精心整理
一、系统使用需求
一.设计概述
本技术方案为500m3/D地下水除铁除锰设备项目设计，所做内容包括除铁除锰水处理设备的设计、制造、安装、调试和系统完成后的技术培训工作，即交钥匙工程（ATurn-KeyProject）。
二.设计基准
2.1.设计依据
D、SHSG-053-2003石油化工装置详细工程设计内容规定
E、设备包装运输按JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》执行
F、《离心泵技术条件》GB/T16907---1997
G、《泵标准性能》（ISO2858）
H、《机械密封和软填料的空腔尺寸》（ISO3069）
I、《流体输送用无缝钢管》GB/T14976
J《石油化工企业自动化仪表选型设计规范》SHJ5-88
K、《工业自动化仪表安装工程质量检验评审标准》GBJ131-90
L、《低压配电设计标准》GB50054-95
M、《供配电系统设计规范》GB50052-95
O
P
Q
2.4
1
2
2.5
A
B、为便于拆装、更换、清洗零件，设计中尽量采用标准化、通用化、系统化零部件。
C、设备内外壁表面，要求光滑平整、无死角，容易清洗。
外观零件防腐蚀、防生锈。
D、在设计中根据贵厂原水水质的实际情况采用连续运转的全自动的除铁锰生产系统。
2.4.设计水质标准
出水水质：铁≤0.3(mg/L）、锰≤0.1(mg/L)
出水水量：500吨/天
二、设备简介
1．水中铁的危害
地下水中的铁常以二价铁的形式存在，由于二价铁在水中的溶解度大，所以刚从含水层中抽出来的含铁地下水仍然清澈透明，但一经与空气接触，水中的二价铁便被空气中的氧气氧化，生成难溶于水的三价铁的氢氧化物而由水中析出。
因此，地下水中的铁虽然对人的健康
无时水便铁，在水接触便。
2．水
氧化的，能使的污染
业生产一。
在甚至会堵塞冷却水管。
此外，铁锰细菌不断滋生还会加速金属管道的腐蚀。
3、生活饮用水和工业生产用水允许的含铁量和含锰量
为了避免水中铁和锰给生产和生活带来危害，对水中的铁锰浓度有一定的限制，如下表：
4、地下水除铁锰的意义
我国许多城镇和工矿企业都以地下水为主要水源，其中含铁量多
1.5~11.5mg/L，含锰量多在0.2~1.3mg/L。
铁、锰离子过高，会使供水管道腐蚀或由于沉淀及铁细菌繁殖造成管道堵塞，影响供水设备的正常使用。
饮用铁锰含量超标的水会影响身体健康。
铁和锰是人体所必需的微量元素，对人体的生长发育以及新陈代谢起着重要的作用。
若人体对此两种微量元素的摄入量超过一定的含量，会对
5
｝
2
体状态的铁遇到细小的孔隙，便难于通过，即会累积于过虑物表面，并在滤料颗粒表面生成具有接触催化活性的铁质滤膜，这种滤膜可以充分吸附三价铁，最后去除水中过量的铁，使其满足用水要求。
其主要反应式如下：
Fe(OH)2+O2→Fe(OH)3↓+H2O
滤料的成熟期，与地下水的水质，特别是水中含铁量、滤料的粒径、滤层的厚度、滤速等因素有关。
水中含铁量在≤7mg/L时，抽水过滤持续到5~6天反冲洗一次；含铁量在7~15mg/L时，需持续抽水到3~5天左右反冲洗一次。
滤料的滤速为6~10m/h 时，可以达到除铁效果。
6、滤料要求及反冲洗时间控制
1
在3，孔隙率
，比重
锰砂具有晶粒致密、硬度高、耐腐蚀、损失少，使用寿命长，在水中浸泡不溶解、过滤水中含锰量不增加，故天然锰砂，最难溶于水的净化剂。
天然锰砂的主要成分是二氧化锰（MnO2）它是二价铁氧化成三价铁良好的催化剂。
天然锰砂中的MnO2的含量比越高，其除铁效果越理想含铁地下水的PH值大于5.5与天然锰砂接触即可将Fe2+氧化成Fe3+其反应如下
2Mn2++O2+2H2O=2MnO2+4H+
4MnO2+3O2=2Mn2O7
Mn2O7+6Fe2++3H2O=2MnO2+6Fe(OH)3↓
Fe(OH)3沉淀物经锰砂滤层后被去除。
所以锰砂层起着催化和过滤双层作用。
化铁
2
3
滤层经过一段时间使用，会渐被铁泥堵塞，滤层的水头损失随之不断增长。
这时如果不及时对滤层反冲洗，会使罐体压力加大，流量变小，直接影响过滤效果。
一般对滤层的反冲洗，用反向水流自下而上进行冲洗。
通常用滤后水塔水或原井水反冲。
每次反冲时间一般在10~15分钟完成。
如果反冲洗超过一定限度，便有可能
使滤料表面的活性滤膜受到破坏，从而降低滤层的除铁能力，所以滤层的反冲洗时间不宜过长。
滤层反冲洗间隔的长短视原水中被处理铁、锰含量高低而定。
当水中含铁量较高时，滤层过滤持续24小时/天，间隔2~3天，反冲一次；当水中含铁量较低时，滤层过滤间歇、不连续，间隔可延到5~7天，反冲一次。
，本工
根据选用固定备额定出，即保证失效时，后该罐处
工
1、确
根
φ生。
单罐流量80-100吨/小时。
2、锰砂装填量
锰砂装填高度：1600mm
根据体积计算公式：体积=圆周率×半径2×高度
即：3.14×1.62×1.6=12.86144
锰砂体积≈12.86立方
根据质量计算公式：质量=密度×体积
（锰砂密度取1.6kg/m3）
锰砂质量≈1.6kg/m3×12.86m3≈20吨
3、系统工艺流程
1
制造
d)过滤器内的配水装置和集水装置,保证整个滤料层水流均匀,防止偏流。
上部配水装置采用支母管
式结构,材质为0Cr18Ni9。
下部集水装置为多孔板配水帽结构,水帽材质采用不锈钢,缝隙为
0.4mm±0.05mm,单个水帽流量为0.5t/h。
e)过滤器出口处的出水装置采用反射型挡板结构,其材质为0Cr18Ni9。
f)每台过滤器配有1个窥视孔,位于反洗膨胀最高处。
窥视镜7.5cm宽、30cm高,视镜材质均是透
明、耐腐蚀,并有足够的强度以承受来自过滤器内部的压力。
窥视孔法兰内表面和器壁内表面持
平。
g)每台过滤器配有标准的?500mm旋吊式侧人孔。
人孔盖内表面和器壁内表面持平。
h)为便于水帽的检查、装卸,下部封头上设置人孔、大手孔或与之相当的部件。
i)过滤器侧壁留有1个卸料孔,并配法兰闷板。
j)过滤器的本体管道的支撑在工厂内完成。
k)所有设备本体附带的仪表均为优质产品。
五、技术说明
一、系统组成
本投标技术方案书中提出之除铁锰系统由下列几部分组成：
1.反应系统
2.过滤系统
3.
1.1
1.1.1
1.1.2
1.2过滤系统：包括曝气水泵、除铁锰过滤器、蓄水池
1.2.1曝气水泵
曝气水泵即除铁锰过滤器增压泵，为铁锰过滤器系统系统提供正常所需的用水量和提供足够的压力
2.1除铁锰过滤器
除铁锰过滤器是本方案的中心部分，包括过滤罐和滤料两个部分
2.2过滤罐
压力式地下水除铁装置采用国际先进的除铁工艺，罐体为碳钢,内衬防腐，坚固耐用
主要技术参数：
进水水质：PH≥5.5
水温：6-45℃
2.3蓄水池
除铁猛设备产水带有一定的压力，可以自行进入蓄水池暂存。
水池用于贮存本系统的产水，其目的是为了保证供水水量的稳定。
同时可通过水池中的液位，控制曝气水泵的启、停运行，调节系统的产水流量变化。
3.1外输系统：包括给水泵/消防泵→生产、生活、消防总管道
控制系统是艾默生工程型变频器，可实现供水管路压力、变频器输出频率、变频器输出电流等的实时监控。
可以实现轮泵时间、基准压力的直接设定，本系统以台达可编程控制器作为核心控制器，可以实现定时轮泵、全变频启动、手动/自动切换等功能，同时也大大提高了系统可靠性、抗干扰性采用变频恒压调速来控制给水泵，保证系统的压力。