专利名称：一种与活性炭技术结合的地下水除铁除锰方法
技术领域：
本发明一种与活性炭技术结合的地下水除铁除锰方法属于地下水处理技术领域。 本发明采用多介质过滤器与食品级活性碳过滤器相结合的技术，可以将地下水中常见的铁、锰离子去除，具有去除效率好、安全性高等特点，可以制取符合标准的生活饮用水，对于解决地下水污染具有重要意义。
背景技术：
地下水中的铁和锰主要以二价离子形式存在，微量的铁和锰是人体必需的元素， 但饮用水中含有超量的铁和锰，会产生异味和色度。当水中含铁量小于0. 3mg/L时无任何异味；含铁量为0. 5mg/L时，色度可达30度以上；含铁量达1. Omg/L时便有明显的金属味。 水中含有超量的铁和锰，会使衣物、器具洗后染色。含锰量大于1. 5mg/L时会使水产生金属涩味。锰的氧化物能在卫生洁具和管道内壁逐渐沉积，产生锰斑。当管中水流速度和水流方向发生变化时，沉积物泛起会引起“黑水”现象。因此，《生活饮用水卫生规范》规定，饮用水中铁的含量不应超过0. :3mg/L，锰的含量不应超过0. lmg/L。在我国，饮用水除铁除锰的研究始于二十世纪五十年代，经过数十年的不断探索和实践，已经掌握了除铁除锰的基本原理、设计方法、参数选择和运行管理模式。目前，地下水除铁除锰的机理主要如下所述含铁地下水由于不接触空气，主要以不稳定的重碳酸亚铁形式存在于水中，当含铁地下水与空气接触时，空气中的氧进入水中，二价铁被氧化生成难溶于水的三价铁氢氧化物从水中析出，被锰砂滤料吸附截留，从而达到除铁的目的；地下水除锰要比除铁困难得多，直到二十世纪七十年代末，才对除锰引起足够的重视，使地下水除锰有了解决办法，首先需选用二氧化锰含量不小于35%的锰砂作为滤料，既可以除锰，又可以除铁，二氧化锰含量小于30%，只适宜地下水除铁，另外需要采用曝气接触氧化法，将含锰地下水强烈曝气充氧，利用接触氧化原理将水中的二价锰离子氧化成二氧化锰，在锰砂滤料表面形成活性滤膜，这种滤膜又可以继续吸附水中的锰离子并氧化成二氧化锰吸附去除，最终达到除锰的目的。
发明内容
本发明的目的是克服现有地下水除铁锰技术的不足，提供一种效果好、安全性高的方法。本方法是利用射流曝气、多介质过滤和活性炭过滤相结合的技术来去除水中的铁、 锰，首先对地下水进行射流曝气，将水中二价铁离子氧化为三价铁离子，并生成氢氧化物絮凝体，被所述的多介质过滤器中的锰砂吸附、截留，达到除铁的目的；经过所述射流曝气，地下水中含有充足的氧气，在氧气与锰砂的共同作用下，水中的二价锰离子在被锰砂表面的活性滤膜吸附、氧化，最终变成二氧化锰并被锰砂吸附，达到除锰的目的；所述活性碳过滤器中填充食品级活性炭，可以去除地下水中可能含有的化学有机物及色度和味道等，进一步保证地下水的饮用安全。本发明主要包括三个步骤
3
(1)曝气氧化含铁、锰的地下水在水泵作用下进入曝气水箱，鼓风机通过射流曝气装置对水箱中的地下水进行曝气，水箱底部的曝气管均勻分布曝气小孔，使水箱中含氧量不低于5mg/ L。地下水中的铁主要以二价铁离子为主，经曝气后，被氧气氧化为三价铁离子并生成氢氧化物絮凝体；(2)多介质过滤器的截留及再次氧化所述曝气水箱的出水口通过管道与水泵的进水口相连，通过水泵的加压作用，地下水进入多介质过滤器，多介质过滤器中填充锰砂，其中二氧化锰含量为35%，所述曝气氧化过程中生成的三价铁离子氢氧化物絮凝体被锰砂吸附，没有被氧化的二价铁离子与锰砂接触，被锰砂中的二氧化锰氧化成三价铁离子，继续生成三价铁离子氢氧化物絮凝体并被锰砂吸附，完成除铁过程；所述絮凝体在锰砂周围形成一层活性滤膜，在所述曝气氧化步骤中，地下水含有了充足氧气，水中的二价锰离子在氧气和锰砂的共同作用下，被氧化成二氧化锰并被锰砂吸附、截留，完成除锰过程；(3)活性炭的再次吸附截留所述多介质过滤器的出水口通过管道与活性碳过滤器的进水口相连，活性碳过滤器中填充食品级活性炭，可以去除地下水中可能含有的化学有机物及色度和味道等，进一步保证地下水的饮用安全。本发明一种与活性炭技术结合的地下水除铁除锰方法的优点如下所述本方法采用射流曝气技术，既适用于大型地下水除铁除锰工程，又适用于小型工程，而且容易控制曝气水箱中的含氧量；多介质过滤器中以锰砂为填料，锰砂中二氧化锰含量不低于35%，对水中的铁和锰具有非常高的去除率；活性碳过滤器中以食品级活性炭为填料，可以提高地下水的饮用安全性。
图1为本发明一种与活性炭技术结合的地下水除铁除锰方法的工作流程图。
具体实施例方式现将本发明的具体实施例叙述于后。例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。实施例一参见图1，图1为本实例一种与活性炭技术结合的地下水除铁除锰方法的工作流程图。主要包括三个步骤(1)曝气氧化含铁、锰的地下水在水泵作用下进入曝气水箱，鼓风机通过射流曝气装置对水箱中的地下水进行曝气，水箱底部的曝气管均勻分布曝气小孔，使水箱中含氧量不低于5mg/ L。地下水中的铁主要以二价铁离子为主，经曝气后，被氧气氧化为三价铁离子并生成氢氧化物絮凝体；(2)多介质过滤器的截留及再次氧化所述曝气水箱的出水口通过管道与水泵的进水口相连，通过水泵的加压作用，地下水进入多介质过滤器，多介质过滤器中填充锰砂，其中二氧化锰含量为35%，所述曝气氧化过程中生成的三价铁离子氢氧化物絮凝体被锰砂吸附，没有被氧化的二价铁离子与锰砂接触，被锰砂中的二氧化锰氧化成三价铁离子，继续生成三价铁离子氢氧化物絮凝体并被锰砂吸附，完成除铁过程；所述絮凝体在锰砂周围形成一层活性滤膜，在所述曝气氧化步骤中，地下水含有了充足氧气，水中的二价锰离子在氧气和锰砂的共同作用下，被氧化成二氧化锰并被锰砂吸附、截留，完成除锰过程；(3)活性炭的再次吸附截留所述多介质过滤器的出水口通过管道与活性碳过滤器的进水口相连，活性碳过滤器中填充食品级活性炭，可以去除地下水中可能含有的化学有机物及色度和味道等，进一步保证地下水的饮用安全。在本实施例中，采用的地下水含铁量10mg/L，含锰量^iig/L，曝气水箱中含氧量为 62mg/L ；经过本技术处理后，水中含铁量< 0. ang/L，含锰量< 0. 06mg/L，完全满足《生活饮用水卫生规范》中铁、锰的指标。
权利要求
1.一种与活性炭技术结合的地下水除铁除锰方法，其特征在于包含以下步骤(1)曝气氧化含铁、锰的地下水在水泵作用下进入曝气水箱，鼓风机通过射流曝气装置对水箱中的地下水进行曝气，水箱底部的曝气管均勻分布曝气小孔。地下水中的铁主要以二价铁离子为主，经曝气后，被氧气氧化为三价铁离子并生成氢氧化物絮凝体；(2)多介质过滤器的截留及再次氧化所述曝气水箱的出水口通过管道与水泵的进水口相连，通过水泵的加压作用，地下水进入多介质过滤器，所述曝气氧化过程中生成的三价铁离子氢氧化物絮凝体被锰砂吸附， 没有被氧化的二价铁离子与锰砂接触，被锰砂中的二氧化锰氧化成三价铁离子，继续生成三价铁离子氢氧化物絮凝体并被锰砂吸附，完成除铁过程；所述絮凝体在锰砂周围形成一层活性滤膜，在所述曝气氧化步骤中，地下水含有了充足氧气，水中的二价锰离子在氧气和锰砂的共同作用下，被氧化成二氧化锰并被锰砂吸附、截留，完成除锰过程；(3)活性炭的再次吸附截留所述多介质过滤器的出水口通过管道与活性碳过滤器的进水口相连，活性碳过滤器中填充食品级活性炭，可以去除地下水中可能含有的化学有机物及色度和味道等，进一步保证地下水的饮用安全。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是曝气水箱中的含氧量是4 5mg/L；水泵提供的压力< 0. 2MPa ；锰砂中二氧化锰含量> 35%。
全文摘要
本发明涉及一种与活性炭技术结合的地下水除铁除锰方法，属于地下水处理技术领域。其特点是包含以下步骤(1)含铁、锰地下水的曝气氧化过程，采用射流曝气的方式对地下水中的二价铁离子进行氧化，二价铁离子被氧化成三价铁离子；(2)多介质过滤器的截留及再次氧化过程，多介质过滤器填充锰砂，锰砂中二氧化锰含量为35％，可以将曝气过程中未被氧化的二价铁离子氧化成三价铁离子，并将三价铁离子的氢氧化物沉淀吸附，在锰砂周围形成一层活性滤膜，继而地下水中的二价锰离子被氧化成二氧化锰并被锰砂吸附截留；(3)食品级活性炭的再次吸附截留过程，可以去除地下水中可能含有的化学有机物及色度和味道等，保证经除铁锰后的地下水的饮用安全。
文档编号C02F1/28GK102476875SQ201010558290
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者扬宗政, 王国锋 申请人:天津市塘沽区鑫宇环保科技有限公司