[发明专利]矿井井下水铁锰去除工艺及系统

说明书

本发明提供一种矿井井下水铁锰去除工艺，其包括以下步骤：将经过曝气氧化的矿井井下水进行一次pH调节处理，使得pH为6‑9；进行沉淀和过滤处理之后氯氧化处理，同时进行曝气和二次pH处理，使得pH为6‑9；之后进行锰砂过滤处理得到去除铁锰的矿井井下水。本发明还提供一种矿井井下水铁锰去除系统，其包括曝气氧化池、一级沉淀池、一级过滤池、氯氧化池和锰砂过滤器。本发明提供的矿井井下水铁锰去除工艺及系统，以解决现有污水中铁锰离子超标的现象，使出水水质稳定达到国家标准。

技术领域

本发明属于污水处理领域，尤其涉及到一种矿井井下水铁锰去除工艺及系统。

背景技术

铁锰的危害有以下四个方面：

（1）、生活方面的危害

铁和锰都是人体必需的微量元素，水中含微量的铁和锰，对人体并无害。我国生活饮用水卫生标准规定：铁为≤0. 3mg/L；锰为≤0.1mg/L。

过量的铁1 mg/L使水带有铁腥味。人体摄人过多的铁，容易引起肠胃障碍而下痢。在锰矿地区，人体长期摄入过节的锰，可导致慢性中毒。过量的锰不仅呈毒性，长期过量摄取将造成前脑皮质等神经损伤。

含铁锰的水洗涤白色织物会使衣物发黄及生成锈色斑点；在光洁的卫生用具及卫生设备上会留下不悦的黄斑。

（2）、工业方血的危害

在纺织、造纸、印染、钛白粉、胶卷等工业。若以含铁和锰高的水作为洗涤用水或

生产过程中加进原料中去，会降低产品的白色和光泽，影响颜色和鲜绝性，进一少还会影响生产设备的运行。食品工业和酿造工业如果用含铁锰高的水作料，会严重地影响产品的色、香、味。

在锅炉用水中，铁和锰是生成水垢和罐泥的成分之一；在冷却用水中.铁灰附若在加热管壁上，降低管壁的传热系数，当水中含铁量高时，甚至会堵塞冷却水管；在油田的油层注水中，铁和锰会堵塞地层孔隙，减少注水量，降低注水效果；在电解用水中，铁和锰会在阴极生成霜，并增隔膜的电阻，降低电解效率等。

（3）、在给水管网及水质的危害

在供水管网中，铁和锰会沉积在管壁，增加粗糙度，缩小过水断而积，从而降低输水能力。沉积物被剥落下来或者铁锰在管网(道)末梢(端)及近用户水龙头处沉淀下来，会严重影响供水水质，即所谓“黑水”(主要由锰所引起)或出“黄汤”(主要由铁引起)，严重时会堵塞水管和用水设备。在城市供水管网中仅含有0. 2 mg/L锰，就会引起上述弊病。如果当水中的铁锰引起铁细菌和硫酸盐还原菌的大量繁殖时，腐蚀和堵塞管网的现象更为严重。

（4）、在水处理中的危害

采用离子交换剂进行水的软化、除盐等处理，水中的铁与锰会沉积在离子交换树脂和电渗析等膜上，降低树脂的交换容员和引起堵塞，降低水处理设备的效能。

综上所述，铁和锰的去除是十分有必要的。为了避兔水中的铁和锰对生活及生产带来的危害，不同的用水对象对铁和锰规定了限值，超过规定值的，应进行除铁除锰处理。

铁和锰在元素周期表中相邻，故其性质也很相似。经常发现两者共存现象，但铁的量远大于锰，往往出现含铁地下水中含有一定量的锰，故除铁与除锰同时进行设计处理。

地下水中的铁和锰均呈二价，二价的铁和锰在水中的溶解度比较高，而三价铁和四价锰在水中的溶解度则较低，并且以沉淀形式存在。传统工艺中，是利用二价铁锰空气氧化和其他氧化剂氧化的原理，将二价铁锰氧化为三价铁和四价锰，形成沉淀排出水体。其基本化学反应方程式如下：

铁氧化：

①、氧气：4Fe²⁺ +O₂ +2H₂O=4Fe³⁺+4OH^-