四川JSTM系列全自动控制除铁除锰净水设备

一、前言

地下水源含铁、锰的很多,主要集中于东北、广东、广西、长江中游地区及福建、江西、四川部份地区。我国《生活水饮用水水质标准》规定,生活饮用水中铁的含量不能超过0.3mg/l,锰的含量不能超过0.1mg/l。一些工业用水,如食品、酒类、饮料、罐头、造纸、纺织、印染等行业,都对水中铁、锰含量有严格的规定。水中铁、锰含量超过有关标准,需进行除铁除锰净化处理。

二、含铁锰地下水对人体的危害

含铁量较高的水，往往会出现各种各样的问题，例如水有铁腥味、陶瓷盆、浴缸、玻璃器皿等家用器具容器，使用含铁地下水而出现棕色锈铁细菌生长，使水龙头出现“红水”。

锰是人体必需的微量元素之一。一般认为，水中含有少量的锰，对人体并无害，但是长期饮用含锰高的水（如>2—3mg/l，以mn计）可能有毒害作用，水中含有过量的锰，使饮用水有金属涩味，锰氧化后从水中析出，会使水色加深，会在物品上生成斑点。

三、含铁地下水的水质状况

含铁的地下水中，三价铁在ph>5的水中，溶解度极小，地层又有过滤作用，所以含铁地下水主要是含二铁的重碳酸亚铁fe(hco3)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1当量l，所以地下水通常只含有重碳酸亚铁，很少含有硫酸亚铁。

地下水中的锰常与铁共存，多数情况下铁的含量高于锰，且铁质易于氧化沉淀，所以含铁含锰地下水首先出现铁的危害，当水中铁质被除后，锰质的危害就突出起来。我国地下水中锰的含量一般在0.5—2.2mg/l之间，但个别高达3—10mg/l。国家《生活饮用水标准》规定，锰的含量不大于0.1mg/l。

四、地下水的除铁除锰方法

众所周知，当水中有溶解氧时，水中的二价铁易于氧化为三价铁：

4fe2++o2+10h2o=4fe(oh)3+8h+

氧化生成三价铁极易水解，经水解后，先产生氢氧化铁胶体，然后，逐渐凝聚成絮状沉淀物，可用普通的砂滤池除去。

五、地下水除铁方法

为了除去地下水中的铁质，一般都用氧化的方法，即将水中的二价铁氧化成三价铁，由于三价铁在水中的溶解度极小，故能从水中析出，从而达到地下水除铁的目的，除铁方法可分为氧化法和接触氧化法两种。

六、氧化除铁法

可用祛除地下水除去铁的氧化剂有氧、氯和高锰酸钾等，其中以利用空气中的氧zui为经济，在生产中广泛采用。其根据利用空气中的氧并采用的曝气装置，而分为以下几种处理方法：

1)  压缩空气曝气氧化

2)   射流曝气氧化

3)   淋水装置氧化

4)   接触式曝气塔

5)   跌水曝气

6)  叶轮式表面曝气

通过这些装置利用空气中的氧，将二价铁氧化为三价铁的形式沉淀析出，目前已被接触氧化除铁法代替。

七、接触氧化除铁法

zui初，接触氧法是原水经曝气后直接经天然锰砂过滤，曾认为天然锰砂中的mno2是催化剂。在长期的生产实践中发现，新铺的天然锰砂滤料，除铁并不明显，只有在使用一定时间后，效果逐渐转好。使用时间越长，锰沙滤料外包裹的棕黄色或黄褐色的铁锈层越厚，除铁效果越好。在应用石英砂、无烟煤等滤料时，只要滤料表面覆盖有这种铁质氧化物（称为滤料膜），都可以有很好的除铁效果。滤料从一个除铁效果差到效果好的过程，称为滤料的成熟过程。也就是滤料表面的铁质氧化物积累过程，原水中二价铁离子首先被滤料膜吸附，然后在滤料膜的催化作用下，被溶解氧化，并附着在滤料上。这样使滤料有稳定的除铁效果，这样就是接触氧化除铁法原理。

滤料成熟过程所需要的时间称为“成熟期”它的长短和水源水质及所用滤料性质有关。一般天然锰砂的成熟期短，无烟煤次之，石英砂较长。

用接触氧化法除铁的流程是，原水曝气后再经接触氧化过滤，曝气装置可参照氧化除铁法，滤池采用高效压力过滤罐。

八、地下水除锰方法

水中的锰可以有从二价到七价的各种价态，但除了二价和四价锰以外，其他价态在中性的天然水中溶解度低．不足为害，所以天然地下水中溶解状态的主要为二价锰。

含锰地下水曝气后经滤池过滤，能使高价锰的氢氧化物逐渐附着在滤料表面上，形成锰质滤料膜，使滤料成黑色或暗褐色的锰质熟砂。这种熟砂具有接触催化作用，能提高氧化速度ph条件下，就能氧化为高价锰而从水中除去这种工艺称为：“接触氧化除锰”。 

九、接触氧化法除铁除锰技术

接触氧化法除铁、除锰技术，是根据水中的含铁量，通过我厂研制的高效曝气装置，利用空气中的氧作为氧化剂，将水中的二价铁氧化生成三价铁，同时，水中溶解状态的二价锰被氧化成高价的锰（主要为四价），经过锰砂滤层过滤，能使高价锰的氢氧化物逐渐附着在滤料表面上，形成锰质滤料膜，使滤料成黑色或褐色的“锰质熟砂”，这种熟砂具有接触催化作用，能提高氧化速度，使水中二价铁、锰在较低的ph条件下，也能氧化成高价铁。从而从水中除去，完成除铁、除锰的目的。

十、除铁除锰设备工艺流程

深井水泵的水或其它原水源先通过高效溶氧曝气罐，使空气与水充分混和，使水中的二价铁氧化成三价铁，二价锰氧化成四价锰，再流经过滤罐内的锰砂滤料过滤，然后从过滤罐下端输出的水经增压后送到高位箱（水塔）或气压罐，即为生活饮用水。依据滤水水质，当超出铁锰含量规定值后，立即进行反冲洗，反冲洗时间一般5—10min，滤料膨胀率一般为20—40％，反冲洗强度为10—20l/m2。也可以实时时间定时反冲洗，每7天大循环1次，可分别设定第1～7天每日冲洗1～10次，每次冲洗5～10min。

滤料采用天然锰砂和石英砂、无烟煤等组成，适用于含铁量＜10mg/l含锰量＜2mg/l，ph值>5.5的地下水的除铁除锰处理；含铁量>10mg/l含锰量>2mg/l的地下水，采取二级溶曝气过滤处理。

十一、产品命名办法及选型

sltm系列自动控制除铁除锰设备，由溶氧曝气罐、过滤罐、气压罐、流量检测调节装置、自动反冲洗装置、水位检测自动控制装置、压力检测装置及多种仪表阀门等部件组成一套完整的自动处理设备。经此设备处理后，可达到国家《生活饮用水标准》的要求。特别适合小城镇及农村、车站、学校和工矿企业等自备水源的单位，生产、生活用地下水除铁除锰及软化水（纯净水）预处理。

*原水泵使用同样流量的潜水泵、潜水螺杆泵、自吸清水泵、自吸螺杆泵等类水泵。