同江市位于黑龍江省東北部，黑松兩江匯合處，這里水量充足，資源豐富，降雨和地表水補給形成均衡地下水資源，由于水質較差，部分指標嚴重超標，鐵含量最高為13.5 mg/L(超標45倍)，錳含量最高為1.3 mg/L(超標13倍)，必須進行地下水凈化處理。

 

  1  除地下水中鐵、錳的基本原理。

 

  同江市地表水中含有的過量元素不多，而地下水隨其流經的途徑不同，往往含有不同的過量元素，其中尤以鐵、錳兩種元素影響的范圍最廣。同江市除地下水中鐵、錳的方法普遍采用曝氣氧化法，該方法就是將原井水經噴淋曝氣后直接經天然錳砂過濾，經過幾年實踐證明，新鋪設的天然錳砂濾料，除鐵、錳效果并不明顯，經過運行一段時間后，錳砂濾料外面，逐漸形成一種棕黃色或黃褐色的鐵銹保護層，使用時間越長，除鐵、錳效果越好。

 

  2對原水水質處理工藝流程選擇。

 

  2.1一級曝氣。

 

  一級過濾除鐵、除錳工藝流程。當原井水中的鐵濃度<5 mg/L，錳濃度<1.5 mg/L時，通過一級處理可將鐵、錳在同一濾池內同時除掉，即采用噴淋曝氣，經天然錳砂過濾，亦可達到生活飲用水標準。

 

  2.2二級曝氣。

 

  二級過濾除鐵，除錳工藝流程。當原水鐵或錳含量較高時，即鐵濃度>5 mg/L．錳濃度>1.5 mg/L，上述工藝流程只能除鐵而不能除錳，或不能把錳全部除掉，此時應考慮采用二級曝氣，二級過濾工藝。即首先將原井水用深井泵打人曝氣塔，利用塔里多面體空心球轉動使水和空氣接觸充分氧化，進入反應水箱，經過兩級錳砂過濾罐進入清水箱送到用戶，通過處理后水質即可達到生活飲用水標準。

 

  2.3錳砂加活性碳過濾吸附法。

 

  井水通過曝氣，經過二級錳砂罐過濾后，水質出現發粘或油狀水滴可采用此法，即錳砂罐高3.4 m，直徑1.2 m兩套，其中第一套全部裝有天然錳砂，第二套底部為天然錳砂，中部為活性碳，上部為天然錳砂。這樣安排是為反沖洗時防止活性碳被水流沖掉。裝錳砂料5 t，活性碳It，速率10 t/h，通過吸附過濾后的水質，經出水口，進入系統供水，從而達到飲用水質標準。

 

  3  地下水的曝氣。

 

  曝氣是除鐵，除錳過程中主要工藝之一，曝氣的目的不僅僅是向水中溶解氧氣，有時也是為了散除水中的二氧化碳，以提高水的pH值，當水的pH值>7，曝氣氧化才能順利進行。pH值降低一個單位，氧化速度會降低100倍，水溫每降低15C。氧化速度也會減小10倍，此外水中的有機物以及溶解性硅酸等也都會影響氧化的速度。

 

  所以，一般曝氣氧化的反應時間為1~2h．時間再長時就要考慮采取加速氧化的措施。當地下水中含鐵、錳濃度較低，pH值較高且有機物含量又很少時，水中二價鐵、錳的氧化速度較快，不設置氧化反應池也能順利地除掉鐵、錳。

 

  4除鐵、除錳濾池型式。

 

  濾池類型應根據原水水質，處理水量多少來選擇，為使水處理間構筑物搭配合理，減少占地面積，降低工程造價，通常采取直濾式過濾池，將過濾池與清水池做成一體，即上部進水，底部出水，水流自上而下通過沙濾層，濾池池深2．-3m，濾層有效深度1.2—1.5 m，濾層表面水深要求0.5·1.5 m。池墻應高出地面，防止地表水流人。直濾式還要在底部設置深、寬均為150 mm左右的集水溝，上面鋪設磚、石、水泥預制塊等，并留有一定的縫隙用來匯集清水。這樣即降低水泵在運行中能量損失，又使操作方便，效果顯著。