,即向地下水中充入足够的O2或O3,在分布于锰砂过滤器滤层上特有的催化膜(水中锰和铁在沙砾上形成的MnO2和γ-FeO(OH)沉淀)的作用下使水中的低价铁、锰氧化成高价铁、锰的化合沉淀物。这种高价沉淀物被截留在滤层内,出水的铁锰含量便达到标准要求。

原水经过氧化系统后进入过滤系统,原水通过滤料层的流向采用自上而下方式,当出水达到一定量时,滤料饱和,须退出进行冲洗。此时出水由其他滤池提供,保证连续出水。

整个系统在运转过程中,禁止滤池出现同时冲洗的情况。

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3、性能特点

(1)、氧化方法

常用氧化方法有曝气氧化法、曝气接触氧化法、氯氧化法。每种的氧化方法性能特点如下:

      ①、曝气氧化法:利用空气中的氧气进行氧化。

      ②、曝气接触氧化法:一般曝气氧化法没有催化剂,氧化速度较缓慢。当含溶解氧的水经过滤层过滤时,水中的二价铁被滤料吸附,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。

      ③、氯氧化法:氯是比氧更强的氧化剂,氯投入水中后,应迅速与水混合,经过15——20min的氧化反应和絮凝,最后经过滤后,去除水中生成的氢氧化物。

(2)、过滤材料

常用过滤材料有石英砂、锰砂、复合分子筛。每种过滤材料性能特点如下:

、石英砂过滤:通常适用于铁超标,锰不超标的情况。

优点:费用低。

缺点:容重大,占地面积大,反冲强度大。

、锰砂过滤:通常适用于铁、锰都超标情况。

优点:费用高。

缺点:容重大,占地面积大,反冲强度大。

、复合分子筛过滤:通常适用于铁超标、锰微量超标情况。

优点:费用略高。

缺点:容重小,占地面积小,反冲强度小。

4、系统组成

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