專利名稱：一種與活性炭技術結合的地下水除鐵除錳方法
技術領域：
本發(fā)明一種與活性炭技術結合的地下水除鐵除錳方法屬于地下水處理技術領域。 本發(fā)明采用多介質過濾器與食品級活性碳過濾器相結合的技術，可以將地下水中常見的鐵、錳離子去除，具有去除效率好、安全性高等特點，可以制取符合標準的生活飲用水，對于解決地下水污染具有重要意義。
背景技術：
地下水中的鐵和錳主要以二價離子形式存在，微量的鐵和錳是人體必需的元素， 但飲用水中含有超量的鐵和錳，會產生異味和色度。當水中含鐵量小于0. 3mg/L時無任何異味；含鐵量為0. 5mg/L時，色度可達30度以上；含鐵量達1. Omg/L時便有明顯的金屬味。 水中含有超量的鐵和錳，會使衣物、器具洗后染色。含錳量大于1. 5mg/L時會使水產生金屬澀味。錳的氧化物能在衛(wèi)生潔具和管道內壁逐漸沉積，產生錳斑。當管中水流速度和水流方向發(fā)生變化時，沉積物泛起會引起“黑水”現象。因此，《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》規(guī)定，飲用水中鐵的含量不應超過0. :3mg/L，錳的含量不應超過0. lmg/L。在我國，飲用水除鐵除錳的研究始于二十世紀五十年代，經過數十年的不斷探索和實踐，已經掌握了除鐵除錳的基本原理、設計方法、參數選擇和運行管理模式。目前，地下水除鐵除錳的機理主要如下所述含鐵地下水由于不接觸空氣，主要以不穩(wěn)定的重碳酸亞鐵形式存在于水中，當含鐵地下水與空氣接觸時，空氣中的氧進入水中，二價鐵被氧化生成難溶于水的三價鐵氫氧化物從水中析出，被錳砂濾料吸附截留，從而達到除鐵的目的；地下水除錳要比除鐵困難得多，直到二十世紀七十年代末，才對除錳引起足夠的重視，使地下水除錳有了解決辦法，首先需選用二氧化錳含量不小于35%的錳砂作為濾料，既可以除錳，又可以除鐵，二氧化錳含量小于30%，只適宜地下水除鐵，另外需要采用曝氣接觸氧化法，將含錳地下水強烈曝氣充氧，利用接觸氧化原理將水中的二價錳離子氧化成二氧化錳，在錳砂濾料表面形成活性濾膜，這種濾膜又可以繼續(xù)吸附水中的錳離子并氧化成二氧化錳吸附去除，最終達到除錳的目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現有地下水除鐵錳技術的不足，提供一種效果好、安全性高的方法。本方法是利用射流曝氣、多介質過濾和活性炭過濾相結合的技術來去除水中的鐵、 錳，首先對地下水進行射流曝氣，將水中二價鐵離子氧化為三價鐵離子，并生成氫氧化物絮凝體，被所述的多介質過濾器中的錳砂吸附、截留，達到除鐵的目的；經過所述射流曝氣，地下水中含有充足的氧氣，在氧氣與錳砂的共同作用下，水中的二價錳離子在被錳砂表面的活性濾膜吸附、氧化，最終變成二氧化錳并被錳砂吸附，達到除錳的目的；所述活性碳過濾器中填充食品級活性炭，可以去除地下水中可能含有的化學有機物及色度和味道等，進一步保證地下水的飲用安全。本發(fā)明主要包括三個步驟
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(1)曝氣氧化含鐵、錳的地下水在水泵作用下進入曝氣水箱，鼓風機通過射流曝氣裝置對水箱中的地下水進行曝氣，水箱底部的曝氣管均勻分布曝氣小孔，使水箱中含氧量不低于5mg/ L。地下水中的鐵主要以二價鐵離子為主，經曝氣后，被氧氣氧化為三價鐵離子并生成氫氧化物絮凝體；(2)多介質過濾器的截留及再次氧化所述曝氣水箱的出水口通過管道與水泵的進水口相連，通過水泵的加壓作用，地下水進入多介質過濾器，多介質過濾器中填充錳砂，其中二氧化錳含量為35%，所述曝氣氧化過程中生成的三價鐵離子氫氧化物絮凝體被錳砂吸附，沒有被氧化的二價鐵離子與錳砂接觸，被錳砂中的二氧化錳氧化成三價鐵離子，繼續(xù)生成三價鐵離子氫氧化物絮凝體并被錳砂吸附，完成除鐵過程；所述絮凝體在錳砂周圍形成一層活性濾膜，在所述曝氣氧化步驟中，地下水含有了充足氧氣，水中的二價錳離子在氧氣和錳砂的共同作用下，被氧化成二氧化錳并被錳砂吸附、截留，完成除錳過程；(3)活性炭的再次吸附截留所述多介質過濾器的出水口通過管道與活性碳過濾器的進水口相連，活性碳過濾器中填充食品級活性炭，可以去除地下水中可能含有的化學有機物及色度和味道等，進一步保證地下水的飲用安全。本發(fā)明一種與活性炭技術結合的地下水除鐵除錳方法的優(yōu)點如下所述本方法采用射流曝氣技術，既適用于大型地下水除鐵除錳工程，又適用于小型工程，而且容易控制曝氣水箱中的含氧量；多介質過濾器中以錳砂為填料，錳砂中二氧化錳含量不低于35%，對水中的鐵和錳具有非常高的去除率；活性碳過濾器中以食品級活性炭為填料，可以提高地下水的飲用安全性。


圖1為本發(fā)明一種與活性炭技術結合的地下水除鐵除錳方法的工作流程圖。
具體實施例方式現將本發(fā)明的具體實施例敘述于后。例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。實施例一參見圖1，圖1為本實例一種與活性炭技術結合的地下水除鐵除錳方法的工作流程圖。主要包括三個步驟(1)曝氣氧化含鐵、錳的地下水在水泵作用下進入曝氣水箱，鼓風機通過射流曝氣裝置對水箱中的地下水進行曝氣，水箱底部的曝氣管均勻分布曝氣小孔，使水箱中含氧量不低于5mg/ L。地下水中的鐵主要以二價鐵離子為主，經曝氣后，被氧氣氧化為三價鐵離子并生成氫氧化物絮凝體；(2)多介質過濾器的截留及再次氧化所述曝氣水箱的出水口通過管道與水泵的進水口相連，通過水泵的加壓作用，地下水進入多介質過濾器，多介質過濾器中填充錳砂，其中二氧化錳含量為35%，所述曝氣氧化過程中生成的三價鐵離子氫氧化物絮凝體被錳砂吸附，沒有被氧化的二價鐵離子與錳砂接觸，被錳砂中的二氧化錳氧化成三價鐵離子，繼續(xù)生成三價鐵離子氫氧化物絮凝體并被錳砂吸附，完成除鐵過程；所述絮凝體在錳砂周圍形成一層活性濾膜，在所述曝氣氧化步驟中，地下水含有了充足氧氣，水中的二價錳離子在氧氣和錳砂的共同作用下，被氧化成二氧化錳并被錳砂吸附、截留，完成除錳過程；(3)活性炭的再次吸附截留所述多介質過濾器的出水口通過管道與活性碳過濾器的進水口相連，活性碳過濾器中填充食品級活性炭，可以去除地下水中可能含有的化學有機物及色度和味道等，進一步保證地下水的飲用安全。在本實施例中，采用的地下水含鐵量10mg/L，含錳量^iig/L，曝氣水箱中含氧量為 62mg/L ；經過本技術處理后，水中含鐵量< 0. ang/L，含錳量< 0. 06mg/L，完全滿足《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》中鐵、錳的指標。
權利要求
1.一種與活性炭技術結合的地下水除鐵除錳方法，其特征在于包含以下步驟(1)曝氣氧化含鐵、錳的地下水在水泵作用下進入曝氣水箱，鼓風機通過射流曝氣裝置對水箱中的地下水進行曝氣，水箱底部的曝氣管均勻分布曝氣小孔。地下水中的鐵主要以二價鐵離子為主，經曝氣后，被氧氣氧化為三價鐵離子并生成氫氧化物絮凝體；(2)多介質過濾器的截留及再次氧化所述曝氣水箱的出水口通過管道與水泵的進水口相連，通過水泵的加壓作用，地下水進入多介質過濾器，所述曝氣氧化過程中生成的三價鐵離子氫氧化物絮凝體被錳砂吸附， 沒有被氧化的二價鐵離子與錳砂接觸，被錳砂中的二氧化錳氧化成三價鐵離子，繼續(xù)生成三價鐵離子氫氧化物絮凝體并被錳砂吸附，完成除鐵過程；所述絮凝體在錳砂周圍形成一層活性濾膜，在所述曝氣氧化步驟中，地下水含有了充足氧氣，水中的二價錳離子在氧氣和錳砂的共同作用下，被氧化成二氧化錳并被錳砂吸附、截留，完成除錳過程；(3)活性炭的再次吸附截留所述多介質過濾器的出水口通過管道與活性碳過濾器的進水口相連，活性碳過濾器中填充食品級活性炭，可以去除地下水中可能含有的化學有機物及色度和味道等，進一步保證地下水的飲用安全。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是曝氣水箱中的含氧量是4 5mg/L；水泵提供的壓力< 0. 2MPa ；錳砂中二氧化錳含量> 35%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種與活性炭技術結合的地下水除鐵除錳方法，屬于地下水處理技術領域。其特點是包含以下步驟(1)含鐵、錳地下水的曝氣氧化過程，采用射流曝氣的方式對地下水中的二價鐵離子進行氧化，二價鐵離子被氧化成三價鐵離子；(2)多介質過濾器的截留及再次氧化過程，多介質過濾器填充錳砂，錳砂中二氧化錳含量為35％，可以將曝氣過程中未被氧化的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，并將三價鐵離子的氫氧化物沉淀吸附，在錳砂周圍形成一層活性濾膜，繼而地下水中的二價錳離子被氧化成二氧化錳并被錳砂吸附截留；(3)食品級活性炭的再次吸附截留過程，可以去除地下水中可能含有的化學有機物及色度和味道等，保證經除鐵錳后的地下水的飲用安全。
文檔編號C02F1/28GK102476875SQ201010558290
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者揚宗政, 王國鋒 申請人:天津市塘沽區(qū)鑫宇環(huán)?？萍加邢薰?br>