锰砂除铁除锰滤料安装方法及要点

锰砂除铁除锰滤料安装方法及要点

一、我国一些地区地下水含铁量可达5～10mg/L，也有高到20～30mg/L，含锰量可达0.5～2.0mg/L，超过2mg/L甚至各个高达5～10mg/L的也用发现。我国《生活饮用水标准》规定，生活饮用水中铁的含量不应超过0.3mg/L，含锰量不超过0.1mg/L，超过时必须加以处理。
 二、地下水中的铁和锰超标主要存在铁超标或铁锰同时超标两种形态，除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法，除锰一般采用接触氧化法，曝气氧化法除铁系指原水经曝气后充分溶氧和散除CO2，提高pH值，水中的Fe2+全部或大部分氧化为Fe3+，进入滤池过滤；接触氧化法除铁（除锰）系指原水经曝气溶氧后未经完全氧化很快进入滤池，滤料经过一定的成熟期后在其表面形成铁质（或锰质）活性滤膜，利用活性滤膜的催化作用进行除铁（除锰）。
（1）、铁锰共存时，原水含铁量低于2.0～5.0mg/L(由于水质的不同，北方可采用2.0、南方可采用5.0)、含锰量低于1.5mg/L，单级过滤一般可同时去除铁和锰，当水中铁锰含量超过上述值时，铁将明显干扰除锰，应采取先除铁后除锰的工艺，并严格控制一级除铁效果。

（2）、铁、锰超标的地下水水质千差万别，因此除铁除锰工艺流程的选择，应掌握较详细的原水水质资料，有条件的应进行除铁除锰试验，无条件试验时应参照原水水质相似水厂的经验进行选择。
 三、曝器装置：曝气是地下水除铁除锰的重要环节，原水水质不同，采用的工艺不同，曝气程度的要求也不同；曝气的方法有多种，各种曝气装置的复杂程度、运行成本、管理的难易程度、曝气效果均有差异，因此本条规定曝气装置应根据原水水质、曝气程度的要求，通过技术经济比较选定。
（1）、跌水曝气，适用于水中铁锰含量较低，对曝气要求不高的工程；设计时，不应作最不利的数据组合，以免影响曝气效果，若跌水级数或跌水高度选用较小值，单宽流量也应较小。
 （2）、淋水曝气，分穿孔管和莲篷头两种淋水装置，但孔眼易堵塞，适用于水中含铁量小于10mg/L的小型重力式滤池除铁，穿孔管也可设于曝气塔上或跌水曝气池上，与其它曝气装置组合设置。关于淋水装置的安装高度，淋水装置设在滤池上或跌水曝气池上为淋水出口至滤池内最高水位的高度，设在板条式曝气塔上为淋水出口至最高一层板条的高度，设在接触式曝气塔上为淋水出口至最高一层填料面的高度。
（3）、射流曝气，适用于水中铁锰含量较低，对散除CO2和提高pH值要求不高的小型工程。
（4）、压缩空气曝气，一般由空气压缩机供气、气水混合器混合，适用于铁锰含量较高的大型工程。
（5）、板条式曝气塔，适用于水中含铁量较高的大型工程。
（6）、接触式曝气塔，适用于水中含铁量小于10mg/L的大型工程，以免铁质沉淀物很快堵塞填料；一般每1～2a就应对填料层进行清理，为便于清理，层间净距不宜小于600mm。
 （7）、叶轮式表面曝气，溶氧效率高、能充分散除CO2和大幅度提高pH值，适应性强；设计时，不应作不利的数据组合，若要求曝气程度较高，曝气池容积和叶轮外缘线速度宜取较高值、叶轮直径与池长边或直径之比取较低值。曝气叶轮分平板型和泵型两种，平板型叶轮构造简单、运行可靠，宜优先采用。
四、除铁除锰锰砂滤料选择及装填：
（1）、锰砂滤料是选用块状锰矿和天然砂作原料，经破碎筛选而成。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% ~ 25% 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。因各地区水质不同,最好先采用科学试验或生产使用证明能获得良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种最佳的作除铁除锰滤料。锰砂理化性能分析：  Fe20 % ：SiO2 17 ~ 20 % ：比重3.2 ~ 3.6g/cm3 ：容重 2.0 g/cm3 ：盐酸可溶率＜3.5 % ：含泥量 % ＜2.5除铁、除锰滤池滤料一般采用天然锰砂、效果显著滤料成熟期较短、一般7—15天、但造价较高。石英砂：造价底、滤料成熟期长3－6个月。
（2）、天然锰砂滤料粒径一般在最大2.0mm和最小0.6mm。石英砂粒径一般在最大1.2mm和最小0.5mm之间。采用石英砂滤料和承托层时，级配和厚度可参照快滤池。用锰砂滤料时，上面两层承托层需用同样粒径锰砂石代替为宜。重力式过滤器除铁除锰：滤层高度一般采用800～1200mm，规模较小的压力式过滤器除铁、除锰：设备一般采用1000～1200mm；同时除铁除锰的单级过滤滤层一般取较高值，使过滤后的水质达到最佳效果。
（3）、锰砂滤料滤速：除铁滤池一般为5～10m/h,含铁量高时可采用较低滤速。除铁除锰滤池和除锰滤速为5～8m/h。
（4）、反冲洗：其中水头损失一般控制在1.5～2.5m。除铁采用粒径为0.6～1.2mm锰砂滤料时，冲洗强度为18L/s..m2;  粒径为0.6～2.0mm 时为22L/s.m2。其膨胀率分别为30％ 和22％。冲洗时间10～20min 。除铁除锰采用天然锰砂滤料时，冲洗强度为16～20L/s..m2，期膨胀率为15％ 和2～25％。石英砂滤料时，冲洗强度为12～14L/s..m2，期膨胀率为27％ 和2～35％     冲洗时间为5～15min  。（5）、锰砂滤料和承托层的铺装方法：（ 本铺装方法适用于天然锰砂滤料滤池）
准备：1、配水系统安装完毕以后，先将滤池内杂物全部清除，并疏通配水孔眼和配水缝隙，然后再用反冲洗法检查配水系统是否符合设计要求。2、在滤池内壁按承托料和滤料的各层顶高画水平线，作为铺装高度标记。3、仔细检查不同粒径范围的承托料，按其粒径范围，从大到小依次清洗，以备铺装。
铺装：1、铺装最下一层承托料时，应注意避免损坏滤池的配水系统。待装承托料应吊运到池内，再行铺撒；或者使池内充水至排水槽顶，再向水中均匀撒料，然后排水，使水面降至该层顶面高度水平上线，用锹铺匀。铺装人员不应直接在承托料上站立或行走，而宜站在木板上操作；在池内的操作人员应尽量少，以免造成承托料的移动。在下一层铺装完成后，才能铺装上一层承托料。2、每层承托料的厚度应准确、均匀，用锹或刮板刮动表面，使其接近于水平面，高度应与铺装高度标记水平线相吻合。
3、在铺完2～4mm的承托料后，应用该滤池上限冲洗强度冲洗，以排除承托料中的泥沙。
4、承托料全部分层铺装就位后，采用从池顶向水中均匀撒料的方法，撒入预计数量的滤料（包括应刮除的轻物质和小于指定下限粒径的细颗粒），然后进行冲洗。冲洗后刮除轻物质和小于指定下限粒径的颗粒。按上述方法操作后，如滤料厚度达不到规定的数值，应重复上述操作直到符合要求为止。

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