前言 1
第一章 概论 1
第二章 地下水除铁的化学理论基础 14
第一节 地下水的铁质化学 14
一、地下水中铁质的来源 14
二、二价铁在不含碳酸盐的水中的溶解度 16
三、水中其他离子对化学平衡的影响 18
四、地下水中的碳酸平衡 19
五、二价铁在含碳酸盐水中的溶解度 24
六、三价铁在水中的溶解度 29
七、地下水中铁质的氧化还原平衡 31
八、地下水中铁质形态的判别方法 33
九、含铁地下水的水质及其变化 36
第二节 地下水中二价铁的自然氧化动力学 40
一、地下水中二价铁的自然氧化反应速度 40
二、其他影响水中二价铁氧化反应的因素 44
第三节 接触催化除铁原理 51
一、天然锰砂的本体接触催化除铁活性 51
二、天然锰砂的活性滤膜接触催化除铁原理 54
三、天然锰砂滤层的接触催化除铁过程 58
四、天然锰砂滤层中水的含铁浓度分布规律 61
五、影响天然锰砂接触催化除铁的主要因素 63
六、人造锈砂除铁原理 69
七、黑砂除铁原理 71
第四节 除铁水的稳定性 72
一、除铁水的稳定性问题 72
二、水的稳定性的判别方法 75
三、除铁过程中水的稳定性变化 78
四、除铁水的稳定性处理 80
第三章 含铁地下水的曝气 86
第一节 气体在水中的溶解平衡 87
一、气体在水中的溶解度 87
二、曝气水中溶解氧的平衡饱和浓度 88
三、曝气水中二氧化碳的理论最大去除率 92
四、曝气水的理论最高PH值 94
第二节 气体的传质方程式 96
一、气泡式曝气装置的溶氧速度 99
第三节 气泡式曝气装置 99
二、压缩空气曝气装置 102
三、加气阀曝气溶氧 107
四、跌水曝气溶氧 123
五、叶轮表面曝气 124
六、曝气溶氧所需空气量的计算 126
第四节 喷淋式曝气装置 131
一、莲蓬头曝气装置 131
二、喷水式曝气装置 146
三、接触式曝气塔 147
四、板条式曝气塔 149
五、机械通风式曝气塔 151
第五节 曝气装置的选择 160
第四章 地下水除铁滤池 162
第一节 地下水除铁滤池的作业方式 162
第二节 除铁滤池的滤料 165
一、除铁滤池滤料的一般要求 165
二、除铁滤料简介 168
三、除铁滤池滤料的粒度特征 170
第三节 接触催化滤料层的过滤除铁过程 174
一、天然锰砂滤层的过滤除铁基本方程式 174
二、天然锰砂滤层中水头损失的增长 177
三、天然锰砂滤池的工作周期与过滤速度的关系 183
第四节 砂滤层的过滤澄清过程 186
一、石英砂滤层中铁质悬浮物的浓度分布 186
二、石英砂滤层中水头损失的增长 188
三、影响澄清除铁滤池工作的主要因素 189
四、双层滤料滤层过滤澄清除铁 192
第五节 除铁滤层的反冲洗 193
一、天然锰砂滤层的反冲洗 193
二、石英砂滤层的反冲洗 201
三、双层滤料滤层的反冲洗 202
第六节 除铁滤层在反冲洗过程中的水力特征 204
一、天然锰砂滤层在反冲洗过程中的水力特征 204
二、石英砂滤层和无烟煤滤层在反冲洗过程中的水力特征 211
第七节 滤层反冲洗时的水力分级现象 212
一、排水系统均布反冲洗水的原理 218
第八节 除铁滤池的排水系统 218
二、管式大阻力排水系统 220
三、格栅式小阻力排水系统 229
四、滤头式排水系统 230
第九节 反冲洗废水排除装置 232
第十节 反冲洗水的供给 234
第十一节 压力式除铁滤池 236
一、压力式除铁滤池的型式和构造 236
二、大型压力除铁滤池组的运行特点 243
第十二节 重力式除铁滤池 250
第十三节 无阀除铁滤池 255
一、无阀除铁滤池的型式和构造 255
二、天然锰砂无阀滤池的设计特点 260
三、重力式无阀滤池的反冲洗计算 264
四、压力式无阀滤池的反冲洗计算 275
第十四节 虹吸式除铁滤池 285
第一节 天然锰砂接触催化除铁工艺系统 290
一、接触催化除铁工艺系统 290
第五章 接触催化除铁设备的设计、试验和运行 290
二、以单级滤池为主体的天然锰砂接触催化除铁工艺系统 291
三、由二级处理构筑物组成的天然锰砂除铁工艺系统 296
第二节 天然锰砂除铁设备的工艺设计 297
一、天然锰砂除铁设备工艺设计的内容 297
二、含铁地下水的水质资料 298
三、除铁设备的设计容量 299
四、其他处理过程对天然锰砂除铁效果的影响 304
五、天然锰砂除铁设备工艺参数的选择 306
六、天然锰砂除铁设备的布置 308
第三节 天然锰砂除铁试验 309
一、除铁试验的准备 309
二、天然锰砂除铁试验 315
三、反冲洗试验 319
第四节 天然锰砂除铁设备的安装、调整和运行管理 320
一、天然锰砂滤池的安装和调整 320
二、曝气装置的安装和调整 324
三、天然锰砂除铁设备的运行管理 325
一、人造锈砂接触催化除铁试验 330
第五节 人造锈砂接触催化除铁工艺试验 330
二、人造锈砂接触催化除铁的生产试验 334
第六章 自然氧化除铁设备试验与设计 336
第一节 自然氧化除铁工艺要求与除铁试验方法 336
一、地下水中二价铁的氧化反应时间 336
二、自然氧化除铁试验 344
第二节 自然氧化除铁设备的设计 348
一、自然氧化除铁工艺系统 348
二、自然氧化除铁设备工艺参数的选择 351
一、农村简易除铁设备 355
第七章 农村简易除铁设备、地下水的其他除铁方法及除铁方法的选择 355
第一节 农村简易除铁方法 355
二、铁细菌除铁法 357
第二节 地下水的其他除铁方法 362
一、氯氧化法除铁 362
二、高锰酸钾氧化法除铁 364
三、锰离子交换法除铁 365
四、离子交换法除铁 366
五、混凝法除铁 368
六、水中铁质的稳定剂处理法 369
第三节 地下水除铁方法的选择 370
第八章 除铁水厂废水的回收和铁泥的综合利用 373
第一节 除铁滤池反冲洗废水的回收 373
一、静水自然沉淀回收反冲洗废水 373
二、用聚丙烯酰胺混凝沉淀回收除铁滤池反冲洗废水的试验 374
第二节 铁泥的综合利用 380
第九章 地下水除铁设备设计举例 383
附录1 常用化学元素的原子量 400
附录 400
附录2 常用化合物或离子的分子量和当量 401
附录3 水的离子积常数和碳酸的离解常数 403
附录4 氧在纯水中的溶解度 403
附录5 筛目表 404
附录6 天然锰砂接触催化除铁设备设计须知 404
附录7 加气阀几何尺寸表 420
主要参考文献 425