1.1 除铁、除锰方法概述

1.1.1 地下水除铁方法

地下水中铁的存在形态主要是2价铁离子，因此可利用氧化剂将2价铁离子氧化成氢氧化铁沉淀而除去水中的铁。常用的氧化剂有氧、氯和高锰酸钾等，其中，利用空气中的氧气最方便、经济。我国除铁技术中，应用最多的就是以空气中的氧为氧化剂的接触氧化除铁法。

接触氧化除铁法即是使含铁地下水经曝气后即刻进入滤池进行过滤，利用滤料颗粒表面形成的铁质活性滤膜的接触催化作用，将2价铁氧化成3价铁，并附着在滤料表面。整个过程包括曝气和过滤两个单元，且催化氧化和截留去除在滤池中一次完成。

1.1.2 地下水除锰方法

锰常与铁共存于地下水中，但相同pH值时2价铁比2价锰的氧化速度快，即2价铁会阻碍2价锰的氧化。因此，对于铁、锰共存的地下水，应先除铁再除锰。

单独除锰采用与除铁相同的接触氧化法，工艺过程也是先曝气再过滤。只是在接触氧化除锰工艺中，滤料的成熟期较除铁长得多。主要与原水的含锰量有关：如原水含锰量高，成熟期需60～70d；含锰量低，则需90～120d，甚至更长。其次，滤料的成熟期也和滤料有关。滤料种类、滤料粒径及滤层厚度等和除铁相同。

地下水中的铁、锰也可在同一滤池的滤层中去除，上部滤层为除铁层，下部滤层为除锰层，如图1.1.1所示。

含铁、含锰水的处理方法及工艺情况汇总见表1.1.1。

当水中含铁、锰量较高时，为防止除铁层向下延伸压缩除锰层引起锰泄漏而使滤后水不符合水质标准，一般是采用曝气、两级过滤处理工艺，即经过曝气的含铁含锰地下水，先进入除铁滤池，再进入除锰滤池。

1.1.3 曝气装置

曝气装置常用跌水曝气、喷淋曝气、射流曝气、曝气塔曝气等形式。

图1.1.1 除铁、除锰双层滤池

图1.1.2 射流曝气装置

1—深井泵；2—水射器；3—除铁滤池

如图1.1.2所示，射流曝气装置适合于地下水中铁、锰含量不高且不必为提高pH值需要消除水中二氧化碳的小型除铁锰装置。图1.1.3所示为莲蓬头曝气装置，装置中单个莲蓬头的服务面积一般为1.0～1.5m²，莲蓬头孔口直径为4～8mm，安装深度为滤池液面以下1.5～2.5m。该曝气装置除莲蓬头易堵塞需常更换外，具有曝气均匀、运行可靠、管理简单等优点。曝气塔曝气装置中填有多层板条或焦炭或矿渣填料层，如图1.1.4所示，当含铁锰水由塔顶的穿孔管向下喷淋通过填料层时，氧便会溶入其中。这样水与空气接触时间长，充氧效果较好。

图1.1.3 莲蓬头曝气装置

图1.1.4 曝气塔曝气装置

1—焦炭层；2—浮球阀

各类曝气装置的特点列于表1.1.2中。