一、含鐵錳地下水的形成


鐵在地球表面分布很廣,地殼中的鐵質(zhì)多半分散在各種晶質(zhì)巖和沉積巖中,它們都是難溶性的化合物。
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    地下水除鐵除錳技術(shù)

    發(fā)布時(shí)間:2012-03-12    來源:百斯特凈水     瀏覽:

    地下水除鐵除錳技術(shù)



     
           一、含鐵錳地下水的形成


           鐵在地球表面分布很廣,地殼中的鐵質(zhì)多半分散在各種晶質(zhì)巖和沉積巖中,它們都是難溶性的化合物。
     
           這些鐵質(zhì)大量的進(jìn)入水中,一般通過以下幾種途徑:

           1、含碳酸的地下水,對(duì)巖層中二價(jià)鐵的氧化物起溶解作用。 在水的循環(huán)中,部分雨水由地表滲入地下的過程中,一般都要經(jīng)過富含物的表土層。土壤中的物在微生物的作用下,被分解而產(chǎn)生出大量二氧化碳,這些二氧化碳溶于水中便使地下水含有大量的碳酸。含有碳酸的地下水經(jīng)過地層的滲透和過濾,能逐漸溶解巖層中二價(jià)鐵的氧化物,而生成可溶于水的重碳酸亞鐵: FeO+2CO2+H2O=Fe(HCO3)2 當(dāng)巖層中有碳酸亞鐵存在時(shí),碳酸亞鐵在碳酸作用下也能生成溶解于重碳酸亞鐵。 FeCO3+CO2+H2O=Fe(HCO3)2

           2、三價(jià)鐵的氧化物在還原條件下被還原而溶解于水。在含質(zhì)的地層中,常由于微生物的強(qiáng)烈作用而處在還原條件下時(shí),水中的溶解氧被消耗殆盡,而由于物的分解作用,產(chǎn)生出相當(dāng)數(shù)量的硫化氫和二氧化碳。在這種條件下,地層中的三價(jià)鐵首先被硫化氫還原生成FeS沉淀。 Fe2O3+3H2S=2FeS+3H2O+S 生成的硫化鐵在碳酸作用下又生成溶解于水中的Fe(HCO3)2。 FeS+2CO2+ 2H2O= Fe(HCO3)2+H2S

           3、物質(zhì)對(duì)鐵質(zhì)的溶解作用。有些酸能將巖層中的三價(jià)鐵還原成為二價(jià)鐵而使之溶解于水中,還有一些物能和鐵質(zhì)生成復(fù)雜的鐵而溶于水中。綜上所述,一般地下水中主要含有二價(jià)鐵的重碳酸鹽,此外,還可能含有可溶性的鐵鹽。 許多資料中介紹,鐵和錳同時(shí)存在于天然水中,含鐵地下水因地區(qū)不同,或多或少含有一定量的錳,只有量的多少不同,在此對(duì)地下水的錳的形成就不再詳述了。

     
           二、鐵、錳對(duì)日常生活及生產(chǎn)的危害


           飲用含鐵地下水對(duì)人體健康,目前認(rèn)為尚無影響,但也不能超過一定含量,而長(zhǎng)期飲用含錳量較高的水,據(jù)醫(yī)學(xué)上講,可給一些人生理上造成一定的影響;含鐵、錳的水可使白色織物變黃,給水管道堵塞,給人們?nèi)粘I顜碓S多不便。生產(chǎn)中,鐵錳可使鍋爐結(jié)垢,使離子交換樹脂中毒失敗;在紡織品上產(chǎn)生銹斑;使釀造的飲料變色變味等,尤其是錳可使水產(chǎn)生更大的色變,鐵和錳有如此危害,規(guī)定生活用水中含鐵不超過0.3mg/l,錳不超過0.1mg/l。

     
           三、水中鐵、錳的去除


           含鐵、錳地下水在地層中經(jīng)過長(zhǎng)期滲透過濾,幾乎不含懸浮物,也不含溶解氧,一般水質(zhì)清澈透明。當(dāng)含鐵地下水被泵抽升至地面后,空氣中的氧便迅速溶解于水中,水中的二價(jià)重碳酸亞鐵便被氧化成的三價(jià)鐵,三價(jià)鐵和水中的氫氧根結(jié)合生成不溶于水的氫氧化鐵沉淀由水中析出,其反應(yīng)式如下: 4Fe(HCO3)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 ↓+8CO2 依據(jù)以上原理,在地下水除鐵中,一般工藝選用二步法。一步向含鐵水中溶氧,將二價(jià)鐵氧化成幾乎不溶于水的三價(jià)鐵,二步是過濾除去三價(jià)鐵的沉淀物,使水得到凈化。 在東北地區(qū)除鐵工藝設(shè)計(jì)中,分為地上溶氧濾池過濾法和地下溶氧地層過濾法。所謂地上溶解氧是將水抽至地面后,人為的將空氣和水接觸,使空氣中的氧溶解于水中,再經(jīng)過濾除鐵。如齊齊哈爾、海拉爾,佳木斯分局水電段均采用此方法。所謂地下溶解氧地層過濾法,是將溶有大量氧氣的水注入回灌井內(nèi),溶于水中的氧與水中的二價(jià)鐵生成三價(jià)鐵。然后,經(jīng)天然地下巖層過濾后,再?gòu)乃淳畬⑺橹恋孛妫椭粮饔脩簟?br />
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