[发明专利]一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置及方法

权利要求书

1.一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置，其特征在于，该装置包括箱体(1)和顶盖(4)，所述箱体(1)沿竖直方向分隔成反应区(2)和二次沉淀区(3)；

所述反应区(2)由竖直设置的第一导流板(5)分隔成底部和顶部均连通的主反应区(2-1)和斜管沉淀区(2-2)，所述第一导流板(5)固定连接在反应区(2)的两个对向侧壁上；

所述主反应区(2-1)底部设有穿孔布水板(15)，所述穿孔布水板(15)下方侧壁上开设有进水口(13)和锰氧化物入口(14)，所述穿孔布水板(15)下方设有多个曝气管路(6)，所述主反应区(2-1)内设有搅拌装置(16)，所述搅拌装置(16)穿过顶盖(4)，所述顶盖(4)与箱体(1)左侧壁之间设有圆弧形导流板(20)；

所述斜管沉淀区(2-2)与二次沉淀区(3)之间的壁上设有向底部倾斜的若干小径斜管(8)，所述斜管沉淀区(2-2)通过小径斜管(8)与二次沉淀区(3)连通，斜管沉淀区(2-2)底部设有积泥侧板(7)；

所述顶盖(4)包括第一表面和第二表面，其中第一表面覆盖反应区(2)，第二表面覆盖二次沉淀区(3)，第二表面上设有与二次沉淀区(3)连通的出水孔(18)，第一表面上设有与斜管沉淀区(2-2)连通的排气孔(17)，所述排气孔(17)位于第一表面和第二表面的交界处，所述顶盖(4)为一体结构，且第二表面为水平面，第一表面为以第二表面的水平面为基准向上倾斜的坡面；

第二导流板(9)固定连接在二次沉淀区(3)的两个对向侧壁上，并将二次沉淀区(3)分隔成连通的两部分，所述第二导流板(9)与第一导流板(5)平行设置，所述二次沉淀区(3)的底部设有向与第二导流板(9)平行的两个侧壁延伸的第一积泥斜板(10)和第二积泥斜板(11)，所述二次沉淀区(3)的底部设有排泥管(12)，所述排泥管(12)穿过箱体(1)。

2.根据权利要求1所述的一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置，所述第一表面的坡度h/l＝3‰。

3.根据权利要求1所述的一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置，所述箱体(1)外部设有锰氧化物回流设施(19)，所述锰氧化物回流设施(19)与排泥管(12)相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置，其特征在于，所述曝气管路(6)的个数为6～10个，间距为5mm～15mm，所述曝气管路(6)的曝气强度为5m³/(m²·h)～100m³/(m²·h)，曝气面积为主反应区(2-1)横截面面积的20％～100％。

5.根据权利要求1所述的一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置，其特征在于，所述积泥侧板(7)与底部的夹角为40～60°，所述第一积泥斜板(10)和第二积泥斜板(11)与底部的夹角均为50～80°。

6.根据权利要求1所述的一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置，其特征在于，所述若干小径斜管(8)在侧壁上呈矩形阵列排列，所述小径斜管(8)的直径为5mm～100mm，长度为30cm～120cm，间距为0.5cm～5cm，所述小径斜管(8)与侧壁所夹锐角的角度为45°～75°，所述小径斜管(8)为单管或双层管。

7.根据权利要求1所述的一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置，其特征在于，所述穿孔布水板(15)上的布水孔呈矩形阵列排列，所述布水孔的直径为10mm～50mm，孔间距为10mm～50mm，布水孔与箱体侧壁的间距不超过孔间距。

8.用权利要求1-7任意一项所述的一种基于高浓度活性锰氧化物自循环去除地下水中铁锰的装置去除地下水中铁锰的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

步骤1：由锰氧化物入口(14)加入锰氧化物；

步骤2：由进水口(13)通入原水；

步骤3：开启曝气管路(6)和搅拌装置(16)，进行自循环水处理。