CN114804420A - 一种适用于超标铁锰去除方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，尤其为一种适用于超标铁锰去除装置，所述适用于超标铁锰去除装置包括：初过滤池，在初过滤池的一端连通有进水口、另一端连通有出水口；曝气池，在曝气池内设有曝气盘，在所述曝气盘的顶端均匀连通有曝气嘴、底端连通有进气嘴；锰砂过滤器在所述锰砂过滤器内设有微孔支撑板，且在所述锰砂过滤器内位于所述微孔支撑板的上方空间填充有滤料；本发明的适用于超标铁锰去除方法及其装置，先对地下污水进行初过滤，过滤掉地下污水中的不溶或难溶性固体杂质，再进行溶解氧曝气处理，最后通过滤料进行精过滤处理，处理效果好、操作简单、工艺简便、运行成本低，能够更加彻底的去除地下污水中的铁锰杂质，去除率达97％以上。

Description

一种适用于超标铁锰去除方法及其装置
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及地下污水的超标铁锰去除工艺，具体涉及一种适用于超标铁锰去除装置，还涉及一种适用于超标铁锰去除的方法。
背景技术
污水处理，为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
地下水中的铁、锰分别已经Fe2+和Mn2+离子形式存在，除铁、除锰的主要技术思路在于通过化学或生物氧化作用，将离子态的铁、锰转化为固态形式，并最终从水中分离从而净化水质，地下水除铁除锰的主要方法包括自然氧化法、接触氧化法、生物氧化法和药剂氧化法，其中自然氧化法、接触氧化法、药剂氧化法都是通过化学氧化的作用将水中的Fe2+、Mn2+转化为固态形式，最终去除水中的铁和锰，属于化学氧化法；而生物氧化法是通过生物氧化作用来达到去除水中的铁和锰的目的。
接触氧化法是目前应用最广泛的地下污水处理的超标铁锰去除方法，地下水经过简单曝气后，直接进入滤池，在滤料表面催化剂的作用下，Fe2+、Mn2+被氧化后直接被滤层截留去除，该法的机理是自催化氧化反应，起催化作用的是滤料表面的铁质和锰质活性滤膜，铁质活性滤膜吸附水中的Fe2+，被吸附的Fe2+在活性滤膜的催化作用下迅速氧化为Fe3+，并且生成物作为催化剂又参与新的催化反应；同理，Mn2+在滤料表面锰质活性滤膜的作用下，被水中的溶解氧氧化为MnO，并吸附在滤料表面，使滤膜不断更新，接触氧化法是目前应用最为广泛的处理技术。
但是在实际操作过程中，水中的铁锰同时存在，而铁的氧化还原电位比锰要低，从而铁变成了还原剂，阻碍了二价锰的氧化，从而降低了地下污水处理超标铁锰去除的可靠性。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种适用于超标铁锰去除方法及其装置，具有使用方便、工艺简单、方便操作以及运行成本低的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于超标铁锰去除装置，所述适用于超标铁锰去除装置包括：
初过滤池，所述初过滤池内安装有过滤网，在所述初过滤池的一端连通有进水口、另一端连通有出水口；
曝气池，在所述曝气池内设有曝气盘，在所述曝气盘的顶端均匀连通有曝气嘴、底端连通有进气嘴，所述曝气池的进水口通过管道与所述初过滤池的出水口相通；
锰砂过滤器在所述锰砂过滤器内设有微孔支撑板，且在所述锰砂过滤器内位于所述微孔支撑板的上方空间填充有滤料，所述锰砂过滤器的顶端具有进水口并通过管道与所述曝气池的出水口相通，所述锰砂过滤器的底端连通有排水口，所述滤料为石英砂和天然锰砂的一种或两种的组合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述滤料为石英砂和天然锰砂的组合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述过滤网呈倾斜状安装在所述初过滤池内，并将所述初过滤池的内部空间分隔成相邻的杂物拦截室和过滤室。
作为本发明的一种优选技术方案，所述初过滤池的底面连通有与所述杂物拦截室相通的一号排杂口，在所述一号排杂口上安装有一号手阀。
作为本发明的一种优选技术方案，所述曝气池的底面连通有二号排杂口，在所述二号排杂口上安装有二号手阀。
作为本发明的一种优选技术方案，所述锰砂过滤器的外壁安装有压力表。
作为本发明的一种优选技术方案，所述锰砂过滤器包括上盖体和底座，在所述上盖体的底端与所述底座的顶端之间安装有连接组件用于使所述上盖体安装在所述底座的顶部，在所述底座的底面安装有支撑腿；所述微孔支撑板安装在所述底座的内壁；所述连接组件包括二号螺栓和螺母，在所述上盖体的外侧面底端固定有上连接法兰，在所述底座的外侧面顶端固定有下连接法兰，所述二号螺栓分别贯穿所述上连接法兰和所述下连接法兰，所述螺母通过螺纹旋合方式安装在所述二号螺栓的底端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述底座的内壁安装有冷却水管，且所述冷却水管为螺旋状结构，所述冷却水管的两端分别为延伸至所述底座外部的回水嘴和出水嘴。
作为本发明的一种优选技术方案，所述微孔支撑板弧口朝上的圆弧型盘状构件，在所述底座的内壁具有托环用于支撑所述微孔支撑板；还包括一号螺栓，在所述冷却水管的外侧面周缘具有朝上弯折的弯折边，所述一号螺栓贯穿所述弯折边后通过螺纹旋合方式与所述底座相连。
本发明还公开了一种适用于超标铁锰去除的方法，所述适用于超标铁锰去除的方法包括如下步骤：
步骤一：原水供应，利用水泵将地下污水泵入所述初过滤池内；
步骤二：初过滤，泵入所述初过滤池内的地下污水经过所述过滤网进行初过滤，过滤掉地下污水中的不溶或难溶性固体杂质；
步骤三：曝气，地下污水在所述初过滤池内经过初过滤后继续泵入所述曝气池内，通过所述进气嘴连接气源，向所述曝气盘中充入空气，并从所述曝气嘴产生曝气，将大部分的二价铁氧化成高价铁离子，部分二价锰氧化成高价锰离子，形成不溶于水的氢氧化物；
步骤四：精过滤，经过曝气后的地下污水继续泵入所述锰砂过滤器内，采用石英砂和天然锰砂混合滤料对地下污水进行过滤，二价铁离子和二价锰离子被氧化后直接被所述滤料截留去除，充分去除污水中剩余的铁锰杂质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的适用于超标铁锰去除方法及其装置，先对地下污水进行初过滤，过滤掉地下污水中的不溶或难溶性固体杂质，再进行溶解氧曝气处理，最后通过滤料进行精过滤处理，处理效果好、操作简单、工艺简便、运行成本低，能够更加彻底的去除地下污水中的铁锰杂质，去除率达97％以上。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的微孔支撑板正面剖视结构示意图；
图3为本发明图1中的连接组件放大结构示意图；
图4为本发明中的处理工艺流程示意图；
图中：1、初过滤池；2、曝气池；3、锰砂过滤器；4、过滤网；5、曝气盘；6、进气嘴；7、曝气嘴；8、微孔支撑板；9、滤料；10、一号排杂口；11、一号手阀；12、二号排杂口；13、二号手阀；14、上盖体；15、底座；16、支撑腿；17、连接组件；18、冷却水管；19、回水嘴；20、出水嘴；21、压力表；22、排水口；23、弯折边；24、托环；25、一号螺栓；26、下连接法兰；27、上连接法兰；28、二号螺栓；29、螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4，本发明提供以下技术方案：一种适用于超标铁锰去除装置，适用于超标铁锰去除装置包括：初过滤池1，初过滤池1内安装有过滤网4，在初过滤池1的一端连通有进水口、另一端连通有出水口；曝气池2，在曝气池2内设有曝气盘5，在曝气盘5的顶端均匀连通有曝气嘴7、底端连通有进气嘴6，曝气池2的进水口通过管道与初过滤池1的出水口相通；锰砂过滤器3在锰砂过滤器3内设有微孔支撑板8，且在锰砂过滤器3内位于微孔支撑板8的上方空间填充有滤料9，锰砂过滤器3的顶端具有进水口并通过管道与曝气池2的出水口相通，锰砂过滤器3的底端连通有排水口22，滤料9为石英砂和天然锰砂的一种或两种的组合，具体的，本实施例中，滤料9为石英砂和天然锰砂的组合，在使用时，先利用水泵将地下污水泵入初过滤池1内；泵入初过滤池1内的地下污水经过过滤网4进行初过滤，过滤掉地下污水中的不溶或难溶性固体杂质；地下污水在初过滤池1内经过初过滤后继续泵入曝气池2内，通过进气嘴6连接气源，向曝气盘5中充入空气，并从曝气嘴7产生曝气，将大部分的二价铁氧化成高价铁离子，部分二价锰氧化成高价锰离子，形成不溶于水的氢氧化物；经过曝气后的地下污水继续泵入锰砂过滤器3内，采用石英砂和天然锰砂混合滤料对地下污水进行过滤，二价铁离子和二价锰离子被氧化后直接被滤料9截留去除，充分去除污水中剩余的铁锰杂质。
具体的，根据附图1所示，本实施例中，过滤网4呈倾斜状安装在初过滤池1内，并将初过滤池1的内部空间分隔成相邻的杂物拦截室和过滤室，过滤网4有效对地下污水内不溶或难溶性固体杂质进行拦截。
具体的，根据附图1所示，本实施例中，初过滤池1的底面连通有与杂物拦截室相通的一号排杂口10，在一号排杂口10上安装有一号手阀11，后期可开启一号手阀11，从一号排杂口10排出初过滤池1内的杂物。
具体的，根据附图1所示，本实施例中，曝气池2的底面连通有二号排杂口12，在二号排杂口12上安装有二号手阀13，后期可开启二号手阀13，从二号排杂口12排出曝气池2内的杂物。
具体的，根据附图1所示，本实施例中，锰砂过滤器3的外壁安装有压力表21，实时监控锰砂过滤器3内的压力，保证生产的安全。
具体的，根据附图1和附图3所示，本实施例中，锰砂过滤器3包括上盖体14和底座15，在上盖体14的底端与底座15的顶端之间安装有连接组件17用于使上盖体14安装在底座15的顶部，在底座15的底面安装有支撑腿16；微孔支撑板8安装在底座15的内壁；连接组件17包括二号螺栓28和螺母29，在上盖体14的外侧面底端固定有上连接法兰27，在底座15的外侧面顶端固定有下连接法兰26，二号螺栓28分别贯穿上连接法兰27和下连接法兰26，螺母29通过螺纹旋合方式安装在二号螺栓28的底端，锰砂过滤器3包括可拆卸的上盖体14和底座15，便于组装使用和拆卸维护。
具体的，根据附图1所示，本实施例中，底座15的内壁安装有冷却水管18，且冷却水管18为螺旋状结构，冷却水管18的两端分别为延伸至底座15外部的回水嘴19和出水嘴20，利用回水嘴19向冷却水管18内注入冷却水，可对锰砂过滤器3进行冷却。
具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，微孔支撑板8弧口朝上的圆弧型盘状构件，在底座15的内壁具有托环24用于支撑微孔支撑板8；还包括一号螺栓25，在冷却水管18的外侧面周缘具有朝上弯折的弯折边23，一号螺栓25贯穿弯折边23后通过螺纹旋合方式与底座15相连，微孔支撑板8利用一号螺栓25实现安装，安装方便。
一种适用于超标铁锰去除的方法，适用于超标铁锰去除的方法包括如下步骤：
步骤一：原水供应，利用水泵将地下污水泵入初过滤池1内；
步骤二：初过滤，泵入初过滤池1内的地下污水经过过滤网4进行初过滤，过滤掉地下污水中的不溶或难溶性固体杂质；
步骤三：曝气，地下污水在初过滤池1内经过初过滤后继续泵入曝气池2内，通过进气嘴6连接气源，向曝气盘5中充入空气，并从曝气嘴7产生曝气，将大部分的二价铁氧化成高价铁离子，部分二价锰氧化成高价锰离子，形成不溶于水的氢氧化物；
步骤四：精过滤，经过曝气后的地下污水继续泵入锰砂过滤器3内，采用石英砂和天然锰砂混合滤料对地下污水进行过滤，二价铁离子和二价锰离子被氧化后直接被滤料9截留去除，充分去除污水中剩余的铁锰杂质。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述适用于超标铁锰去除装置包括：
初过滤池(1)，所述初过滤池(1)内安装有过滤网(4)，在所述初过滤池(1)的一端连通有进水口、另一端连通有出水口；
曝气池(2)，在所述曝气池(2)内设有曝气盘(5)，在所述曝气盘(5)的顶端均匀连通有曝气嘴(7)、底端连通有进气嘴(6)，所述曝气池(2)的进水口通过管道与所述初过滤池(1)的出水口相通；
锰砂过滤器(3)在所述锰砂过滤器(3)内设有微孔支撑板(8)，且在所述锰砂过滤器(3)内位于所述微孔支撑板(8)的上方空间填充有滤料(9)，所述锰砂过滤器(3)的顶端具有进水口并通过管道与所述曝气池(2)的出水口相通，所述锰砂过滤器(3)的底端连通有排水口(22)，所述滤料(9)为石英砂和天然锰砂的一种或两种的组合。
2.根据权利要求1所述的一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述滤料(9)为石英砂和天然锰砂的组合。
3.根据权利要求1所述的一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述过滤网(4)呈倾斜状安装在所述初过滤池(1)内，并将所述初过滤池(1)的内部空间分隔成相邻的杂物拦截室和过滤室。
4.根据权利要求3所述的一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述初过滤池(1)的底面连通有与所述杂物拦截室相通的一号排杂口(10)，在所述一号排杂口(10)上安装有一号手阀(11)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述曝气池(2)的底面连通有二号排杂口(12)，在所述二号排杂口(12)上安装有二号手阀(13)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述锰砂过滤器(3)的外壁安装有压力表(21)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述锰砂过滤器(3)包括上盖体(14)和底座(15)，在所述上盖体(14)的底端与所述底座(15)的顶端之间安装有连接组件(17)用于使所述上盖体(14)安装在所述底座(15)的顶部，在所述底座(15)的底面安装有支撑腿(16)；所述微孔支撑板(8)安装在所述底座(15)的内壁；所述连接组件(17)包括二号螺栓(28)和螺母(29)，在所述上盖体(14)的外侧面底端固定有上连接法兰(27)，在所述底座(15)的外侧面顶端固定有下连接法兰(26)，所述二号螺栓(28)分别贯穿所述上连接法兰(27)和所述下连接法兰(26)，所述螺母(29)通过螺纹旋合方式安装在所述二号螺栓(28)的底端。
8.根据权利要求7所述的一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述底座(15)的内壁安装有冷却水管(18)，且所述冷却水管(18)为螺旋状结构，所述冷却水管(18)的两端分别为延伸至所述底座(15)外部的回水嘴(19)和出水嘴(20)。
9.根据权利要求8所述的一种适用于超标铁锰去除装置，其特征在于：所述微孔支撑板(8)弧口朝上的圆弧型盘状构件，在所述底座(15)的内壁具有托环(24)用于支撑所述微孔支撑板(8)；还包括一号螺栓(25)，在所述冷却水管(18)的外侧面周缘具有朝上弯折的弯折边(23)，所述一号螺栓(25)贯穿所述弯折边(23)后通过螺纹旋合方式与所述底座(15)相连。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种适用于超标铁锰去除的方法，其特征在于：所述适用于超标铁锰去除的方法包括如下步骤：
步骤一：原水供应，利用水泵将地下污水泵入所述初过滤池(1)内；
步骤二：初过滤，泵入所述初过滤池(1)内的地下污水经过所述过滤网(4)进行初过滤，过滤掉地下污水中的不溶或难溶性固体杂质；
步骤三：曝气，地下污水在所述初过滤池(1)内经过初过滤后继续泵入所述曝气池(2)内，通过所述进气嘴(6)连接气源，向所述曝气盘(5)中充入空气，并从所述曝气嘴(7)产生曝气，将大部分的二价铁氧化成高价铁离子，部分二价锰氧化成高价锰离子，形成不溶于水的氢氧化物；
步骤四：精过滤，经过曝气后的地下污水继续泵入所述锰砂过滤器(3)内，采用石英砂和天然锰砂混合滤料对地下污水进行过滤，二价铁离子和二价锰离子被氧化后直接被所述滤料(9)截留去除，充分去除污水中剩余的铁锰杂质。
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