我國具有豐富的地下水資源，但是在不少地區(qū)的地下水中含有過量的鐵錳等礦物質(zhì)，不符合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的要求。地下水中的鐵質(zhì)常以二價(jià)鐵的形式存在。

F e（HCO₃）₂       Fe²⁺+2HCO₃^-在水中的溶解度較大，所以剛抽上來的含鐵水仍然清澈透明，但一和空氣接觸，水中的二價(jià)鐵便被空氣中的氧氣氧化，生成難溶于水的三價(jià)鐵：

4 Fe²⁺+O²⁺2H₂O       4Fe³⁺+4OH^-氧化生成的三價(jià)鐵離子因在水中的溶解度極小、故以Fe(OH)₃形式由水中沉淀析出。當(dāng)水中含鐵濃度大于0.3毫克/升時(shí)，水便變渾，超過1毫克/升時(shí)水具有鐵腥味。特別是水中含有過量的鐵質(zhì)，在洗滌衣服時(shí)能生成鐵銹色斑點(diǎn)，在光潔的衛(wèi)生用具上，以至與水接觸的墻壁和地板上，都能著上黃褐色斑，人長期吃喝含鐵錳過高的水會(huì)影響人的飲食，引起消化系統(tǒng)疾病。在工業(yè)和采暖鍋爐用的地下水中常含有過量鐵質(zhì)，由于鐵錳的存在，能使軟化用的離子交換樹脂污染造成鐵中毒；使交換劑交換容量減少，鹽耗增大，軟化效率降低。所以在以含鐵錳地下水為水源的條件下，鍋爐軟化水，必須對(duì)原水進(jìn)行除鐵預(yù)處理，才是確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)無垢運(yùn)行和人民健康生活的措施之一。在蒸汽鍋爐補(bǔ)水用海綿鐵除氧器除氧時(shí)，水中尚有含鐵量≤0.2-0.5mg/L，也需用壓力除鐵器除去水中鐵質(zhì)。此時(shí)可取消曝氣塔等設(shè)備。

1、工作原理

地下水除鐵、除錳的基本原理是利用氧化劑將水中的低價(jià)鐵離子和低價(jià)錳離子氧化成高價(jià)鐵離子和錳離子，再經(jīng)吸附過濾器去除。TLCT除鐵除錳器，采用的是曝氣除鐵除錳工藝。利用空壓機(jī)或曝氣塔進(jìn)行充氧曝氣，使水中的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，再經(jīng)壓力濾罐內(nèi)的濾料（石英砂、錳砂或陶粒）吸附過濾去除。一般曝氣氧化法是不加催化劑的，故由Fe²⁺向F e³⁺的氧化速度比較緩慢，但當(dāng)經(jīng)曝氣后的地下水經(jīng)過濾層過濾時(shí)，水中二價(jià)鐵被濾料吸附，逐漸生成具有催化作用的鐵質(zhì)或錳質(zhì)活性“濾膜”（其中生長有含鐵嘉氏鐵桿菌，單細(xì)胞鐵細(xì)菌，銹色披毛菌等鐵（錳）細(xì)菌），在這種“濾膜”的催化作用下，鐵和錳的氧化速度會(huì)大大加快，進(jìn)而被濾料除去。

2、工藝流程

（1）工藝設(shè)計(jì)

根據(jù)原始資料和用戶要求，可分為以下幾類工藝流程，供參考，具體處理工藝流程需經(jīng)我公司工程技術(shù)人員確定。

a： 當(dāng)原水中含鐵濃度≥10mg/L時(shí)，宜采用單級(jí)氧化過濾除鐵方式，可達(dá)到出水含鐵量<0.03mg/L要求。

工藝流程為：

 

 

b： 當(dāng)原水中含錳濃度≥1.5mg/L時(shí)，宜采用單級(jí)氧化過濾除錳方式，可達(dá)到出水含錳量<0.1mg/L要求。

工藝流程為：

 

 

c： 當(dāng)原水中含鐵濃度≥2mg/L時(shí)，含錳濃度≥1mg/L時(shí)，宜采用單級(jí)氧化過濾除鐵除錳方式，可達(dá)到出水含鐵量<0.3mg/L、含錳量<0.1mg/L要求。

 

 

 

 

 

d： 當(dāng)原水中含鐵濃度>2mg/L，含錳濃度>1mg/L，或者含鐵濃度>10mg/L，或含錳濃度>1.5mg/L時(shí)，均需采用雙級(jí)接觸氧化過濾的方式，方可達(dá)到出水含鐵量<0.3mg/L，含錳量<0.1mg/L要求。

工藝流程為：

 

 

 

 

（2）工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容

a： 除鐵、錳系統(tǒng)和流程選擇；

b： 除鐵、錳設(shè)備處理水量計(jì)算；

c： 各種除鐵、錳設(shè)備數(shù)量，工藝參數(shù)的選擇和處理設(shè)備尺寸的設(shè)計(jì)及計(jì)算；

d： 除鐵、錳設(shè)備的平面布置和空間布置；

e： 除鐵、錳設(shè)備的構(gòu)件及連接管道等的設(shè)計(jì)和計(jì)算；

f：   工藝設(shè)計(jì)圖。

此項(xiàng)內(nèi)容由我公司工程技術(shù)人員完成。

三、主要技術(shù)參數(shù)

 

設(shè)備運(yùn)行壓力    0.4~0.6MPa

 原水PH         6.5~7.5

 原水含鐵量      3~5mg/l       (0.2~0.5mg/l)

 原水含錳量      0.5~2.5mg/l    (0.2~0.5mg/l)

 出水殘余鐵量    ≤0.3mg/l        (0.03mg/l)

 出水殘余錳量    ≤0.1mg/l        (0.01mg/l)

 運(yùn)行周期        24~48小時(shí)

 沖洗強(qiáng)度        20~24L/s.m²

 沖洗歷時(shí)        10~15分鐘

 

 

注：當(dāng)原水含鐵錳量較低時(shí)，產(chǎn)水量采用高值；當(dāng)含鐵量大于3mg/L以上時(shí)，取低值為宜。當(dāng)原水含錳量大于1.5~3.0mg/L，PH<7.0時(shí)應(yīng)采用雙級(jí)除錳系統(tǒng)。

1、 在開始裝填料之前，必須將除鐵除錳器內(nèi)部清洗干凈。

2、 為了防止濾料裝填混亂，在裝填之前，在除鐵除錳器內(nèi)壁上按裝填尺寸劃分好尺寸線。

3、 裝濾料時(shí)，工人要進(jìn)入除鐵除錳器內(nèi)部，及時(shí)將濾料平整。當(dāng)達(dá)到劃線位置時(shí)，要保證濾料均勻地分布于除鐵除錳器內(nèi)部一個(gè)平面上。

4、 墊層裝填前應(yīng)用水沖洗干凈，盡量把灰塵細(xì)砂泥土等沖洗干凈后再充填，粒徑由大到小。

5、 墊層裝好后將下部手孔清理干凈、用螺栓將盲板上好即可。

6、 裝除鐵濾料時(shí)，先將濾層高度劃好線，從上人孔，將濾料直接倒入除鐵除錳器內(nèi)即可。當(dāng)把錳沙全部裝完后，工人從人孔處進(jìn)入罐內(nèi)平敷即可。

7、 濾料裝完后，必須進(jìn)行反沖洗，把不合格的部分濾料（碎末）沖走，當(dāng)出水變清后，方可正式運(yùn)行。

8、 在運(yùn)行過程中，應(yīng)觀察反沖洗過程中是否有跑砂現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)跑砂時(shí)，則應(yīng)調(diào)節(jié)反沖洗閥門，以不跑砂為宜。