地下水除鐵處理

陳少杰，尚利軍，毛紹晨

（1.中國人民解放軍部隊(duì)，山西　太原　030000；2.新鄉(xiāng)市第一人民醫(yī)院，河南　新鄉(xiāng)　453000）

地下水除鐵處理

陳少杰1，尚利軍1，毛紹晨2

（1.中國人民解放軍部隊(duì)，山西太原030000；2.新鄉(xiāng)市第一人民醫(yī)院，河南新鄉(xiāng)453000）

【摘要】本文敘述了鐵元素對(duì)人體的危害，通過曝氣，絮凝，吸附等一系列手段，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】鐵；危害； 信處理

1　概述

飲用水安全問題直接關(guān)系到使用單位人員的生存、生活和發(fā)展。水質(zhì)良好的地下水取至地面上經(jīng)消毒可直接使用，而由于人類活動(dòng)造成的污染以及地下水在形成過程中對(duì)礦物質(zhì)的溶解會(huì)造成水質(zhì)超標(biāo)。

本工程位于太原市小店區(qū)，晉中盆地北中部沖擊平原區(qū)，蕭河與汾河的交匯處，地形平坦，坡度1-2度，地形總趨勢東北高西北底，本區(qū)屬地下水淺埋帶（埋深1-3米），地表為沼澤和鹽堿地。地下水類型為第四系松散層空隙水，補(bǔ)給來源主要依靠大氣降水垂直補(bǔ)給及東北部上游側(cè)向補(bǔ)給，水位埋深30米。

2　鐵的危害

水質(zhì)抽出后，剛提升至水管的水不顯示顏色，放置一段時(shí)間后，水體會(huì)發(fā)紅色。這是因?yàn)樗械亩r(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵，水中錳含量高時(shí)尤其明顯。由于地下水中鐵含量較高，水中有明顯的鐵腥味。水中鐵錳離子氧化過程如下：

4Fe2++O2+10H2O=4 Fe(OH)3+8H+；

2Mn2++ O2+2H2O=2MNO2+4H+；

飲用水中含有很多種金屬元素，適當(dāng)?shù)闹亟饘僭貙?duì)人的身體有益，但如果重金屬超標(biāo)將對(duì)人的身體造成危害。成人每日代謝損失的鐵約為1毫克，國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)為0.3 mg／L。當(dāng)水中鐵含量較高時(shí)，水會(huì)出現(xiàn)異味。長期飲用這種水，會(huì)使人食欲不振、嘔吐、發(fā)熱、出汗、全身疼痛和倦怠等癥狀，攝入過多易在肝、胰處沉積，導(dǎo)致肝硬化和糖尿病。

但當(dāng)?shù)叵滤窃跓o氧狀態(tài)下，鐵離子將以二價(jià)鐵的形式存在水中，即使鐵含量較高，水體也會(huì)十分清澈，只有當(dāng)水出地面后，二價(jià)鐵變?yōu)槿齼r(jià)鐵離子時(shí)，才會(huì)變成紅褐色。我國的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中鐵含量＜0.3mg/L，是基于水的口感和外觀而制定的。只要水中鐵的含量沒有影響到水的顏色以及味道，就不會(huì)對(duì)人的身體健康產(chǎn)生危害。

3　地下水處理

根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)場地內(nèi)地下水化驗(yàn)結(jié)果為：全鐵(TFe)含量2mg／L、錳含量0.2mg／L、PH值為7.53，渾濁度為11.5NTU。必須進(jìn)行水質(zhì)處理。

首先根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，確定設(shè)備間放置于蓄水池旁邊，根據(jù)地勘報(bào)告以及周圍建筑物的實(shí)際情況，確定房屋造型。

根據(jù)用水人數(shù)、綠化、水頭損失等因素確定小時(shí)出水量，采用空壓機(jī)曝氣，錳砂過濾的方式去除水中過量鐵離子。具體步驟如下：

地下水抽上后，經(jīng)氣泵充氣，高錳酸鉀充分氧化后，水中的二價(jià)鐵離子變?yōu)槿齼r(jià)鐵離子，后經(jīng)絮凝劑絮凝，鐵離子由固體小顆粒變?yōu)樾跄w及膠體；然后在罐子中裝入粒徑較大的錳砂濾層，錳砂濾料層可對(duì)水中的鐵離子進(jìn)一步的氧化及吸附去除。在下部加入粒徑較小的石英砂濾層，石英砂濾層可對(duì)水中絮凝體、鐵離子絮凝體及膠體進(jìn)行初步過濾，并將絮凝體吸附在空隙中，行成吸附層，進(jìn)一步提高對(duì)絮凝體的吸附。

經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行，鐵含量明顯降低，取得了較好的效果。

4　幾點(diǎn)體會(huì)

1)太原地區(qū)地下水中鐵含量超標(biāo)是普遍現(xiàn)象，通過對(duì)本工程以及附近村莊進(jìn)行了解，采用本套除鐵設(shè)備對(duì)水質(zhì)處理，取得了較好的效果。根據(jù)需要處理的水量以及原水中鐵的含量，選用不同型號(hào)的除鐵設(shè)備，曝氣量的大小，曝氣時(shí)間的長短，藥量的多少，石砂以及兩者之間的配合比都是水處理的關(guān)鍵因素。

2）水量的多少也是一個(gè)關(guān)鍵因素，如果水量過小，水流將沿著罐體的側(cè)壁直接流入罐底，起不到應(yīng)有的效果；

3）反沖洗的沖洗時(shí)間以及反沖洗的沖洗次數(shù)將會(huì)直接影響到出水量以及出水的質(zhì)量；

4）目前大多數(shù)水質(zhì)處理需要人工進(jìn)行操作，加入PLC系統(tǒng)，配合電動(dòng)閥，設(shè)定固定時(shí)間后可有效解決上述問題。

【作者簡介】

陳少杰，男 1984.03，漢族，河南新鄉(xiāng)人，中國人民解放軍部隊(duì)，碩士，初級(jí)，研究方向：土木工程 結(jié)構(gòu)優(yōu)化。