地表水含有豐富的溶解氧，鐵、錳主要以不溶解的Fe (OH)3和MnO2狀態(tài)存在，所以鐵，錳含量不高，在預(yù)處理工藝中可除去。我國(guó)地下水中所含的鐵、錳一般小于5 ~ l0mg/L}含錳量約為0. 5-2mg/L，鐵與錳可以共存在地下水中，鐵含量往往高于錳含量。對(duì)于生產(chǎn)用水，鐵、錳含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)降低產(chǎn)品質(zhì)量;在離子交換樹(shù)脂與膜處理的進(jìn)水中，對(duì)鐵的含量有具體要求。
一、除鐵、除錳工藝
(一)地下水除鐵
一般采用接觸氧化法或曝氣氧化法。當(dāng)受到硅酸鹽影響時(shí)，應(yīng)采用接觸氧化法。
接觸氧化法的工藝:原水曝氣一→接觸氧化一→過(guò)濾。接觸氧化法曝氣后，水的pH值宜達(dá)到6.0以上。
曝氣氧化法的工藝:原水曝氣一→氧化一→過(guò)濾。曝氣氧化法曝氣后，水的pH值宜達(dá)到7.0以上。
(二)地下水除錳
宜采用接觸氧化法，其工藝流程應(yīng)根據(jù)下列條件確定：
當(dāng)原水含鐵量低于2. 0mg/L、含錳量低于1. 5mg/L時(shí)，可采用:原水曝氣一→單級(jí)過(guò)濾除鐵、除錳。
當(dāng)原水含鐵量或含錳量超過(guò)上述數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定必要時(shí)可采用:原水曝氣一→氧化一→次過(guò)濾除鐵一→二次過(guò)濾除錳。
當(dāng)除鐵受硅酸鹽影響時(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。必要時(shí)可采用:原水曝氣一爭(zhēng)一次過(guò)濾除鐵(接觸氧化)一曝氣卜今二次過(guò)濾除錳。
注 (1)除錳濾池濾前水的pH值宜達(dá)到7.5以上。
(2)二次過(guò)濾除錳濾池的濾前水含鐵量宜控制在0. 5mg/L以下。
(三)苦咸水的除鐵、除錳
一般含鹽量為苦咸水范圍的某些井水是呈還原態(tài)的，這類(lèi)水源的典型特點(diǎn)是含有二價(jià)鐵離子和錳離子，如果對(duì)這類(lèi)水源進(jìn)行加氯處理，然后進(jìn)行脫氯處理或水中含氧量達(dá)到5 X 10-6以上，二價(jià)鐵就會(huì)轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵，并形成難溶性的膠體氫氧化物顆粒，下面為亞鐵和錳的氧化反應(yīng)
4Fe(HCO3)2+O2+2H20一→4Fe (OH)3+8CO2
4Mn (HC03)2+O2+2H20一→4Mn (OH)3+8C02
因?yàn)殍F氧化發(fā)生的pH值更低，使得鐵污堵出現(xiàn)的頻率比錳污堵要高得多。即使SDI,。小于5，反滲透和納濾進(jìn)水中的亞鐵含量低于0. 1mg/L，仍會(huì)出現(xiàn)污堵問(wèn)題。由于FeCO3的溶度極低，而Fee+的濃度則受到FeCO3溶解度的制約，通常堿度低的水源含鐵的濃度比堿度高的水源要高。
在膜處理系統(tǒng)中，引起膜面上沉積可溶性的二價(jià)鐵和相關(guān)三價(jià)鐵的污染物的可能情況為:
(1)氧氣進(jìn)人到含二價(jià)鐵的進(jìn)水中;
(2)高堿度水源形成FeC03;
(3)鐵與硅反應(yīng)形成難溶性的硅鐵鹽;
(4)受鐵還原細(xì)菌氧化作用影響，將會(huì)加劇生物膜的滋生和鐵垢的沉積;
(5)由含鐵絮凝劑轉(zhuǎn)變引起的膠體狀鐵;
(6)來(lái)自鋼管或其他部件腐蝕產(chǎn)生的沉淀;
(7)含二價(jià)鐵的水源與含H2S的水源混合，形成黑色難溶硫化鐵。
處理這類(lèi)水源的一種方法是防止整個(gè)系統(tǒng)與空氣或任何氧化劑(如氯)的接觸，低pH值有利于抑制Fe 2+的氧化，當(dāng)pH<6,氧小于0. 5mg/L時(shí)，允許Fe 2+濃度為4mg/L。
除去亞鐵或鐵離子以及防止鐵污堵的方法:
(1)采用陽(yáng)樹(shù)脂軟化。可以去除水中溶解狀鐵，脫除效率取決于鐵的種類(lèi)，F(xiàn)e2十和Fe3+可以十分有效的被強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂吸附，但當(dāng)進(jìn)水中的含量超過(guò)0. 05 X 10-6時(shí)，會(huì)污染離子交換樹(shù)脂并 對(duì)樹(shù)脂有催化降解作用。膠體或有機(jī)物一鐵復(fù)合物通常完全不能被離子交換所吸附，仍殘留在離子交換出水中，其顆粒的大小、離子交換運(yùn)行流速和離子交換床層深 度決定了它們能否被樹(shù)脂本身過(guò)濾掉。當(dāng)處理亞鐵含量高的水源時(shí)，必須關(guān)注鐵污堵，添加焦亞硫酸鈉可以防止樹(shù)脂受鐵的污染。
(2)絮凝。在線(xiàn)絮凝可以脫除亞鐵。
(3)阻垢劑。一些阻垢劑對(duì)防止F。污棘效，允許Fe含量因阻垢劑成分的不同而不同。
(4)先氧化后介質(zhì)過(guò)濾，經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng)和緊接的過(guò)濾可以除去鐵和錳。為了提高脫除效率，常常采用高錳酸鉀或Cl02氧化二價(jià)錳。
1)充氣。利用空氣可以將溶解態(tài)鐵轉(zhuǎn)化成難溶性鐵，但當(dāng)水中含有高濃度的二氧化碳時(shí)，會(huì)形成非常微小的膠體狀鐵沉淀，過(guò)濾脫除十分困難。
2)2)加氯處理。次氯酸鈉或漂白粉投加到進(jìn)水中用于將Fe2+氧化成F e3+，經(jīng)氧化的進(jìn)水再通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器將Fe3十過(guò)濾掉。
(5，同步氧化過(guò)濾。通過(guò)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，采用能氧化將Fe2+的過(guò)濾介質(zhì)，可以使氧化和過(guò)濾同時(shí)完成，錳砂就是 這類(lèi)粒狀介質(zhì)。干燥狀態(tài)時(shí)，錳砂為海綠礦石，當(dāng)其失去氧化能力時(shí)，可以用KMn04進(jìn)行再生。再生后投入運(yùn)行時(shí)，必須充分的沖洗掉KMn04，以防止其對(duì) 膜的氧化損傷，當(dāng)水中的Fee十含量小于2mg/L時(shí)，可采用這一工藝過(guò)程;當(dāng)水源Fe z+含量高時(shí)，KMn04應(yīng)連續(xù)不斷的加人到錳砂過(guò)濾器進(jìn)水中，但應(yīng)注意，必須采用有效防范措施，確保KMn04不會(huì)接觸到膜面上，例如可以在錳砂過(guò)濾器 之后安裝活性炭過(guò)濾
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