[发明专利]一种强化除铁锰反应沉淀耦合池

权利要求书

1.一种强化除铁锰反应沉淀耦合池，其特征在于：由射流曝气器、二个耦合池、排泥泵和消毒部分组成，其中：所述二个耦合池的结构相同，均由斜板沉淀池和锰砂过滤层组成，斜板沉淀池内上部设有斜板，斜板沉淀池外是锰砂过滤层，斜板沉淀池顶部为沉淀出水，所述沉淀出水落入锰砂过滤层，斜板沉淀池底部设有排泥口，所述排泥口通过管道连接排泥泵，二个耦合池串联，一级耦合池下部的出水口通过管道和进出水泵连接二级耦合池的进水口，一级耦合池前设有进出水泵，所述进出水泵通过管道和射流曝气器连接一组耦合池一端下部；二组耦合池出水口连接；所述沉淀耦合池的运行过程如下：

(1)在水中铁锰共存的条件下，所述耦合池先除铁后除锰，基于铁的氧化还原电位比锰要低，铁变成了还原剂，阻碍了二价锰的氧化，进水进入斜板沉淀池后，自下而上到达斜板沉淀池顶部，出水落入锰砂过滤层中，水中低价铁离子先被覆合锰砂滤膜吸附，然后被氧化和水解，生成氢氧化物水合分子[Fe(OH)3XH₂O]形成的活性滤膜，并作为新的催化剂参与接触氧化反应，使锰砂过滤层内的锰砂滤膜随着使用增厚，形成了覆合锰砂的自修复特性；

其反应式为：Fe(0H)₃·2H₂O+Fe^2＋=Fe(0H)₂(OFe)·2H₂O＋+H^＋

被吸附的二价铁离子在覆合锰砂滤膜的催化作用下，被水中的溶解氧所氧化并水解，使催化剂得到再生：

Fe(0H)₂(OFe)·2H₂0+1/40₂+5/2H₂0=2Fe(OH)₃·2H₂0+H+

所得反应生成物又作为催化剂参与新的反应，周而复始，使锰砂过滤层具有持续的除铁能力；

(2)在完成一级除铁工艺后，开始进入二级除锰的过程，除锰反应式如下，

Mn²⁺ + MnO₂·xH2O ＝ MnO₂·(x-1) H₂O + 2H+    

2MnO₂·MnO·(x-1)H₂O+ O2+ 2H₂O ＝ 4MnO₂·H₂O

最终完成铁锰的有效去除。

2.根据权利要求1所述的强化除铁锰反应沉淀耦合池，其特征在于所述锰砂过滤层选用的天然锰砂滤料中含锰量（以MnO₂计）≥35%；天然锰砂选用小粒径滤料，粒径范围为0.5～1.2mm；滤速采用4-11 m/h。