礦山廢水除鐵錳
1、工作原理
礦山廢水中的鐵，一般是以二價鐵離子狀態（Fe2+）存在。當加入氧氣時，氧與水中二價鐵反應，使二價鐵氧化成三價鐵（Fe3+），并呈深黃色膠體狀態，當這些膠體狀態的鐵遇到細小的孔隙，便難于通過，即會累積于過慮物表面，并在濾料顆粒表面生成具有接觸催化活性的鐵質濾膜，這種濾膜可以充分吸附三價鐵，最后去除水中過量的鐵，使其滿足用水要求。其主要反應式如下：
Fe2++FeO(OH)→FeO(OFe)++H+
FeO(OFe)++O2＋H2O→FeO(OH)＋H+
濾料的成熟期，與地下水的水質，特別是水中含鐵量、濾料的粒徑、濾層的厚度、濾速等因素有關。水中含鐵量在≤10mg/L時，抽水過濾持續到2~3天；含鐵量在10~20mg/L時，需持續抽水到7天左右。濾料的濾速為10~15m/h時，可以達到除鐵效果；如果需要除錳濾速為≤6m/h，才能達到除錳目的。
2、工藝流程
礦山廢水中除鐵、錳的工藝流程及設計方案因地下水中含鐵、含錳、及其pH值的高低、處理水量的大小不同而不同。當水中含鐵量<10mg/L，pH＝5.5時，設計為一次曝氣、一級過濾；當水中含鐵量10~20mg/L、pH＝5.5時，設計為一次曝氣、二級串聯過濾；當水中含鐵錳均要去除時，原則上先除鐵后除錳；當水中含鐵、錳量比較低、pH值較高時，可以采用加大罐體直徑，減慢濾速，用單級過濾予以去除。當被除鐵、除錳的原水pH值<6.8時，需向原水加堿或石灰拌攪成堿化溶液，提高pH值后，才能把水中的錳離子去除。當水中含二氧化碳時，應首先將原水進行一次或二次曝氣，去除水中的侵蝕性二氧化碳，再除鐵、錳。
2：濾料要求及反沖洗時間控制
該裝置對濾料和承托層的選擇有嚴格的要求。因此，濾料化學成份穩定性、機械強度、顆粒級配、厚度等，如果設計不合理，會直接關系到處理效果。
1、濾料的選擇
除鐵錳的濾料有天然錳砂。錳砂呈黑色，要求二氧化錳含量一般在40~50%，粒徑0.6~2.0mm，磨損率<0.54%，破碎率<0.23%，堆比重1.8g/cm3，孔隙率>50%。除此之外，還常用天然石英砂、砂礫石，分別作濾料和承托層。石英砂要求粒徑0.5~1.2mm，二氧化硅含量>98.5%，鹽酸可溶率<1.5%，含泥量<0.04%，比重>2.55g/cm3，磨損率<0.4%，孔隙率>43%，破碎率<0.8%，堆比重1.75g/cm3。以上兩種濾料具有機械強度高、吸附能力強、化學成份穩定、不含對人體健康有害和有毒的物質成份。
2、濾料和承托層的厚度
濾料和承托層的厚度根據原水中水質和目標水質要求而確定。后者尚需按不同顆粒級配設置多層。
3、濾層的反沖洗及時間控制
濾層經過一段時間使用，會漸被鐵泥堵塞，濾層的水頭損失隨之不斷增長。這時如果不及時對濾層反沖洗，會使壓力加大，流量變小，直接影響過濾效果。一般對濾層的反沖洗，用反向水流自下而上進行沖洗。通常用濾后水塔水或原井水反沖。每次反沖時間一般在10~15分鐘完成。如果反沖洗超過一定限度，便有可能使濾料表面的活性濾膜受到破壞，從而降低濾層的除鐵能力，所以濾層的反沖洗時間不宜過長。濾層反沖洗間隔的長短視原水中被處理鐵、錳含量高低而定。當水中含鐵量較高時，濾層過濾持續24小時/天，間隔1~2天，反沖一次；當水中含鐵量較低時，濾層過濾間歇、不連續，間隔可延到5~7天，反沖一次。
