除铁锰设备
1)含碳酸的地下水,对岩层中二价铁的氧化物起溶解作用。在水的循环中,部分雨水由地表渗入地下的过程中,一般都要经过富含有机物的表土层。土壤中的有机物在微生物的作用下,被分解而产生出大量二氧化碳,这些二氧化碳溶于水中便使地下水【反渗透水设备、软化水设备、除铁锰设备】含有大量的碳酸。含有碳酸的地下水经过地层的渗透和过滤,能逐渐溶解岩层中二价铁的氧化物,而生成可溶于水的重碳酸亚铁:
FeO 2CO2 H2O=Fe(HCO3)2
当岩层中有碳酸亚铁存在时,碳酸亚铁在碳酸作用下也能生成溶解于重碳酸亚铁。
FeCO3 CO2 H2O=Fe(HCO3)2
2)三价铁的氧化物在还原条件下被还原而溶解于水。在含有机质的地层中,常由于微生物的强烈作用而处在还原条件下时,水中的溶解氧被消耗殆尽,而由于有机物的分解作用,产生出相当数量的硫化氢和二氧化碳。在这种条件下,地层中的三价铁首先被硫化氢还原生成FeS沉淀。
Fe2O3 3H2S=2FeS 3H2O S
生成的硫化铁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)有机物质对铁质的溶解作用。有些有机酸能将岩层中的三价铁还原成为二价铁而使之溶解于水中,还有一些有机物能和铁质生成复杂的有机铁而溶于水中。综上所述,一般地下水中主要含有二价铁的重碳酸盐,此外,还可能含有可溶性的有机铁盐。
4、原理
含铁、锰地下水在地层中经过长期渗透过滤,几乎不含悬浮物,也不含溶解氧,一般水质清澈透明。当含铁地下水被泵抽升至地面后,空气中的氧便迅速溶解于水中,水中的二价重碳酸亚铁便被氧化成的三价铁,三价铁和水中的氢氧根结合生成不溶于水的氢氧化铁沉淀由水中析出,其反应式如下:
4Fe(HCO3)2 2H2O O2= 4Fe(OH)3 ↓ 8CO2
依据以上原理,在地下水除铁中,一般工艺选用二步法。步向含铁水中溶氧,将二价铁氧化成几乎不溶于水的三价铁,第二步是过滤除去三价铁的沉淀物,使水得到净化。