地下水作為人類生存空間的重要組成部分,，為人類提供了優(yōu)質(zhì)的淡水資源,。但是，隨著我國環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,，人類活動(dòng)導(dǎo)致地下水污染已從點(diǎn)狀擴(kuò)展到面狀污染,。除地下水自身受污染外，又成為土地污染的重要媒介,。

我國的淡水資源嚴(yán)重不足,，人均占有量只及世界人均量的四分之一，目前,，國內(nèi)七大地表水系均遭到不同程度的污染,，地下水污染也面臨十分嚴(yán)峻的局面，這對(duì)我國本不充裕的水資源來說無疑更讓人憂慮,。隨著人口密度加大和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,，水資源供需矛盾日益突出，地下水降落漏斗逐步擴(kuò)大,，地表水體的嚴(yán)重污染也使地下水逐步遭到污染,，而淺層地下水的無法使用迫使許多地區(qū)大量開發(fā)深層地下水,，又帶來了地面沉降，海水入侵等緩變地質(zhì)災(zāi)害,。

地下水主要超標(biāo)元素有礦化度,、鐵和錳、氟化物,、總硬度,、硫酸鹽、硝酸鹽,、亞硝酸鹽,、氨氮、氯化物,、PH值等,。

東北地區(qū)主要城市地下水污染元素主要為總硬度、鐵和錳,、礦化度,、硝酸鹽、以及亞硝酸鹽,其次為硫酸鹽和氯化物,。

華北地區(qū)主要城市和地區(qū)地下水污染元素主要為總硬度和礦化度,，其次為硫酸鹽、硝酸鹽,、氯化物和氟化物,。

西北地區(qū)主要城市地下水污染超標(biāo)組份主要有礦化度、總硬度,、硝酸鹽和硫酸鹽,，其次為氯化物、氟化物,、亞硝酸鹽和氨氮,。

東南地區(qū)主要城市地下水污染超標(biāo)組分主要有亞硝酸鹽、氨氮,、鐵和錳,，總硬度和硝酸鹽。另外,，部分城市地下水呈酸性,，PH值超標(biāo)嚴(yán)重。

中南地區(qū)主要城市和地區(qū)地下水污染超標(biāo)組分主要有亞硝酸鹽,、硝酸鹽,、氨氮、鐵和錳,，其次為總硬度,、氟化物和PH值,。鐵和錳主要為原生環(huán)境引起的污染，污染普遍,。

西南地區(qū)主要城市和地區(qū)地下水污染元素主要有總硬度,、礦化度、亞硝酸鹽,、氨氮,、鐵和錳，其次為氟化物,、硫酸物,、有機(jī)酚、耗氧量和PH值,。污染元素主要呈點(diǎn)狀分布,，超標(biāo)率低。

從污染程度上看,，北方城市污染普遍較南方城市重,，污染元素多且超標(biāo)率高，特別是華北地區(qū),，污染為突出,。

 

針對(duì)于地下水常見的鐵錳、懸浮物,、色度,、氟超標(biāo)等問題的處理，簡單較少如下,。

 

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,。

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：

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。

 

 

 

我國地下水含氟地區(qū)的分布范圍很廣,，遍及27個(gè)省市和自治區(qū)，其中華北和西北地區(qū)較多,。因長期飲用含氟量高的水可引起慢性中毒,，特別是對(duì)牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，輕者患氟斑牙,，表現(xiàn)為牙釉質(zhì)損壞,，牙齒過早脫落等，重者則骨關(guān)節(jié)疼痛,，甚至骨骼變形,，出現(xiàn)彎腰駝背等，完全喪失了勞動(dòng)能力,，所以高氟水的危害是嚴(yán)重的,。我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氟的含量不得超過1mg/L。

 

本系列設(shè)備采用活性氧化鋁或活化沸石吸附過濾法進(jìn)行設(shè)計(jì),。活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑,，有較大的表面積,。但由于活性氧化鋁是兩性物質(zhì)，等電點(diǎn)約在9.5,，當(dāng)水的PH值小于9.5時(shí)可吸附陰離子,，大于9.5時(shí)或去除陽離子，因此,，在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑,，對(duì)氟有較大的選擇性。在實(shí)際中采用加酸液調(diào)節(jié)進(jìn)水PH值,。除氟時(shí)的反應(yīng)為：

 

 

氟離子被吸附在濾料表面,，生成難溶氟化物，運(yùn)行一段時(shí)間后,，活性氧化鋁失去除氟能力,，用0.75%的NaOH溶液再生，反應(yīng)為：

 

 

再生后,，又可正常運(yùn)行,。

 

1,、  除氟過程

  

2,、  再生過程

 

 

1、  濾料選擇：

選用活性氧化鋁的粒徑為0.5~2mm,，不均心系數(shù)K₈₀≤2,。

2、  運(yùn)行方式的選擇

除氟設(shè)備的運(yùn)行方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種,。其中,，串聯(lián)方式運(yùn)行可將濾料的吸附容量得以大限度的利用，處理效果好,，但管路復(fù)雜,，閥門多，并聯(lián)運(yùn)行其管路簡單,，閥門較少,，操作簡便，處理水量大,，但濾料總吸附容量不如串聯(lián)經(jīng)濟(jì),。

3、  參數(shù)選擇：

進(jìn)水濁度要求小于5度

設(shè)計(jì)濾速7~10m/h

接觸時(shí)間不少于10min

設(shè)計(jì)吸附容量3~4g  F^-/KgAl₂O₃

再生液為0.75%NaOH溶液

再生流速3~5m³/h

再生時(shí)間不少于1h

4,、  罐體材料：

采用玻璃鋼或低碳鋼罐體,。

5、  控制加藥方式：可為半自動(dòng)式或全自動(dòng)監(jiān)測控制方式,。