[發明專利]一種強化除鐵錳反應沉淀耦合池

無效

• 申請號: 201410485723.5
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104276691A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 張亞雷;代朝猛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/20;C02F103/06
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種強化除鐵錳反應沉淀耦合池，其特征在于：由射流曝氣器、二個耦合池、排泥泵和消毒部分組成，其中：所述二個耦合池的結構相同，均由斜板沉淀池和錳砂過濾層組成，斜板沉淀池內上部設有斜板，斜板沉淀池外是錳砂過濾層，斜板沉淀池頂部為沉淀出水，所述沉淀出水落入錳砂過濾層，斜板沉淀池底部設有排泥口，所述排泥口通過管道連接排泥泵，二個耦合池串聯，一級耦合池下部的出水口通過管道和進出水泵連接二級耦合池的進水口，一級耦合池前設有進出水泵，所述進出水泵通過管道和射流曝氣器連接一組耦合池一端下部；二組耦合池出水口連接；所述沉淀耦合池的運行過程如下：

(1)在水中鐵錳共存的條件下，所述耦合池先除鐵后除錳，基于鐵的氧化還原電位比錳要低，鐵變成了還原劑，阻礙了二價錳的氧化，進水進入斜板沉淀池后，自下而上到達斜板沉淀池頂部，出水落入錳砂過濾層中，水中低價鐵離子先被覆合錳砂濾膜吸附，然后被氧化和水解，生成氫氧化物水合分子[Fe(OH)3XH₂O]形成的活性濾膜，并作為新的催化劑參與接觸氧化反應，使錳砂過濾層內的錳砂濾膜隨著使用增厚，形成了覆合錳砂的自修復特性；

其反應式為：Fe(0H)₃·2H₂O+Fe^2＋=Fe(0H)₂(OFe)·2H₂O＋+H^＋

被吸附的二價鐵離子在覆合錳砂濾膜的催化作用下，被水中的溶解氧所氧化并水解，使催化劑得到再生：

Fe(0H)₂(OFe)·2H₂0+1/40₂+5/2H₂0=2Fe(OH)₃·2H₂0+H+

所得反應生成物又作為催化劑參與新的反應，周而復始，使錳砂過濾層具有持續的除鐵能力；

(2)在完成一級除鐵工藝后，開始進入二級除錳的過程，除錳反應式如下，

Mn²⁺?+?MnO₂·xH2O?＝?MnO₂·(x-1)?H₂O?+?2H+????

2MnO₂·MnO·(x-1)H₂O+?O2+?2H₂O?＝?4MnO₂·H₂O

最終完成鐵錳的有效去除。

2.根據權利要求1所述的強化除鐵錳反應沉淀耦合池，其特征在于所述錳砂過濾層選用的天然錳砂濾料中含錳量（以MnO₂計）≥35%；天然錳砂選用小粒徑濾料，粒徑范圍為0.5～1.2mm；濾速采用4-11?m/h。