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催化氧化除铁锰氨氮滤池快速启动的影响因素_武俊槟

中国环境科学 2017,37(3)：1003~1008 China Environmental Science 催化氧化除铁锰氨氮滤池快速启动的影响因素

武俊槟,黄廷林*,程亚,刘杰(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安 710055)

摘要：为探究催化氧化同步去除铁锰氨氮滤池快速启动的影响条件,在不同进水条件下,对挂膜启动阶段滤池去除铁锰氨氮的效果进行了研究.结果表明,化学氧化法挂膜能有效缩短接触氧化滤池的启动时间,28d左右实现同步除铁锰氨氮工艺的快速启动和稳定运行;在挂膜启动阶段,适当增加铁浓度有助于缩短滤料成熟周期,进水氨氮浓度的改变对滤料成熟周期基本无影响;在进水氨氮、锰和铁浓度分别为1.5,2, 1mg/L,滤速为4m/h的试验条件下,滤柱可较快的具备除高铁、高锰和高氨氮的能力.本实验条件下滤柱同步除氨氮和锰的浓度上限分别为2.1,2.7mg/L,满足了多数污染地下水的处理需求.

关键词：接触氧化；快速启动；地下水；同步除铁锰氨氮；滤柱

中图分类号：X523 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2017)03-1003-06

Exploration of the factors for the rapid start-up of the chemical catalytic oxidation filters for the simultaneous removal of iron, manganese and ammonia. WU Jun-bing, HUANG T ing-lin*, CHENG Ya, LIU Jie (School of Environmental and Municipal Engineering, Xi’an University of Architecture and T echnology, Xi’an 710055, China). China Environmental Science,2017,37(3)：1003~1008

Abstract：T o explore the factors affecting the rapid start-up of chemical catalytic oxidation filter, three identical pilot-scale filters were employed to optimize the start-up process for simultaneous removal of iron (Fe), manganese (Mn), and ammonia from groundwater at various influent conditions. The results showed that chemical oxidation method could accelerate the start-up of filter. After 28days’ operation, the simultaneous removal of iron, manganese, and ammonia could be achieved. A good dose iron was beneficial to shorten the start-up period of the filter. Various influent ammonia concentrations seemed to have no effect on the start-up of the filter. When the influent ammonia, Fe, Mn concentration was 1.5mg/L, 2.0mg/L and 1mg/L, respectively and the flow rate was 4m/h, it had demonstrated to be a feasible and quick start-up method. T he maximum influent concentration of ammonia and manganese could reach up to 2.1mg/L and 2.7mg/L, respectively, which could meet the requirement for treating the polluted groundwater.

Key words：catalytic oxidation；rapid start-up；groundwater；ammonia；iron and manganese removal；filter

近年来,地下水氨氮、锰和铁共存且超标引发了严重的水质安全问题[1-3].高浓度的氨氮在饮用水消毒过程中会导致氧化剂用量增加并产生令人厌恶的嗅和味[4],而长期摄入过量的铁、锰离子也可能会导致神经系统的缺陷,对人体的身心健康产生危害[5].因此,我国饮用水水质标准[6]规定,饮用水中氨氮、锰和铁的最高浓度分别不超过0.5,0.1,0.3mg/L.国内外对于同步去除地下水中氨氮、锰和铁的研究很多[1,7-11],其中,生物滤池应用较为广泛,但是生物滤池系统在应用中存在启动时间长、低温环境不利于滤池启动等问题[7,12-13].催化氧化同步除铁锰氨氮滤池是一种高效短流程新工艺,具有高效、经济和恶劣环境下适用性强等特点[14-17].但是,对于化学氧化挂膜的适宜条件和滤池成熟期影响因素尚不清楚.

因此,本试验考察了不同化学氧化挂膜条件对滤池成熟周期以及后期持续运行效果的影响,探究了催化氧化滤池快速启动的条件,旨在缩短催化氧化同步除铁锰氨氮滤池成熟周期和提高成熟滤料稳定去除污染物的能力.

收稿日期：2016-07-06

基金项目：国家重点研发计划课题(2016YFC0400706);国家自然科学基金资助项目(51278409,51308438);陕西省自然科学基础研究计划(2014JZ015);中建股份科技研发课题(CSCEC-2014-Z-32)

* 责任作者, 教授, huangtinglin@https://www.sodocs.net/doc/1d18379484.html,

1004 中国环境科学 37卷

1 材料与方法

1.1 试验装置

实验地点为西安市西北郊某地下水水源井现场.试验装置为3个相同的有机玻璃滤柱,内径为300mm,总高度为3900mm.滤柱从上到下依次为水头变化区、滤层、承托层、配水配气室.其中配水配气室高度为300mm,承托层由卵石构成,厚度为300mm,粒径为8~15mm.沿滤层高度方向设置有8个取样口.滤柱中填充洗净的石英砂滤料,d 80=1.41mm,d 10=0.76mm,不均匀系数K 80= 1.85,滤料的填充高度为1200mm,单个滤柱试验系统如图1所示.

管式反应器静态混合器

加药泵加药桶

取样口出水

溢流口

地下水

增压泵

液体流量计气体流量计

出水空气

图1 中试过滤工艺流程 Fig.1 The diagram of filter system

1.2 实验水质

表1 试验原水水质 Table 1 Water quality of raw groundwater 指标数值 T ()℃ 15~22

pH 值 7.0~8.0

溶解氧(mg/L) 2.0~4.0

氨氮(mg/L) 0~0.2

硝氮(mg/L) 0.00~0.40 亚硝氮(mg/L) 0~0.003

总铁(mg/L) 0~0.131

锰(mg/L) 0~0.076

实验所用配水由地下水水源井提供,其水质参数如表1所示.配制一定浓度的氯化铵、氯化亚铁、氯化锰溶液和高锰酸钾溶液,经加药泵与原水混合后流经静态混合器和管式反应器(使混合液充分反应)后进入滤柱. 1.3 实验方法

将洗净的石英砂填入滤柱,滤柱滤速为4m/h,配制不同浓度的氯化铵、氯化亚铁、氯化锰溶液与高锰酸钾溶液充分混合反应(管式反应器停留时间为6min),高锰酸钾投加量按铁锰完全氧化需求量的90%计算.Fe 2+、Mn 2+被高锰酸钾氧化生成的铁锰氧化物被截留在石英砂的表面并逐渐形成一层具有催化氧化Fe 2+、Mn 2+及NH 4+-N 作用的铁锰氧化物膜.

滤柱开始溢流时进行反冲洗,反冲洗水冲强度为3.5~4L/(s·m 2),时间为6min.滤柱每连续运行24h 后进行取样,挂膜期间每日检测进出水氨氮、亚硝氮、硝氮、溶解氧和pH 值等.化学氧化法挂膜一定时间后停止投加高锰酸钾溶液,探究挂膜后滤柱去除污染物能力及去除规律. 1.4 分析项目及方法

试验中检测方法均采用标准方法.氨氮:钠氏试剂分光光度法;亚硝氮:N -(1-萘基)-乙二胺光度法;硝氮:紫外分光光度法;锰:高碘酸钾氧化光

度法;总铁:邻菲啰啉分光光度法;溶解氧、

pH 值、水温:HACH 便携式水质分析(HACH HQ30d). 2 结果与讨论

2.1 铁浓度对滤料成熟的影响

实验过程中3组相同滤柱系统的进水氨氮

与锰的浓度均分别为1.5,2mg/L,投加铁浓度分别

为0,0.5,1mg/L (R1、R2和R3).由图2可知,在挂

膜阶段的最初2d,3组滤柱系统的进出水氨氮浓度基本保持不变,这表明初始石英砂滤料对氨氮

的吸附能力可以忽略.从挂膜的第3d 开始,氨氮去除量开始逐渐增加,R1和R2滤柱在8~12d 氨氮去除率变化缓慢,当进水氨氮浓度为1.5mg/L 时,3滤柱R1、R2和R3的出水氨氮浓度均分别于第9,6,4d 达到我国饮用水水质标准限值,并且随着挂膜的进行3组滤柱系统分别于第15,13,7d 进水氨氮全部得到去除. 在滤柱启动的最初10d,3组滤柱系统对氨氮去除迅速增加的同时有亚硝氮积累现象,并且亚

3期武俊槟等：催化氧化除铁锰氨氮滤池快速启动的影响因素 1005

硝氮的积累时间与亚硝氮的积累峰值呈负相关.亚硝氮积累时间最短的R3滤柱,亚硝氮的积累峰值为0.8mg/L,其次为R2滤柱,峰值为0.48mg/L, R1积累时间最长,其峰值为0.24mg/L.

0 3 6 9 12 15

21 24

27 30

氮浓度(m g /L )

挂膜时间(d)

图2 挂膜过程中氮浓度变化规律

Fig.2 Variation of nitrogen concentration during the

start -up period

进水氨氮

出水氨氮出水亚硝氮出水硝氮

蔡言安等[9]认为,亚硝酸盐的积累可能是由于进水DO 的限制,本实验中3组滤柱系统进水DO 均满足去除氨氮需氧量,亚硝氮积累可能是由于挂膜初期氨氮充分氧化能力不足造成的.随着挂膜时间的增加,截留在石英砂的表面的铁锰氧化物逐渐增加,反冲洗周期由4d 缩减至2d,频繁的反冲洗可能是出水氨氮后期波动的主要原因.

为了考察挂膜过程中铁和锰去除能力的变化,于第8,18,28d 停止投加高锰酸钾,投加一定浓度的氨氮铁锰,稳定运行24h 后测量各项水质指标,由图3可知,锰的去除量随着挂膜时间的增加而增加,R1、R2和R3滤柱系统在第8d 锰去除量基本一致,但随着滤料表面活性滤膜的增长,第18d 、第28d 锰去除量不断增加,其中R3滤柱系统的锰去除能力较R1和R2的锰去除能力大.然而第8d 随着过滤的进行,在运行时间达

到72h 时3个滤柱的除锰能力都急剧下降,其中R1滤柱最为明显,0~40cm 段滤层几乎对锰没有去除效果,而第18d 和第28d 滤柱除锰能力72h 内没有下降.这是由于随着挂膜的进行,滤料表面逐渐形成具有催化氧化Mn 2+的活性滤膜,Mn 2+首先被吸附到活性滤膜的表面,然后在活性滤膜的自催化作用下被溶解氧氧化[18],挂膜第8d,滤料表面附着的活性滤膜较少,系统以吸附除锰为主,且很快饱和,除锰能力下降.随着挂膜的进行,滤料表面附着的活性滤膜逐渐增多,接触氧化除锰能力的增加速率超过吸附除锰能力的衰减速率,滤层接触氧化除锰能力逐渐增强,第28d 后,对R1、R2和R3滤柱系统进行了为期1个月的实验,3个系统的除锰能力均很稳定.

R1R2R3

0.0

0.40.81.21.62.0

锰去除量(m g /L )

滤柱系统

图3 锰去除量变化规律

Fig.3 Removal of manganese during the start -up period

R2滤柱挂膜第8d 稳定运行24h 后测量沿程总铁,进水总铁浓度为0.5mg/L 时,0~10cm 段滤层可去除达标,0~40cm 全部去除.而在第18d 进水总铁浓度为1mg/L 时,0~20cm 段滤层可全部去除.可见,随着挂膜的进行,系统催化氧化除铁的能力逐渐增强,3个系统的除铁能力均很稳定. 2.2 氨氮浓度对滤料成熟的影响

为了探究氨氮浓度对滤料成熟周期的影响,实验采取了与上述实验完全相同的滤柱系统R4.在启动过程中,投加的铁锰浓度均与R3滤柱一致,与之不同的是投加氨氮的浓度为2mg/L.为了探究挂膜后滤柱系统除氨氮的稳定性,挂膜14d

1006 中国环境科学 37卷

后,停止投加高锰酸钾,改变进水NH 4+-N 浓度以及滤速.

0 2 4 6 8101214

氮浓度(m g /L )

挂膜时间(d) 图4 R4滤柱在挂膜过程中氮浓度变化规律 Fig.4 Variation of nitrogen concentration during the start -up period

氮浓度(m g /L ) 运行时间(d) 图5 R4滤柱运行过程中氮浓度变化规律

Fig.5 Variation of nitrogen concentration during the

period of operation of the filter R4

对比图4和图2可知,R3和R4滤柱虽然进水氨氮浓度不同,但氨氮去除量随挂膜时间的变化趋势基本一致,R3滤柱进水氨氮为1.5mg/L,第4d 出水氨氮达标,去除量为1mg/L,第6d 氨氮基本全部去除,去除量为1.5mg/L;而R4滤柱进水氨氮为2mg/L,第5d 出水氨氮去除量为1mg/L,第7d 出水氨氮达标,去除量为1.5mg/L.与R1、R2和R3滤柱相比,R4滤柱亚硝氮积累现象时间较长.进水溶解氧为6.5~7mg/L,而理论需氧量为9.14mg/L,亚硝氮长时间积累可能是溶解氧长期不足造成的.

由图5可知,挂膜14d 后滤柱已经有稳定的去除氨氮的效果.在运行过程中,仅改变了进水

氨氮浓度和滤速,进水铁锰浓度维持地下水中的

含量.在4m/h 的条件下,随着运行时间的增长,出水亚硝氮含量逐渐降低;对比10~15d,随着浓度提高,溶解氧不足,前期有亚硝氮积累现象,系统

接触催化氧化能力差,而后期无亚硝氮积累现象.

对比15~29d,随着滤速提升,氨氮去除率先降低,

并伴随有亚硝氮积累,很快氨氮稳定去除.这是由于接触氧化法去除污染物的过程中,地下水中

的Fe 2+、Mn 2+首先吸附在活性滤膜上,然后通过活性滤膜的催化作用被氧化去除,同时又生成新

的具有催化作用的活性滤膜成分,该过程为自催化作用[18],系统的去除污染物效果会逐渐增强.

改变滤速对氨氮去除有一定影响,但系统有一定的适应能力,可以在较短时间内恢复去除效果.孙同喜等[19]研究表明活化沸石的高效吸附作用

可使活化沸石滤料曝气生物滤池通过自然挂膜

实现快速启动,20d 后氨氮可稳定去除.与生物滤

池系统相比,催化氧化滤池在应用中启动时间较

短且稳定性较好.布浩等[20]研究表明催化氧化

滤池滤料表面的活性滤膜具有长时间高效稳定

的催化氧化氨氮性能.曹昕等[14]研究表明滤料表面铁锰复合氧化物活性滤膜有吸附并催化氧

化去除氨氮的作用,Mn 2+的氧化过程可能诱导NH 4+-N 氧化.

2.3 滤柱除污能力探究及微观表征

R1、R2和R3滤柱系统挂膜28d 后,停止投

加高锰酸钾,配制不同的进水铁锰氨氮浓度,在某

一滤速阶段,若出水达标且稳定运行5d,则提高滤速.R3滤柱在滤速为8m/h 时,不同的进水铁锰氨氮浓度沿滤柱深度的变化如图6所示. 由图6A 和6B 可知,R3滤柱对氨氮和锰有很好的去除效果.滤柱去除氨氮和锰速率最高的滤层为0~40cm 段.这一段也是溶解氧消耗最快的滤层段.不同滤层段氨氮和锰的去除率存在明显差异,呈现出上中段去除率高,下段低的现象.布浩等[20]认为由于滤层底部长期处于较低的污染物负荷,削弱了滤料表面氧化膜活性位的利用

3期武俊槟等：催化氧化除铁锰氨氮滤池快速启动的影响因素 1007

率,导致底部氨氮去除能力下降.R3滤柱应对氨氮和锰的最大污染负荷分别为2.1和2.7mg/L,超过此浓度,则出水中氨氮和锰超标.由对应不同氨氮浓度的溶解氧沿程变化规律可知限制氨氮去除效果的主要因素是溶解氧浓度,溶解氧浓度不足以满足去除氨氮所需时,提高进水氨氮浓度对溶解氧的消耗没有影响.布浩等[20]认为可能是因为滤速恒定不变,反应速率也保持不变.邵跃宗等[21]在实验中采用了二次充氧过滤,研究发现,当溶解氧充足时,滤柱下层石英砂表面的滤膜同样具有NH4+-N的去除作用.曾辉平等[10]通过两级滤柱串联高速过滤解决了高铁高锰高氨氮地下水同层净化中溶解氧不足的问题.蔡言安等[9]为解决溶氧不足的问题,采用了人工底部曝气的方式.

图6C为维持进水氨氮、铁和锰浓度分别为(1.42±0.09)、(1.90±0.10)和(1.07±0.12)mg/L,稳定运行5d后氨氮、铁和锰沿程变化规律.铁在0~ 20cm滤层段基本全部去除,而对比图6A和B,氨氮和锰在0~20cm滤层段基本无去除效果.这是由于铁、锰和氨氮中,铁的氧化还原电位最低,锰的氧化还原电位最高,故铁优先被滤柱去除[18],对锰和氨氮形成竞争作用,此外,在滤料表面生成大量铁的氧化物,影响了氨氮和锰的催化氧化效果.

稳定运行30d后,R1、R2、R3滤柱的去除效果和应对最大污染负荷基本无差别,对酸化处理过的生砂、挂膜18d和挂膜28d后稳定运行30d 的滤柱表层石英砂滤料表面的铁锰氧化物膜进行SEM表征(图7).由石英砂生料放大1000倍的表面形貌可知,石英砂生料表面结构致密较为光滑,而挂膜18d后,表面已经附着了一层呈疏松有孔结构的滤膜,挂膜28d且稳定运行30d后,由放大50倍的表面形貌可知,滤膜结构致密,表面均匀.用BET法对石英砂生料与成熟滤料的比表面积进行表征,结果表明滤料的比表面积由0.106m2/g(生料)上升至 3.920m2/g(熟料),曹昕等[14]认为增加的比表面积为滤料表面提供了更多的催化氧化活性位,对氨氮催化氧化过程起到决定性作用.

020406080 100 120

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

氨

氮

浓

度

(

)

(

)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

锰

浓

度

(

)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

氨

氮

铁

锰

浓

度

(

)

滤层深度(cm)

图6 R3滤柱铁锰氨氮浓度沿滤柱深度的变化规律Fig.6 Variation of iron, manganese and ammonia concentration with depth of filter R3

(A) 生砂(×1000)

1008 中国环境科学 37卷

(B) 挂膜18d(×

1000)

图7 生砂、挂膜18d 和28d 石英砂滤料SEM 表征 Fig.7 SEM images of the original filter media (A) and the filter medias after started for 18days (B) and 28days (C)

3 结论

3.1 通过化学氧化法挂膜可以缩短处理含高氨氮、高铁和高锰地下水的催化氧化接触滤池启动时间,适当增加挂膜时的铁浓度有助于缩短滤料成熟周期,使滤柱更快具备除高铁高锰高氨氮的能力. 3.2 化学氧化法挂膜阶段,进水氨氮浓度的改变对滤料成熟周期基本无影响.氨氮去除量随挂膜时间的延长而逐渐增强.运行阶段溶解氧是限制氨氮去除能力的主要因素.

3.3 滤料挂膜28d 后有稳定的除铁锰氨氮的能力,3种污染物去除速率最快均在0~40cm 滤层段,本实验条件下滤柱同步除氨氮和锰的浓度上限分别为2.1,2.7mg/L.铁对滤柱同步除氨氮和锰有抑制作用.

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作者简介：武俊槟(1991-),男,山西孝义人,西安建筑科技大学硕士

研究生,主要从事水处理与微污染控制技术研究.

除铁锰方案

一、系统使用需求一.设计概述本技术方案为500m3/D地下水除铁除锰设备项目设计，所做内容包括除铁除锰水处理设备的设计、制造、安装、调试和系统完成后的技术培训工作，即交钥匙工程（A Turn-Key Project）。二.设计基准 2.1.设计依据原水水质和产品水质技术要求，设计符合贵公司之需求。 2.2.原水水质 1.原水水源：地下水 2.3技术规范 A、《给排水标准规范实施手册》GBJ109-87 B、《工业锅炉水质》标准GB1576-2001 C、《水处理设备制造技术条件》JB2932-86 D、SHSG-053-2003石油化工装置详细工程设计内容规定 E、设备包装运输按JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》执行 F、《离心泵技术条件》GB/ T 16907---1997

G、《泵标准性能》（ISO2858） H、《机械密封和软填料的空腔尺寸》（ISO3069） I、《流体输送用无缝钢管》GB/T14976 J《石油化工企业自动化仪表选型设计规范》SHJ5-88 K、《工业自动化仪表安装工程质量检验评审标准》GBJ131-90 L、《低压配电设计标准》GB50054-95 M、《供配电系统设计规范》GB50052-95 N、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93 O、《钢制压力容器》GB150 P、HGJ32《橡胶衬里化工设备》 Q、《压力容器安全技术监察规程》其它所使用的相关的国家及行业设计、施工、制造、验收标准应保证所执行的标准是现行最新的版本。 2.4、系统简介 1、系统性能：24小时连续供水，控制系统全自动运行，手动再生 2、本方案设计以设备运行稳定、结构合理、性能达标为原则，严格按照各类标准及技术规范进行系统设计，并立足于为用户减少投资、降低运营成本、维护及保养简便及运行安全等角度。 2.5、本设计根据水处理设备装置的设计标准设计，设备组件应达到如下要求： A、结构设计合理、可靠、拆装方便； B、为便于拆装、更换、清洗零件，设计中尽量采用标准化、通用化、

氨吹脱塔计算

氨吹脱塔计算高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，近20 年来，国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺，如生物方法有硝化及藻类养殖；物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。新的技术不断出现，在处理氨氮废水的应用方面展现出诱人的前景。本文侧重介绍吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术特点及研究应用。 1 吹脱技术吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下： NH4++OH- NH3+H2O （1） NH3+H2O→NH4++OH－氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /Kb=（CNH3?CH+）/CNH4+ （2）式中：Ka———氨离子的电离常数； Kw———水的电离常数； Kb———氨水的电离常数； C———物质浓度。式（1）受pH 值的影响，当pH值高时，平衡向右移动，游离氨的比例较大，当pH 值为11 左右时，游离氨大致占（氨态氮，杨）90％。由式（2）可以看出，pH 值是影响游离氨在水中百分率的主要因素之一。另外，温度也会影响反应式（1）的平衡，温度升高，平衡向右移动。表1 列出了不同条件下氨氮的离解率的计算值。表中数据表明，当pH值大于10 时，离解率在80%以上，当pH 值达11时，离解率高达98%且受温度的影响甚微。表1 不同pH、温度下氨氮的离解率% pH 20℃30℃35℃ 9.0 25 50 58 9.5 60 80 83 10.0 80 90 93 11.0 98 98 98 氨吹脱一般采用吹脱池和吹脱塔2 类设备，但吹脱池占地面积大，而且易造成二次污染，所以氨气的吹脱常采用塔式设备。吹脱塔常采用逆流操作，塔内装有一定高度的填料，以增加气—液传质面积从而有利于氨气从废水中解吸。常用填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填料塔的塔顶，并分布到填料的整个表面，通过填料往下流，与气体逆向流动，空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加，随气液比增加而减少。 2 影响因素及液气比的确定影响游离氨在水中分布的pH 值、温度等因素都会影响吹脱效率。另外气液比、喷淋密度等操作条件也是影响吹脱效率的主要因素。下面以逆流塔为例分析液气比的确定及其影

锰砂滤料--除锰除铁滤料.

锰砂滤料产品介绍：（除铁、锰填料）锰砂滤料是采用优质天然锰矿石加工而成，外观呈褐色，对于地下水除铁、除锰过滤有独特的效果。理化指标分析项目测试数据分析项目测试数据密度 2．66g/cm3 破碎率≤1.0% 堆密度 1.85 g/cm3 磨损率≤1.0% 含泥量≤ 2.5% MnO2 30-40% 产品简介：锰砂是选用块状锰矿和天然砂作原料，经破碎筛选加工而成。外观粗糙、呈褐色，天然锰砂中含有MnO2，它是Fe2+氧化成Fe3+的良好催化剂，含锰量（以MnO2计，下同）不小于35%的天然锰砂滤料，既可用于地下水除铁，又可用于地下水除锰；含锰量为20%~30% 的天然锰砂滤料，只宜用于地下水除铁，含锰量低于20%的则不宜采用。产品详情：锰砂具有良好的除锰除铁功能，是给水排水行业最理想的产品。作为锰砂滤料的锰形态主要以二氧化锰为主，用户可根椐不同的处理目的。目前，对使用天然MnO2矿砂除铁，其原理有二种：一种是以所谓滤膜的作用，锰砂表面有一层较强的氧化作用。另一种是锰矿砂本身反铁催化作用，将水中的二价铁催化成三价铁，再把三价铁千周附着在锰矿砂颗粒表面从而起到除铁的目的。天然二氧化锰能氧化水中二价铁为三价铁使其沉淀除去，使水清净。二氧化锰被水中的溶解氧氧化成七价锰的氧化物。七价锰再将水中的二价铁氧化成三价铁。天然锰矿砂是一种很强的氧化剂，能对水中股价铁起氧化作用。锰砂理化分析：锰砂滤料是采用优质天然锰矿石为原料，经机械破碎多次筛选而成，外观粗糙多棱角，呈褐色，晶粒致密，硬度高，耐腐蚀，损失少，使用寿命长，在水中浸泡

不溶解，过滤水中含锰量不增加，天然锰砂具有良好的除铁除锰性能，是地下水和工业用水含铁离子和锰离子进行除铁，除锰处理的必备产品。锰砂滤料是采用国内质量优良、晶粒致密、机械强度大、化学活强、不易破碎、不溶于水的天然锰矿砂。经水洗打磨除杂、干燥、磁选、筛分、除尘等工艺成砂。再把加工好的锰砂按一定的级配调合而成。它具有水处理滤料最理想的级配比例，使它在单位体积内有最大的比表面积、最强的截污能力、最大的氧化催化作用和最小的反冲洗流失率。锰砂滤料外观粗糙呈褐色或淡灰色，常用于生活饮用水的除铁、除锰过滤装置，滤水效果非常良好。（注：MnO2≥35％既可除铁，又能除锰，M nO2≤30％）只能用于地下水除铁）锰砂滤料主要用于降低水中的铁锰铁和锰总含量，根据我国生活饮用水卫生标准规其铁含量≤0.3㎎/L，锰含量 ≤0.1㎎/L，长时间饮用含铁含锰量过高的水会严重影响身体健康. 明建科技有限公司是我国生产净水滤料行业最早的厂家之一，公司工艺先进，设备齐全，技术力量雄厚，加之现代化的科学管理方式，生产十余种产品，上百种规格，主要产品：高效净水剂系列——聚合氯化铝，聚合氯化复合铝铁、碱式氯化铝等。滤料系列——锰砂滤料（除铁除锰）、磁铁矿滤料，果壳滤料（除油）、石英砂滤料、无烟煤滤料、陶粒滤料（轻质、重质）、页岩陶粒滤料、稀土瓷砂滤料、多种型号活炭滤料、惰氧化铝瓷球滤料、各种型号纯白、杂色垫层卵石（砾石）滤料，泡沫颗粒滤珠填料、石榴石滤料等。新型塑料填料系列——多面空心球、纤维球、液面覆盖球、鲍尔环、阶梯环、滤水帽、共聚高频斜管填料等净化水材料。该产品是经中国滤料检测中心检测，哈尔滨建工学院鉴定，地下水除铁除锰协会测定，国家电力工业局热工研究院测试，各项技术指标均达到和超过建设部部颁标准（CJ/T43-1999和CJ/T44-1999）。是石油、化工、电力、冶金、环保、印染、造纸、等各种水处理行业的理想净化水产品，它适应单层、双层和三层滤池，无阀滤池和虹吸滤池及各种机械过滤器、离交换器等。我公司诚以新老用户的厚爱，勇于开拓，创新进取，以质量求生存，以信誉谋发展，向管理要效益的方针，竭诚为广大用户服务，欢迎到北京明建咨询！锰砂主要用于降低水中的铁锰铁和锰总含量，根据我国生活饮用水卫生标准规定其铁含量≤0.3㎎/L，锰含量≤0.1㎎/L，长时间饮用含铁含锰量过高的水会严重影响身体健康;对于纺织印染、食品等行业的产品会生成斑点;对生产设备腐蚀能力强。锰砂滤料锰砂滤料以锰矿石为原料，经破碎、筛分等加工而成。外观粗糙呈褐色或淡灰色，常用于生活饮用水的除铁、除锰过滤装置，滤水效果非常良好应用领域：矿泉水、纯净水、离子水生产线的预处理除铁锰沉淀，以及地热工程和泳池工程的前期水处理除铁除锰等。工作原理：铁以Fe2+的状态曾于地下(井)水中，其水有异色异味，污染离子交换树脂而降低交换能力，长时间后生成铁垢，影响传热，能腐蚀设备。而锰砂中的MnO2与Fe2+发生氧化还原反应，使Fe2+变为Fe3+并生成 Fe(OH)3沉淀，从而利用锰砂过滤器的反冲洗功能达到去除净化

除铁除锰过滤器参数及应用说明

除铁除锰过滤器参数及应用说明除铁除锰过滤器规格参数及应用说明一.产品功能地下水常含一些溶解性铁盐和锰盐，影响水的色度;此外，管壁和滤料上累积铁、锰沉淀物还可降低输水能力，影响水的处理。除铁锰过滤器主要用于去除系统中铁锰物资，净化水质;也可用于水的脱色、除臭、除味等。二.适用范围主要用于食品，饮料，造纸，酿造业，含铁超标水的处理，地下水，井水作为饮用水除铁，地热工程及游泳池循环水的需要。三.产品特点出水水质稳定，除铁、锰效率高，运行维护费用低。与自然氧化除铁法相比，无庞大的反应沉淀构筑物，占地面积小。四.技术参数 1.处理效果：含铁量：≤0.3mg/L; 含锰量：≤0.1mg/L;出水浊度：<5mg/L。2.进水水质：含铁量：≤20mg/L 含锰量：≤3mg/L 进水浊度：<15mg/L碱度：≤2mg/LpH值：>5.5水温：6～10℃工作压力：<0.4Mpa工作温度：常温3.运行参数过滤速度：7～15m/h 滤料层高度：800-1200mm 压缩空气压力：1-2Kg/cm2 反洗压缩空气量： 18-25L/m2.s 反冲洗时间：5～10分钟反洗强度：15L/m2.s(单层)，12L/m2.s(双层)五.工作原理除铁锰过滤器是利用氧化法将水中低价铁离子和低价锰离子氧化成高价铁离子和高价锰离子，再经过吸咐过滤去除，达到降低水中铁锰含量的目地。我公司生产的除铁锰过滤器采用井泵余压射流抽气，管式混合溶氧，盘式散水脱气，滤床接触氧化过滤等工艺，将传统设备的体外曝气氧化移入设备内部，仅靠井泵余压就能使设备工作，能耗低、工艺简洁、性能稳定、综合投资省等显著优点。其中， 1.暴气法：一方面是增加水中的溶解氧;二是驱除CO2，以提高水的PH值，使二价铁氧化成三价铁沉淀，然而再经过滤。 2.过滤：一方面是除去三价铁形成的絮凝体;二是将大部分尚未氧化的二价铁催化氧化作用和羚基氧化的离子交换作用，以达到除铁的目的。过滤后的铁泥可以回收和利用。其中，滤料有石英砂和天然锰砂滤料两种，前者使用于含铁量在4mg/L以下，PH值在6.8以上的原水;后者适用于含铁量在20mg/L以下，PH值在6以上的原水。锰的去除原理同二价铁的去除方法相同。六.规格型号 1.选型一览表 QC型除铁锰过滤器参数一览表六.选用说明 1.设备选型 ①根据水质的不同可选择一级或二级处理系统，根据水量选择单台或多台并联系统。

除铁锰砂除铁、除锰一级、二级工艺流程及步骤

讲述锰砂滤料除铁、除锰工艺①高锰酸钾氧化法高锰酸钾是比氯更强的氧化剂，它可以在中性或微酸性条件下迅速将水中二价锰氧化为四价锰。↓KMnO4 原水→絮凝→沉淀→过滤→除锰水②氯接触过滤法过滤的滤料可采用天然除铁锰砂滤料。天然除铁锰砂滤料对二价锰有相当大的吸附能力。↓Cl2 原水天然锰砂过滤→除锰水③生物固锰除锰法生物除锰滤池必须经除锰菌的接种、培养和驯化。↓消毒剂消毒剂原水→曝气→生物过滤－→除锰水除铁除铁、锰工艺对于铁与锰共存的地下水，除铁锰砂滤料一般要先除Fe2+，后除Mn2+（首先吸附Fe2+，然后吸附Mn2+）其处理工艺流程如下：①以氯为氧化剂，根据二价铁与二价锰的氧化还原电位的差异采用的两级过滤流程，先用氯氧化除铁再用氯接触过滤除锰。当原水中含铁、含锰量较低时，也可采用一级滤池。Cl2↓↓凝聚剂凝聚剂原水－沉淀→除锰滤池→除铁除铁，原水－→絮凝→沉淀除铁滤池→除锰滤池除铁，锰水②先以空气氧化接触过滤除铁，再加氯接触过滤除锰。↓Cl2除铁，原水→曝气→除铁滤池→除锰滤池→除铁，锰水③先以空气氧化接触过滤除铁，再加KMnO4接触过滤除锰。↓KMnO4除铁，原水→曝气→除铁滤池→除锰滤池→除铁，锰水④以空气氧化接触过滤除铁和生物固锰除锰相结合的流程。该滤池的滤层为生物滤层，除铁与除锰在同一滤池完成。↓消毒剂消毒剂原水→曝气→生物除铁除锰滤池→除铁，锰水除铁，⑤当含铁量＞10mg/L，含锰量＞2mg/L时，可采用两级曝气两级过滤的流程。↓消毒剂消毒剂原水→曝气→除铁滤池→曝气→生物除锰滤池除铁，原水

曝气除铁滤池曝气生物除锰滤池－→除铁，锰水除铁一级过滤工艺流程一级过滤工艺O2 CO2 消毒含Fe2+、Mn2+地下水出水除Fe2+、Mn2+滤池曝气出水一级过滤：系统简单、费用较低、当Fe2+、Mn2+含量较低时，宜优先考虑采用。? (Mn2+<1.5mg/L, Fe2+ < 5mg/L) 二级过滤工艺流程含Fe2+、Mn2+地下水除Fe2+滤池充分曝气除Mn2+滤池O2 O2 消毒出水曝气双级过滤：可靠、但系统复杂、费用较高。当Fe2+、Mn2+较高，或含Mn2+一般而含Fe2+量很高时，宜采用二级过滤处理流程。本信息来自建业锰砂滤料网：https://www.sodocs.net/doc/1d18379484.html,/

地下水除铁锰方案

除铁锰的水处理方案进水流量Q=50m3/h,工作压力为2-3公斤，PH=6.5 铁含量锰含量进水5mg/l 1mg/l 出水≦0.3mg/l≦0.1mg/l 处理后的出水达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）规定，铁含量≤0.3㎎/L，锰含量≤0.1㎎/L，处理后的水用于日常家用，采用锰砂过滤器对水中的铁离子和锰离子进水处理，处理工艺流程为曝气→接触氧化→吸附过滤→反洗。一、工作原理除铁锰装置的工作原理：利用氧化方法将水中低价铁离子和低价锰离子氧化成高价铁离子和高价锰离子，再经过吸咐过滤去除，达到降低水中铁锰含量的目地。滤料采用精制石英砂和精制锰砂。精制锰砂的主要成分是二氧化锰(MnO2)它是二价铁氧化成三价铁良好的催化剂。精制锰砂中的MnO2的含量很高，其除铁效果非常理想，含铁锰地下水的PH值大于5.5与精制锰砂接触即可将Fe2+氧化成Fe3+，最后生成Fe(OH)3沉淀物经精制锰砂滤层后被去除。所以精制锰砂层起着催化和过滤双层作用。锰砂除铁机理，除了依靠它自身的催化作用外，还有在过滤时在精制锰砂滤料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜，使能起催化作用。活性滤膜是由R 型羟氢化铁R―FeO(OH)所构成，它能与Fe2+进行离子交换反应，并置换出等当量的氢离子。 Fe2+ +FeO(OH)=FeO(OFe) + +2H+ 结合到化合物中二价铁，能讯速地进行氧化和水解反应，又重新生成羟其氧化铁，使催化物质得到再生。 Fe0(OFe)+ +O2 +H2O=2FeO(OH)+H+ 新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质又参与新催化除铁过程所以活性滤膜除铁过程是一个自动催化过程。

除铁锰工艺.doc

除水中铁锰方法一、工作原理及工艺流程 1、工作原理地下水中的铁，一般是以二价铁离子状态（ Fe2+）存在。当加入氧气时，氧与水中二价铁反应，使二价铁氧化成三价铁（ Fe3+），并呈深黄色胶体状态，当这些胶体状态的铁遇到细小的孔隙，便难于通过，即会累积于过虑物表面，并在滤料颗粒表面生成具有接触催化活性的铁质滤膜，这种滤膜可以充分吸附三价铁，最后去除水中过量的铁，使其满足用水要求。其主要反应式如下： Fe2++FeO(OH)→ FeO(OFe)++H+ FeO(OFe)++O2＋H2O→ FeO(OH)＋H+ 滤料的成熟期，与地下水的水质，特别是水中含铁量、滤料的粒径、滤层的厚度、滤速等因素有关。水中含铁量在≤10mg/L时，抽水过滤持续到 2~3 天；含铁量在 10~20mg/L 时，需持续抽水到 7 天左右。滤料的滤速为 10~15m/h 时，可以达到除铁效果；如果需要除锰滤速为≤6m/h，才能达到除锰目的。 2、工艺流程地下水中除铁、锰的工艺流程及设计方案因地下水中含铁、含锰、及其 pH 值的高低、处理水量的大小不同而不同。当水中含铁量 <10mg/L，pH＝ 5."5 时，设计为一次曝气、一级过滤；当水中含铁量10~20mg/L、pH＝ 5."5 时，设计为一次曝气、二级串联过滤；当水中含铁锰均要去除时，原则上先除铁后除锰；当水中含铁、锰量比较低、pH 值较高时，可以采用加大罐体直径，减慢滤速，用单级过滤予以去除。当被除铁、除锰的原水pH 值< 6."8 时，需向原水加碱或石灰拌搅成碱化溶液，提高 pH 值后，才能把水中的锰离子去除。当水中含二氧化碳时，应首先将原水进行一次或二次曝气，去 1 / 3

污水深度处理除铁除锰研究进展

污水深度处理除铁除锰研究进展随着工业的不断发展，社会对铁锰等金属元素的需求量不断增大，铁锰为人类社会带来GDP增长的同时也造成了严重的污染问题，反过来制约人类社会的发展脚步，给人类正常的生活带来较大的影响，鉴于铁锰的污染问题越来越严重，社会上研究铁锰去除的专业人士越来越多，在对微污染水源原水、城市污水、工业废水、雨水中铁锰的去除方法上取得了较大的突破，下面将从这四个方面逐一进行介绍。 1.微污染水源原水除铁锰研究近年来，我国湖泊、水库水污染程度日趋加剧，即使作为城镇水源的水体，也都受到不同程度的污染。国内外关于微污染水源水处理己开展了很多研究，但是由于水源水质的差别，对于特定的水源水质还需要开展针对性的试验研究【1】。水源水中铁锰的污染不容忽视，Fe含量过高能促进管网中铁细菌的繁殖生长,在管网内壁形成豁性膜，造成洗涤衣物、器皿着色和形成令人反感的沉淀或异味，Fe毒性的动物实验表现为神经抑制、快而浅的呼吸、昏迷、痉挛、呼吸衰竭和心跳停止，还有致癌性；水体中Mn含量过高会使饮用水发出令人不快的味道,并使器皿和洗涤衣物着色，二价锰氧化会产生沉淀和结垢,结垢脱落后随水流流出，形成黑色沉淀。慢性Mn的暴露会引起生殖功能的改变，虽然有一些动物试验研究表明,适量的Mn具有一定的抗癌作用，但过量摄入施会增加肿瘤的发生率【2】。鉴于以上微污染水源水中铁锰的污染特点，本文从物理、化学、生物3个方面对微污染水源原水的处理方法进行了研究。 1.1 物理法在物理法中本文主要选取了一种新型的水质水源改善技术——曝气充氧，通过该项技术能够实现水体混合，破坏水体原有的分层结构，控制藻类疯长，增加水体中的溶解氧并在底泥表面形成一层覆盖层，抑制铁锰等向水体中释放。河水在冬夏两季由于温度差会产生分层的特点，水体分层后，上下层水体缺乏交换，底部发生厌氧状态,会造成底泥氮、磷、铁、锰释放，有机物厌氧分解，使水产生臭味和色度。其中，含氮有机物在氨化细菌作用下分解为氨氮，由于厌氧，不能进

Fenton处理效率的影响因素

Fenton处理效率的影响因素编辑 pH值因为Fe 在溶液中的存在形式受制于溶液的pH值，所以Fenton试剂只在酸性条件下发生作用，在中性和碱性环境中，Fe不能催化H202产生·OH。研究者普遍认为，当pH值在2～4范围内时，氧化废水处理效果较好，最佳效果出现在pH=3时。Lin和Peng [10]在采用Fenton试剂处理纺织废水时发现，当pH值增加并超过3时，废水中的COD迅速升高，从而得到最优点pH=3。在该条件下，COD的去除率达到80%。 Casero将Fenton 试剂运用于芳香胺废水处理时发现，O-联茴香胺转化成开环有机物的过程与起始pH值无关。反应完全后，废水的pH值比起始pH值有所下降，原因可能是Fenton反应产物Fe水解使pH值下降。同时，Fenton试剂在较宽的pH值范围都能降解有机物，这就避免了对废水的缓冲。试剂配比在Fenton反应中，Fe起到催化剂的作用，是催化H202产生自由基的必要条件。在无Fe条件下，H202难于分解产生自由基。当Fe浓度很低时，反应(1)速度很慢，自由基的产生量小，产生速度慢，整个过程受到限制。当Fe浓度过高时，会将H202还原且被氧化成Fe，造成色度增加。 J.Yoon研究了不同[Fe]/[ H202 ] 比值对反应的影响。在[ Fe]/[ H202] = 2 环境中，当有机物不存在时，Fe在几秒内消耗完。有机物存在时，Fe的消耗大大受到限制。但不管有机物存在与否，H202都在反应开始的几秒内被完全消耗。这表明，在高[ Fe]/[ H202 ]比值条件下，消耗H202产生·OH自由基的过程在几秒内进行完毕。在[ Fe2+ ]/[ H202 ] = 1环境中，当有机物不存在时，H202的消耗在反应刚开始时消耗迅速，随后消耗速度缓慢。有机物存在时，H202的消耗在反应刚开始时非常迅速，随后完全停止。但不管有机物存在与否，Fe 在反应刚开始后不久就被完全消耗。因此，反应开始时加入的Fe在90min内不能使H202消耗完。在[ Fe]/ [H202]≤1 条件下，和[Fe]/[ H202 ]=1时一样，Fe在反应刚开始后不久就被完全消耗，但H202被完全消耗的时间更长。反应温度根据反应动力学原理，随着温度的增加，反应速度加快。但对于Fenton 试剂这样的复杂反映体系，温度升高，不仅加速正反应的进行，也加速副反应。因此，温度对Fenton 试剂处理废水的影响复杂。适当的温度可以激活·OH自由基，温度过高会使H202分解成H2O 和O2。Sheng[8]用Fenton试剂处理退浆废水时发现，最佳的反应温度出现在30℃，低于该温度出水的COD迅速升高。这可能是由FeSO4/ H202的反应缓慢造成的。温度高于30 ℃时，由于H202分解带来的不良影响，COD去除率增加缓慢。Basu和Somnath用Fenton 试

除铁除猛过滤器

除铁猛产品说明技术手册

除铁锰过滤器产品概述一般而言,地表水硬度较低,悬浮物含量大。地下水浊度低，硬度高，且含铁、锰。水中含铁除了在生活上和工业生产中带来危害外，对工业锅炉、印染、化工、制药及水处理的危害也不能低估。对水处理而言，因为二价铁离子极容易污染交换树脂，造成树脂因铁中毒而影响交换能力。当用含铁水作为锅炉给水时，容易在锅炉受热面结成铁垢，影响传热效果及产生垢下腐蚀。若作为纺织印染给水则影响产品质量，除铁过滤器则是对地下水除铁的专用装置。其方法为射流空气泵或压缩空气对吸水曝气后与罐内锰砂作用除铁；或用莲蓬头高位跌气及制曝气头等装置除铁，效果均佳。工作原理二价铁(Fe2+)具有较强的还原性，它容易被氧化剂（如氧气、氯气、等）氧化成三价铁（Fe3+)。Fe3+在水中容易发生水解反应，生成难溶的化合物Fe(OH)3沉淀析出，从而达到除铁目的。以上是曝气法除铁的基理。锰砂除铁是常用方法。天然锰砂的主要成份是二氧化锰（MnO2),它是二价铁氧化成三价铁的催化剂，由此而生成的Fe3+立即被水分解成絮状氢氧化铁而沉淀，铁被去除。采用曝气加氧与锰砂联合除铁是常用除铁方法。含铁（锰）的地下水经充气或加入氧化剂后，水中铁（锰）离子开始

氧化，当水流经锰砂滤层时，在滤层中发生接触氧化反应及滤料表面的生物化学作用和物理截留吸附作用，使水中铁（锰）离子沉淀去除。尤其是在处理微污染含锰地下水的过程中，铁细菌不仅能有效地去除铁锰，同时还能以水中氨为营养源，进行新陈代谢，在其他细菌参与下，同时达到去氨氮的效果。该设备有手动型和自动型两种类型。手动型通过手动控制反洗；自动型通过时间或压差传感器控制反洗进水浊度≤15mg/L 过滤速度 7～10m3/h（单层）10～12 m3/h（双层）最大不超过15 m3/h 出水浊度≤5mg/L 工作压力≤0.6Mpa 反洗强度 15L/m2·s（单层） 12L/m2·s（双层）工作温度5℃～95℃ 反洗压缩空气量18～25L/m2·s 滤料层高1000～1200mm 系统溶解氧含量≤3mg/L

水处理设备装置相关除铁锰技术

水处理设备装置相关除铁锰技术一、工作原理除铁锰水处理设备装置的工作原理：利用氧化方法将水中低价铁离子和低价锰离子氧化成高价铁离子和高价锰离子，再经过吸咐过滤去除，达到降低水中铁锰含量的目地。滤料采用精制石英砂和精制锰砂。精制锰砂的主要成分是二氧化锰(MnO2)它是二价铁氧化成三价铁良好的催化剂。精制锰砂中的MnO2 的含量很高，其除铁效果非常理想，含铁锰地下水的PH值大于5.5与精制锰砂接触即可将Fe2+ 氧化成Fe3+其反应如下： 2Mn2+ +O2 +2H2O=2MnO2 +4H+ 4MnO2 +3O2 =2Mn2O7 Mn2O7 +6Fe2+ +3H2O=2MnO2 +6Fe(OH)3 Fe(OH)3沉淀物经精制锰砂滤层后被去除。所以精制锰砂层起着催化和过滤双层作用。锰砂除铁机理，除了依靠它自身的催化作用外，还有在过滤时在精制锰砂滤料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜，使能起催化作用。活性滤膜是由 R型羟氢化铁R―FeO(OH)所构成，它能与Fe2+进行离子交换反应，并置换出等当量的氢离子。

资源共享来源于莱特莱德上海水处理设备工程公司 Fe2+ +FeO(OH)=FeO(OFe) + +2H+ 结合到化合物中二价铁，能讯速地进行氧化和水解反应，又重新生成羟其氧化铁，使催化物质得到再生。 Fe0(OFe)+ +O2 +H2O=2FeO(OH)+H+ 新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质又参与新催化除铁过程所以活性滤膜除铁过程是一个自动催化过程。除铁锰水处理设备装置，广泛用于矿泉水，纯水预处理除铁锰沉淀，以及在地热工程和游泳池工程中的前期水处理除铁锰等二、系统结构特点除铁锰水处理设备装置由本体、引射曝气装置、中间加压泵、反冲泵、控制系统、供水泵及管网系统组成。本设备采用国际上最新技术“活性生物膜接触氧化法”对地下水进行除铁除锰。含铁锰下水经曝气后，水中铁离子开始氧化，当水流经锰砂、滤层过滤时，由于滤料的化学作用及滤料表面的铁(锰)细菌(多芽胞锈菌属、含铁嘉氏铁杆菌，单细胞铁细菌及锈色披毛菌等)的生物化学作用。在滤料层中开始发生生物化学瓜，接触氧化反应及物理的截留吸附作用，可大大加快水中

氨氮吹脱塔方案()

氨氮吹脱系统技术方案 2013年4月18日一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。不同pH、温度下氨氮的离解率（％）当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH

值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。三、运行条件进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。五、预期处理效果废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。六、占地面积氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。

除铁锰设备工艺原理及流程简介

除铁锰设备工艺原理及流程简介地下水中常含有过量的铁和锰，而长期饮用含铁、含锰高的水对人体不利。水中含铁较高时，水有铁腥味，影响水的口味，作为造纸、纺织、印染、化工和皮革等生产用水，会降低产品质量;洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍;铁质沉淀物会滋长铁细菌，阻塞管道，有时会出现红水。而含锰量较高的水所发生的问题与含铁量较高的情况相类似，并且在工业领域中，水中的铁、锰含量过高对设备具有一定的腐蚀从而缩短设备的使用寿命。根据我国生活饮用水质标准规定，凡是生活饮用水中铁含量大于0.3毫克/升，锰含量大于0.1毫克/升的必须进行净化处理。除铁锰设备主要应用于地下水高铁,高锰地区经处理后的水符合国家饮用水标准。 ●工艺原理地下水中的溶解性铁、锰，一般以低价Fe2+、Mn2+形态存在，在pH值为6.8～7.2的条件下，高价铁锰化合物呈胶凝聚沉降，用过滤的方法即可去除。本设备采用天然锰砂为过滤介质。除铁原理为地下水中二价铁离子，经曝气后，流经滤层过滤时，被覆盖在滤料表面的生物膜吸附并在催化的作用下被溶解氧所氧化，并吸附在滤料上，氧化生成三价铁的氧化物，作为新的滤

膜参与新的催化反应，待产水运行一个周期反洗将过剩的氧化物冲掉。除锰原理同上。滤层由于离子选择吸收原理，先除铁后除锰。当含铁地下水经天然锰砂滤层过滤时，锰砂滤层对水中铁质起着两方面作用： 1. 催化与氧化作用，加速水中二价铁氧化为三价铁。 2. 截留分离作用，将铁质从水中分离出去，并截留于滤层之中，这两个作用在锰砂滤层中一般是同时完成的。 ●工艺流程 1.当地下水中含铁浓度在5~10mg/l，含锰浓度在1~ 2mg/l 时，或地下水中仅含铁而不含锰时，含铁浓度在10mg/l左右时，可采用曝气――单级除铁除锰过滤。工艺流程：地下水→深井泵→曝气装置→水箱→过滤泵→除铁除锰装置→蓄水池→用水单位。 2.若地下水中含铁、锰较高时，即铁大于10mg/l、锰大于2mg/l时，宜采用曝气――双级除铁除锰过滤。典型工艺流程：地下水→深井泵→曝气装置→水箱→过滤泵→一级除铁除锰装置→二级除铁除锰装置→蓄水池→用水单位

地下水除铁除锰工艺流程

地上式溶解氧法除铁除锰工艺流程，有几种形式。选用什么样的流程主要取决于原水的化学成分，如水的碱性；铁和锰的含量。在北方寒冷地区，当水中碱度大于2.0mg/l；铁小于2.0mg/l；锰小于1.5mg/l时可采用简单爆气一级过滤法处理，达到除铁除锰的目的。当水中铁的含量大于5mg/l；锰大于1.5mg/l时一般采用二级过滤工艺，一级过滤先除铁，二级过滤再除锰原因是当铁和锰同时存在于水中时，铁能干扰锰的去除，特别是铁和锰的含量较高时，除锰就更困难。海拉尔净水所除铁除锰工艺，就依据上述原理和实践经验设计的。海拉尔除铁除锰净水工程，是我局给水处理能力最大的设计，既包括原有水厂除铁设备的扩能，又有新建除锰设计。其设计参数如下： 1、水质资料：Fe 5mg/l;Mn 1.5-3.0mg/l 碱度6mg/l- 10 mg/l 2、处理能力：15400t/d 3、工艺流程：由于原水含铁量在5mg/l,锰为3.0mg/l含量较高，所以根据前面所述原理,必须采用曝气→一级过滤→二次曝气→二次过滤工艺流程,方能将水中的铁和锰除去,若采用曝气→一级过滤的简单工艺是不可能达到除锰的目的。在施工设计之前，我们到海拉尔水电段净水所调查时，发现既有采用简单曝气一级过滤工艺二组240t/h无阀过滤池出水槽内沉积约20mm左右厚的黑色锰质沉淀物，据水电段反映，这些锰质沉淀在给水管道中也有大量结垢沉积，有的地方已造成管道严重堵塞，甚至完全不能通水。本次设计，为了尽可能除锰，又在原有二组和新建一组无阀滤池一级除铁后的过滤出水，增加了机械强制曝气措施，其目的有二个，一是尽量除去一级处理出水中的二氧化碳，提高水的PH值（据有关资料介绍，表面曝气法可以去除50%-70%的二氧化碳）；二是尽可能的向一级出水中充氧（溶解氧饱和度可达80%-90%），将水中的二价锰大部分氧化成三价锰，然后进入二级过滤时（采用普通快滤池8格），将水中的锰和一级过滤后残留在

除铁锰方案精编

除铁锰方案精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

一、系统使用需求一.设计概述本技术方案为500m3/D地下水除铁除锰设备项目设计，所做内容包括除铁除锰水处理设备的设计、制造、安装、调试和系统完成后的技术培训工作，即交钥匙工程（A Turn-Key Project）。二.设计基准 .设计依据原水水质和产品水质技术要求，设计符合贵公司之需求。 .原水水质 1.原水水源：地下水 2.原水水质：依据大同区2002年5月14日水质监测技术规范 A、《给排水标准规范实施手册》GBJ109-87 B、《工业锅炉水质》标准GB1576-2001 C、《水处理设备制造技术条件》JB2932-86

D、SHSG-053-2003石油化工装置详细工程设计内容规定 E、设备包装运输按JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》执行 F、《离心泵技术条件》GB/ T G、《泵标准性能》（ISO2858） H、《机械密封和软填料的空腔尺寸》（ISO3069） I、《流体输送用无缝钢管》GB/T14976 J《石油化工企业自动化仪表选型设计规范》SHJ5-88 K、《工业自动化仪表安装工程质量检验评审标准》GBJ131-90 L、《低压配电设计标准》GB50054-95 M、《供配电系统设计规范》GB50052-95 N、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93 O、《钢制压力容器》GB150 P、HGJ32《橡胶衬里化工设备》 Q、《压力容器安全技术监察规程》其它所使用的相关的国家及行业设计、施工、制造、验收标准应保证所执行的标准是现行最新的版本。、系统简介 1、系统性能：24小时连续供水，控制系统全自动运行，手动再生

氨氮开题报告

学号：XXXXXX XXXXX大学本科生开题报告论文题目：学院名称：专业：姓名：导师姓名：开题日期：年月日开题报告页文献综述页文献翻译页翻译原文页

开题报告的内容一．课题来源、项目名称课题来源：自选项目名称：电化学氧化法去除水中氨氮的研究二．对毕业设计的认识与要求 1.氨氮的来源、存在形式、危害及限值 1.1氨氮的来源氨氮，指以氨或铵离子形式存在的化合氨。氨氮主要来源于人和动物的排泄物，生活污水中平均含氮量每人每年约2.5-4.5 kg。雨水径流以及农用化肥的流失也是氨氮的重要来源。另外，氨氮还来自石油化工、冶金、油漆颜料、煤气、炼焦、鞣革、化肥等工业废水。 1.2氨氮在水中的存在形式氮氮（NH3-N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）的形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值高时，游离氮比例高，反之则铵盐的比例高[1]。 1.3氨氮的危害原水中氨氮的浓度较高时，会引起水体的“富营养化”，引发“赤潮”等现象，引起水中生物因缺氧而死亡。在微生物的作用下，水中的氨氮还能被氧化为亚硝酸盐或硝酸盐。研究发现亚硝酸盐和硝酸盐会对人体健康造成两种危害，即诱发正铁血红朊症(尤其是婴儿)和产生致癌的亚硝胺。 1.4国内外对饮用水中氨氮含量的限值目前，各个国家对于饮用水中氨氮浓度的限值有不同的规定。代表世界上先进的饮用水标准的美国（2001年）、欧盟（98/83/EC）和世界卫生组织（WHO）的标准中，美国并未对其进行规定，欧共体水质标准中，氨氮的指导值为0.05mg/L，最大允许值是0.5 mg/L，WHO限值1.5 mg/L。我国于2006年12月29日颁布，2007年1月开始实施的《生活饮用水卫生标准》（GB-5749-2006）增加了氨氮为非常规指标，限值为0.5 mg/L。

地表水除铁除锰总结

地表水除铁除锰总结 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

地表水除铁、除锰我国城镇和工业企业有百分之七十以上以地表水为水源，而其中以湖泊和水库为水源的又达百分之四十以上。一、地表水中铁、锰的来源（1）含铁含锰地下水的补给，将铁、锰带入地表水中。（2）含铁含锰的工业废水排入地表水中。（3）雨雪冲刷将地面的含铁、锰化合物带入地表水中。（4）湖、库水中有机物分解在底部形成厌氧环境，高价的铁、锰化合物被还原为二价铁和二价锰而溶于水中；当水温变化、风浪作用，上游洪水注入湖、库等原因，使底部含铁含锰水向湖库中上层扩散，致湖库水中铁、锰浓度升高。二、地表水中铁、锰的存在形态（1）除了含有溶解态的二价铁和二价锰以外，还含有以悬浮物和络合物形态存在的非溶解态的铁、锰化合物。（2）地表水中虽常含有铁、锰，但一般含量并不高，常不超过水质标准的限值。但有的地表水体，特别是湖、库水会出现铁、锰浓度超标的现象，并常具有季节性超标的特点。三、地表水除铁、锰的方法一般为去除水中的二价铁和二价锰常采用氧化的方法，即先将溶解态的二价铁和二价锰氧化成非溶解态的高价铁、锰化合物，再用混凝等固液分离方法将其由水中除去，从而达到除铁除锰的目

的。常用的氧化剂有氯、臭氧、二氧化氯、高锰酸钾（及其复合剂）等。（1）氯氧化法除铁、锰在天然水 pH条件下,氯氧化二价锰的速度甚慢，只有将水的pH提高到9.5以上，氧化速度才足够地快。当有催化剂存在时，氯氧化二价锰的速度可大大加快，从而可在天然水 pH条件下除锰，但这对于地表水厂是难以实现的（2）臭氧氧化法除铁、锰当水的pH 不低于6.5时，臭氧与锰的反应时间很短，只需数十秒。但臭氧氧化除铁除锰只在水厂有臭氧制备投加设备时才能用。当臭氧投加量超过理论值时，会出现二价锰被氧化成七价锰，从而使水产生红色。所以臭氧投加量需严格控制。（3）二氧化氯氧化除铁、锰二氧化氯反应能生成对人体有毒害作用的亚氯酸盐，按照国标水中亚氯酸盐的浓度限值为0.8mg/L，按转化率70%计算，二氧化氯的投加量不宜超过1.0mg/L，能氧化去除约0.3mg/L的二价锰，所以二氧化氯只能于二价锰浓度很低时使用。（4）高锰酸钾氧化法除铁、锰高锰酸钾是比氧和氯都更强烈的氧化剂，能迅速地将二价铁氧化为三价铁。高锰酸钾可以在中性和微酸性条件下迅速将水中二价锰氧化为四价锰。

脱硫效率影响因素及运行控制措施

影响湿法烟气脱硫效率的因素及运行控制措施孙国柴福东张成立 [摘要]从烟气SO2的吸收反应原理出发，找出影响脱硫效率的主要因素，并制定运行控制措施，以保证我厂烟气脱硫系统的稳定、高效运行。 [关键词]影响脱硫效率因素；控制措施前言目前我厂两台600MW及两台1000MW燃煤发电机组所采用的石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统运行情况良好，基本能够保持系统安全稳定运行，并且脱硫效率在95%以上。但是，有两套脱硫系统也出现了几次烟气脱硫效率大幅波动的现象，脱脱效率由95%逐渐降到72%。经过对吸收系统的调节，脱硫效率又逐步提高到95%。脱硫效率的不稳定，会造成我厂烟气SO2排放量增加，不能达到节能环保要求。本文将从脱硫系统烟气SO2的吸收反应原理出发，找出影响脱硫效率的主要因素，并制定运行控制措施，以保证我厂烟气脱硫系统的稳定、高效运行。一、脱硫系统整体概述邹县发电厂三、四期工程两台600MW及两台1000MW燃煤发电机组，其烟气脱硫系统共设置四套石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置，采用一炉一塔，每套脱硫装置的烟气处理能力为每台锅炉100%BMCR工况时的烟气量，其脱硫效率按不小于95%设计。石灰石——石膏湿法烟气脱硫，脱硫剂为石灰石与水配置的悬浮浆液，在吸收塔内烟气中的SO2与石灰石反应后生成亚硫酸钙，并就地强制氧化为石膏，石膏经二级脱水处理作为副产品外售。烟气系统流程：烟气从锅炉烟道引出，温度约126℃，由增压风机升压后，送至烟气换热器与吸收塔出口的净烟气换热，原烟气温度降至约90℃，随即进入吸收塔，与来自脱硫吸收塔上部喷淋层（三期3层、四期4层）的石灰石浆液逆流接触，进行脱硫吸收反应，在此，烟气被冷却、饱和，烟气中的SO2被吸收。脱硫后的净烟气经吸收塔顶部的两级除雾器除去携带的液滴后至烟气换热器进行加热，温度由43℃上升至约80℃后，通过烟囱排放至大气。二、脱硫吸收塔内SO2的吸收过程烟气中SO2在吸收塔内的吸收反应过程可分为三个区域，即吸收区、氧化区、中和区。 1、吸收区内的反应过程：烟气从吸收塔下侧进入与喷淋浆液逆流接触，由于吸收塔内充分的气/液接触，在气-液界面上发生了传质过程，烟气中气态的SO2、SO3等溶解并转变为相应的酸性化合物： SO2 + H2O H2SO3 SO3 + H2O H2SO4 烟气中的SO2溶入吸收浆液的过程几乎全部发生在吸收区内，在该区域内仅有部分HSO3-被烟气中的O2氧化成H2SO4。由于浆液和烟气在吸收区的接触时间非常短（仅有数秒），浆液中的CaCO3仅能中和部分已氧化的H2SO4和 H2SO3。在此区域内，浆液中的CaCO3只有很少部分参与了化学反应，因此液滴的pH值随着下落急剧下降，其吸收能力也随之减弱。由于在吸收区域内上部pH较高，浆液中HSO3-浓度低，易产生CaSO3·1/2H2O，随着浆液的下落，接触的SO2溶浓度越来越高，使浆液pH值下降较快，此时CaSO3·1/2H2O可转化成Ca（HSO）2。 2、氧化区内的反应过程：氧化区是指从吸收塔液面至氧化风管道下方约200mm至300mm处，该区域内的主要反应是： H+ + HSO3- +1/2O2 2H+ + SO42- CaCO3+2H+ Ca2++ H2O+CO2

除铁除锰过滤器使用说明书

除铁除锰过滤器使用说明书我国有很多地区的地下水中，铁和锰的含量较高，超过或大大超过了生活饮用水卫生标准和工业用水标准。含铁、锰水有铁腥味，使用中能在各种家用器具上产生棕色锈斑，洗涤衣服会染成黄色或棕黄色污渍、沉淀在管道内壁的铁质可使铁菌生长，使水龙头放出“红水”;含铁(锰)水用于造纸、纺织、软片制造或制革等，可使产品产生污点，无法提高产品质量。有的学者认为某些地方病与常年饮用含锰水有关。新近研究发现，过量的铁、锰还会损伤动脉内壁和心肌，形成动脉粥样斑块，造成冠状动脉狭窄而导致冠心病。同时，铁、锰的异味特大，而且污染生活用具，使人们难以忍受。水中的铁锰对工业是有百害而无一益的，任何情况下都希望越少越好。要解决这些问题，只能使用除铁除锰过滤器。地下水中常含有过量的铁和锰，而长期饮用含铁、含锰高的水对人体不利。水中含铁较高时，水有铁腥味，影响水的口味，作为造纸、纺织、印染、化工和皮革等生产用水，会降低产品质量;洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍;铁质沉淀物会滋长铁细菌，阻塞管道，有时会出现红水。而含锰量较高的水所发生的问题与含铁量较高的情况相类似，并且在工业领域中，水中的铁、锰含量过高对设备具有一定的腐蚀从而缩短设备的使用寿命。

根据我国生活饮用水质标准规定，凡是生活饮用水中铁含量大于0.3毫克/升，锰含量大于0.1毫克/升的必须进行净化处理。除铁除锰设备主要应用于地下水高铁,高锰地区经处理后的水符合国家饮用水标准。除铁除锰净水设备可根据用户的需求采用碳钢、玻璃钢、不锈钢等材质，以天然的锰砂、石英砂为过滤介质使地下原水经处理后完全达到了国家的饮用水标准，该设备是具有工艺简单、操作方便、工作效率高、净水效果好等优点，并且在抽水净化和使用中全部采用了自动控制。广泛应用于医药行业、电子行业、工矿企业等以地下水为水源的生活用水和工业用水处理。除铁除锰设备工作原理：本设备采用天然锰砂为过滤介质。除铁原理为地下水中二价铁离子，经曝气后，流经滤层过滤时，被覆盖在滤料表面的生物膜吸附，并在催化的作用下被溶解氧所氧化，并吸附在滤料上，氧化生成的三价铁的氧化物，作为新的滤膜参与新的催化反应，待产水运行一个周期反洗将过剩的氧化物冲掉。除锰原理同上。滤层由于离子选择吸收原理，先除铁后除锰。在PH值等于 6.8- 7.2条件下，Fe (OH)3呈胶体凝聚沉淀，用过滤的方法即可除去。