水中除铁的教学课件

水中除铁教学课件第一章水中铁的基本知识铁在自然水体中普遍存在水质标准对铁含量的限制饮卫标规铁是地壳中含量第四的元素，广泛存中国生活用水生准定，铁含为过标将在于各类水体中在地下水中尤常量≤

0.3mg/L超此准影响感来矿渗状见，通常源于含铁物的溶解与官性和水处理设备透铁超标的表现铁在水中的存在形态二价铁（⁺）三价铁（⁺）Fe²Fe³氢•无色可溶性离子•多以不溶性氧化物形式存在稳红•在缺氧条件下定存在•呈褐色沉淀盐盐为₃•主要以硫酸、碳酸形式存在•常见形式FeOH为锈•地下水中更常见•形成铁的主要成分铁的来源与危害自然来源人为来源主要危害过层渗废质浊•地下水通含铁岩透•工业水排放•水黄褐色、混度增加矿质矿开•天然物溶解•山采排水•金属异味影响口感铸废现锈•土壤中铁元素浸出•造厂、钢铁厂水•洗涤物品出迹饮蚀•水设备和管道堵塞、腐铁污染的隐形杀手水中铁的检测方法123化学滴定法光度法（比色法）电化学传感器检测过标应颜试剂应络应产过通准溶液与水样反，依据色变化判利用铁离子与特定反形成有色合利用电极与铁离子反生的电信号，通断锰钾过计测来计转换为浓数铁含量主要有高酸滴定法和EDTA物，通分光光度定吸光度算铁含仪器度值络啰显时线监测合滴定法量常用邻菲啉色法•优点快速、实、可在简单检测浓•优点经济，设备要求低•优点精度高，可低度铁观专•缺点精度有限，受主因素影响•缺点需要业仪器设备第二章水中铁的化学性质与浮力原理理解铁的化学反应与物理行为铁的化学反应特性氧化反应pH值影响络合作用为关稳络二价铁在有氧条件下被氧化三价铁铁的溶解度与沉淀形成与pH密切相水中有机物可与铁离子形成定合物，影响除铁效果•酸性条件下铁离子更易溶解质质•腐殖、腐殖酸等有机物•中性及碱性条件利于铁沉淀形成围•最佳沉淀pH范

7.0-

8.5这应数一反是大多除铁工艺的核心原理浮力与铁颗粒沉降浮力原理沉降特性颗颗根据阿基米德原理，铁粒在水中受到向上的浮力作用，浮力大小等于铁粒沉降速度受多种因素影响开所排水的重力颗径•粒直（越大沉降越快）•密度差（铁与水密度差越大沉降越快）为为为颗积•水温（温度升高，黏度降低，沉降加快）其中ρ水密度，g重力加速度，V粒体颗状规则状•粒形（不形阻力大，沉降慢）浮力与铁颗粒沉降过程第三章水中除铁的常用方法概述物理法化学法过颗过应转利用物理程分离铁粒通化学反化铁离子离子交换法生物法过树换谢通脂吸附交铁离子利用微生物代去除铁物理法除铁沉淀法过滤法颗过滤颗利用重力使氧化后的铁粒自然沉降通料截留铁粒滤锰分离•常用料石英砂、无烟煤、简单•工艺沉淀池或沉淀罐砂计时过滤•设要点合理停留间（1-2小•速度7-15m/h时计滤层滤径）•设要点厚度、料粒围较浓•适用范铁含量高的水•出水铁度可

0.3mg/L浓•出水铁度可达

0.5-1mg/L曝气法过进⁺通增加溶解氧促Fe²氧化喷•曝气方式淋、鼓风、cascade曝气•氧化效率影响因素pH值、温度化学法除铁氧化法还原法剂⁺为⁺将⁺还为⁺投加化学氧化加速Fe²氧化Fe³并形成沉淀特殊情况下使用，Fe³原Fe²后再处理应场剂•用景有限氧化优点缺点针对•通常特殊工业用水钠产产混凝沉淀法氯气/次氯酸价格低，效果好可能生消毒副物剂铝进颗残资添加混凝（如聚合氯化）促铁粒聚集沉淀臭氧氧化力强，无留设备投大，运行成本高•适用于含铁量高的水锰钾剂较•沉淀效率高，沉降速度快高酸双重作用氧化成本高，有色度剂和催化过氢环稳储氧化只生成水和氧，定性差，存要保求高生物法除铁铁细菌原理生物滤池工艺优缺点分析细滤养细时利用嗜铁菌（如根瘤菌、鞘氧化菌）代在料表面培铁菌生物膜，同完成•优点能耗低，运行成本低，无化学药谢进积过滤剂活动促铁的氧化和沉铁的氧化和滤•缺点启动周期长（2-4周），温度敏感•常用料石英砂、无烟煤、陶粒连续•运行方式间歇式或式负•水力荷4-8m/h细⁺获菌利用氧化Fe²取能量，形成铁沉淀物第四章氧化除铁工艺详解最常用的铁去除技术氧化剂的选择与作用机理2515550氯气/次氯酸钠高锰酸钾臭氧空气曝气剂剂剂剂应应较最常用氧化，1mg/L氯可氧化双重作用氧化和催化，效率强氧化，反迅速，适合高铁含最经济的氧化方式，但反速度⁺

0.6mg/L Fe²高量慢氧化反应示意⁺氧化反应高锰酸钾氧化反应Fe²氢二价铁被氧化成三价铁，形成氧化铁沉淀₂⁺氯气氧化反应生成MnO沉淀有助于催化剩余Fe²氧化值对氧化速率的影响pH⁺数关Fe²氧化速率与pH值呈指系氧化除铁流程图第五章离子交换法除铁原理与应用换术别浓将绍离子交法是一种高效的铁去除技，特适用于低度铁的深度处理本章介离换树应项子交脂的类型、工作原理、再生方法以及实际用中的注意事离子交换树脂介绍树脂类型物理特性换树⁺观颗径•阳离子交脂去除Fe²•外球形粒，直

0.3-树对⁺较选择

1.2mm•螯合脂Fe³有高性换树时•交容量

1.8-

2.0eq/L•混合脂同去除多种离子树换树•使用寿命3-5年常用脂强酸性阳离子交脂胀湿胀•膨性率5-8%（如001×7）适用条件浓•原水铁度5mg/L围•pH范

5.0-

8.0•最适合处理深井水离子交换过程示意交换过程树脂再生反冲洗树悬去除脂床中的浮物和气泡•反冲洗速度10-15m/h时•间10-15分钟树⁺⁺换树浓树脂上Na被Fe²置，铁被吸附在脂上使用NaCl溶液8-10%冲洗脂第六章实际案例分析案例一某地下水铁超标治理工程背景工艺方案区过滤•地奥地利上奥地利州•采用曝气+接触氧化+沉淀+工艺层级•水源深地下水•曝气方式多梯形曝气规积•处理模22升/秒（1900吨/日）•接触氧化填料比表面120m²/m³时时•原水铁含量

2.5-

3.2mg/L•沉淀斜管沉淀池，停留间

1.5小标过滤层滤•处理目

0.2mg/L•双料（石英砂+无烟煤）96%

0.12mg/L85%铁去除率出水铁含量能源利用效率案例二中国某农村饮用水除铁项目工程背景区饮约约为位于中国北方某农村地的用水工程，服务人口5000人，日供水量1000吨地下水铁含量

1.8-

2.2mg/L，超出生饮卫标质活用水生准≤

0.3mg/L，造成水黄褐色、有金属味，村民反映洗衣服易染色工艺方案锰钾滤•采用高酸氧化+砂工艺锰钾•高酸投加量

0.8-

1.0mg/L应时•反间15分钟过滤单层滤滤•石英砂池，速8m/h时•反冲洗周期48小效果分析•出水铁含量

0.2mg/L•铁去除率90%质状显•水感官性明改善满•居民意度高第七章实验演示与操作指导实验目的过观对质通直演示，加深铁化学性和除铁原理的理解安全要求验过镜肤实程需佩戴防护眼、手套，避免化学品接触皮所需设备实验一铁离子氧化沉淀实验实验材料实验步骤₄₂计⁺烧别₄•硫酸亚铁溶液FeSO•7H O,100mg/L Fe²

1.取5个杯，分加入100mL FeSO溶液钠烧别钠•次氯酸溶液有效氯10%

2.向2-5号杯分加入

0.

1、

0.

2、

0.

5、

1.0mL次氯酸溶液氢钠调节•氧化溶液

0.1mol/L

3.用NaOH pH至

7.0试纸搅静•pH

4.拌后置15分钟烧观烧颜•250mL杯5个

5.察各杯中溶液色变化和沉淀形成情况过滤测滤残•量筒、滴管

6.后定液中余铁含量预结剂颜浅绿为滤验观期果随着氧化投加量增加，溶液色由色变黄褐色，沉淀增多，液中铁含量降低此实直展示了氧化-沉淀除铁的原理实验二浮力与沉降实验准备材料•1000mL量筒氢径•氧化铁沉淀不同粒•秒表摄选•像设备可实验步骤将满

1.量筒装清水径氢

2.准备不同粒的氧化铁沉淀时将

3.同沉淀加入量筒开计时记录时

4.始，不同间点的沉降高度观径颗

5.察不同粒粒的沉降速度差异结果分析过测径颗验证通量不同粒粒的沉降速度，斯托克斯定律为为为为颗径为其中v沉降速度，ρ密度，g重力加速度，r粒半，μ流体黏度安全注意事项化学品安全废水处理设备操作安全剂锰钾蚀废压专训•氧化如高酸、氯气具有腐性•含铁水不可直接排放•操作高设备需业培储环应阴过滤产专检绝缘•存境干燥、通风、凉•生的铁泥需门收集处理•定期查电气设备性能废应压过滤•不同化学品分类存放，避免交叉污染•再生液中和后处理•避免超运行设备时应镜当环规规进维•配制溶液佩戴防护眼和手套•遵循地保法要求•按定周期行设备护则请严规安全是水处理工作的首要原，格遵守安全操作程！复习与知识点总结铁的形态与危害氧化除铁原理进⁺为⁺•二价铁溶于水，三价铁形成沉淀•促Fe²氧化Fe³标导质状氢•铁超致水感官性变差•形成氧化铁沉淀过过滤•影响管网设备寿命•通沉淀或分离离子交换技术物理过滤技术树获滤质过滤•脂捕铁离子•砂、多介浓颗•适合低度深度处理•截留铁粒•需定期再生•定期反冲洗再生综应过选择虑质水中除铁是一个合用化学、物理和工程原理的程合适的除铁方法需考水特点、处理要求、运行成本等多种因素实际工程中往往采用组获合工艺以得最佳效果结束语质环节论对饮还水中除铁是保障水安全的重要，无生活用水是工业用水都具有重过课习质态要意义通本程的学，希望各位能够掌握铁的基本性、存在形及各种术应除铁技的原理与用术断进续创议关将论技在不步，除铁方法也在持新建大家注行业最新发展，理践结断术与实相合，不提升水处理技水平谢关欢课讨论验问题感各位的参与与注！迎在后交流，分享实际工作中的经与干净的水，美好的生活！。