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第六章 水的其它处理方法 ?6-1地下水除铁除锰 一、含铁地下水水质 1.分布普遍 2.含铁量 因我国地下水分布较广，铁和锰共存于地下水中，含铁量高于含锰量，从含铁量来看： ? 10 mg/L 较多； 20~30 mg/L 较少； ? 30 mg/L 罕见。 国家标准规定：Fe≯0.3 mg/L, Mn≯0.1 mg/L . 3.含铁形态(溶解性铁的化合物） 因为，Fe3+、Mn4+在正常水中（PH ?5）的溶解度极小。 我国地下水PH=5~8，多数在6.0~7.5，在地表水中含有溶解氧，铁、锰主要以不溶解 Fe(OH）、MnO2状态存在，所以铁、锰含量不高。 由于地下水、湖泊和水库深层水中缺少溶解氧，以至使Fe3+和Mn4+还原成为溶解的Fe2+和Mn2+，因而铁的含量较高。，需加以处理。 4.DO为零 此为水中只有Fe2+的必要条件，含铁不含氧，含氧不含铁。 5.有机铁很少见 必须在有机物含量高时。 二、地下水除铁的方法 去除Fe2+主要方法有： 1.氧化法 (1)空气氧化法 ?自然氧化法 ?接触氧化法 a.天然锰砂； b.其它滤料； c.地层过滤。 (2)药剂氧化法 ? CL2氧化法 ? KMnO4氧化法 2.沉淀法（石灰处理法） 3.离子交换法 4.掩蔽法 当Fe2+很低时，在工业用水中加入某种有机或无机的络合物，使形成Fe3+ ，不发生沉淀。 以上方法空气氧化法最经济，在实际中应用最普遍。 （一）自然氧化法的原理（曝气氧化法） 1.氧化 反应生成沉淀后→分离（沉淀、过滤） 2.亚铁氧化过程 4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH- ? （氧化） Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+ ? （水解） 将?+? 4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+ A.实际需氧量 a—过剩溶氧系数（一般2~5）。 B.氧化速度 k—反应速度常数，其值与温度有关。 PH、温度对Fe2+的影响速度都很大，PH↑1，?OH-?↑10倍，氧化速度↑100倍；温度↑15℃，反应速度↑10倍。 ∴低温、低PH氧化速度相当慢，甚至达一周以上，也不能达到完全氧化，此外还受碱度、溶解性硅酸等物质的影响,(sio2?30 mg/L). 流程为： O2 CO2 含铁地下水 除铁水 曝 气 氧化反应沉淀 过 滤 曝气的目的： 1.散除CO2 ，提高PH ，增大氧化速度； 2.增加?O2?； 缺点：1.v低，需采用较厚的滤层； 2.絮凝体附着力很差，工作周期末水质差； 3.工艺流程复杂，占地大费用高； 4.它的适用范围小，受很多因素影响，设计前，最好做实验，不然有可能失败，（PH ?7，受还原物质sio2影响） （二）接触氧化法除铁 1.特点 ?原水曝气后进入滤层，在滤层中完成氧化和截留过程。 ?与自然氧化法相比是氧化环境不同。 2.除铁理论 ?天然锰砂除铁的经典理论 3MnO2+O2=MnO?MnO2O7 (高价锰) MnO?MnO2O7 +4Fe2++2H2O=3MnO2+4Fe3++4OH- ?对经典理论的质疑 a.成熟过程，新铺的天然锰砂除铁不明显。 b.包着铁锈，除铁效果不好。 c.冲洗强度大，时间长，催化作用差，初滤水质不理想。 3.铁质活性滤膜除铁理论 经曝气后的水，过滤形成铁的化合物，有催化作用，除铁能力强，国外提出有催化作用的是FeOOH(结晶质)、我国试验认为是Fe(OOH)3?H2O（活性铁质滤膜）,在滤料表面生成的Fe(OOH)3?H2O有催化作用，自然氧化形成的Fe(OH)3无催化能力。 Fe(OOH)3?H2O （铁质活性滤膜）接触氧化除铁过程，是铁质活性滤膜首先以离子交换方式吸附水中的二价铁离子。 Fe2++Fe(OH)3?2H2O=Fe(OH)2(OFe)?2H2O++H+ 当水中有溶解氧时，被吸附的二价铁离子在活性