含铁的地下水经冲气或加入氧化剂后,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。
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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。
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Fe2+在水中是较不稳定的,如果Fe2+以FeOH+、Fe(OH)3-、Fe(HCO3)2的形式存在,向水中加入氧化剂后,Fe2+能迅速地被氧化成Fe3+,Fe3+在水中的溶解度很低,很快由离子状态转化为絮凝胶体Fe(OH)3状态,很容易地从水中分离出去。当Fe2+以无机、**络合的形式存在时,氧化速度将大大降低。
地下水除铁就是基于上述原理,常用的氧化剂有空气中的氧和化学药剂(如CI2、KMnO4等),因此,除铁方法可分为空气氧化法和药剂氧化法两大类,空气氧化法又可分为自然氧化法和接触氧化法两种。
1.可安装在室内或室外。
2.应放在水平的混凝土基础上,基础应稳固,防止均匀沉陷。
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