同江市位于黑龍江省東北部，黑松兩江匯合處，這里水量充足，資源豐富，降雨和地表水補(bǔ)給形成均衡地下水資源，由于水質(zhì)較差，部分指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，鐵含量最高為13.5 mg/L(超標(biāo)45倍)，錳含量最高為1.3 mg/L(超標(biāo)13倍)，必須進(jìn)行地下水凈化處理。

 

  1  除地下水中鐵、錳的基本原理。

 

  同江市地表水中含有的過量元素不多，而地下水隨其流經(jīng)的途徑不同，往往含有不同的過量元素，其中尤以鐵、錳兩種元素影響的范圍最廣。同江市除地下水中鐵、錳的方法普遍采用曝氣氧化法，該方法就是將原井水經(jīng)噴淋曝氣后直接經(jīng)天然錳砂過濾，經(jīng)過幾年實(shí)踐證明，新鋪設(shè)的天然錳砂濾料，除鐵、錳效果并不明顯，經(jīng)過運(yùn)行一段時(shí)間后，錳砂濾料外面，逐漸形成一種棕黃色或黃褐色的鐵銹保護(hù)層，使用時(shí)間越長，除鐵、錳效果越好。

 

  2對(duì)原水水質(zhì)處理工藝流程選擇。

 

  2.1一級(jí)曝氣。

 

  一級(jí)過濾除鐵、除錳工藝流程。當(dāng)原井水中的鐵濃度<5 mg/L，錳濃度<1.5 mg/L時(shí)，通過一級(jí)處理可將鐵、錳在同一濾池內(nèi)同時(shí)除掉，即采用噴淋曝氣，經(jīng)天然錳砂過濾，亦可達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

 

  2.2二級(jí)曝氣。

 

  二級(jí)過濾除鐵，除錳工藝流程。當(dāng)原水鐵或錳含量較高時(shí)，即鐵濃度>5 mg/L．錳濃度>1.5 mg/L，上述工藝流程只能除鐵而不能除錳，或不能把錳全部除掉，此時(shí)應(yīng)考慮采用二級(jí)曝氣，二級(jí)過濾工藝。即首先將原井水用深井泵打人曝氣塔，利用塔里多面體空心球轉(zhuǎn)動(dòng)使水和空氣接觸充分氧化，進(jìn)入反應(yīng)水箱，經(jīng)過兩級(jí)錳砂過濾罐進(jìn)入清水箱送到用戶，通過處理后水質(zhì)即可達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

 

  2.3錳砂加活性碳過濾吸附法。

 

  井水通過曝氣，經(jīng)過二級(jí)錳砂罐過濾后，水質(zhì)出現(xiàn)發(fā)粘或油狀水滴可采用此法，即錳砂罐高3.4 m，直徑1.2 m兩套，其中第一套全部裝有天然錳砂，第二套底部為天然錳砂，中部為活性碳，上部為天然錳砂。這樣安排是為反沖洗時(shí)防止活性碳被水流沖掉。裝錳砂料5 t，活性碳It，速率10 t/h，通過吸附過濾后的水質(zhì)，經(jīng)出水口，進(jìn)入系統(tǒng)供水，從而達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

 

  3  地下水的曝氣。

 

  曝氣是除鐵，除錳過程中主要工藝之一，曝氣的目的不僅僅是向水中溶解氧氣，有時(shí)也是為了散除水中的二氧化碳，以提高水的pH值，當(dāng)水的pH值>7，曝氣氧化才能順利進(jìn)行。pH值降低一個(gè)單位，氧化速度會(huì)降低100倍，水溫每降低15C。氧化速度也會(huì)減小10倍，此外水中的有機(jī)物以及溶解性硅酸等也都會(huì)影響氧化的速度。

 

  所以，一般曝氣氧化的反應(yīng)時(shí)間為1~2h．時(shí)間再長時(shí)就要考慮采取加速氧化的措施。當(dāng)?shù)叵滤泻F、錳濃度較低，pH值較高且有機(jī)物含量又很少時(shí)，水中二價(jià)鐵、錳的氧化速度較快，不設(shè)置氧化反應(yīng)池也能順利地除掉鐵、錳。

 

  4除鐵、除錳濾池型式。

 

  濾池類型應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)，處理水量多少來選擇，為使水處理間構(gòu)筑物搭配合理，減少占地面積，降低工程造價(jià)，通常采取直濾式過濾池，將過濾池與清水池做成一體，即上部進(jìn)水，底部出水，水流自上而下通過沙濾層，濾池池深2．-3m，濾層有效深度1.2—1.5 m，濾層表面水深要求0.5·1.5 m。池墻應(yīng)高出地面，防止地表水流人。直濾式還要在底部設(shè)置深、寬均為150 mm左右的集水溝，上面鋪設(shè)磚、石、水泥預(yù)制塊等，并留有一定的縫隙用來匯集清水。這樣即降低水泵在運(yùn)行中能量損失，又使操作方便，效果顯著。