一、按铁含量分级处理方案
1. 低铁含量(<0.3 mg/L)
典型场景:电子/医药超纯水、锅炉补给水
核心问题:微量溶解态Fe²⁺/Fe³⁺影响水质纯度
推荐设备:
混床离子交换器:抛光去除离子态铁,出水铁≤0.01 mg/L
超滤(UF)系统:截留胶体铁(需配合氧化预处理)
关键控制:
树脂需定期酸洗防铁中毒
系统全程密闭防氧腐蚀
2. 中铁含量(0.3-5 mg/L)
典型场景:市政自来水、地下水回用
核心问题:溶解态Fe²⁺为主,可能含少量悬浮铁
推荐设备:
锰砂过滤器(单级或多级):催化氧化Fe²⁺,适用pH 6.5-8.5
曝气+多介质过滤:适用于含氧量<2 mg/L的水体
工艺参数:
滤速8-10 m/h,反洗周期12-24小时
锰砂层厚≥800mm
3. 高铁含量(5-20 mg/L)
典型场景:矿区地下水、热网冷凝水
核心问题:Fe²⁺/Fe³⁺混合态,含悬浮腐蚀产物
推荐设备:
氧化塔+多介质过滤:
氧化剂:H₂O₂(10-30 mg/L)或NaClO
滤料层级:无烟煤(上层)+石英砂(下层)
磁絮凝沉淀系统:
投加磁粉(Fe₃O₄)+PAC/PAM,磁场强度≥5000高斯
运行成本:
化学氧化剂消耗约0.2-0.5元/吨水
4. 特高铁含量(>20 mg/L)
典型场景:钢铁厂废水、酸洗废水
核心问题:复杂形态铁(含络合铁、胶体铁)
推荐设备:
两级化学沉淀:
一级调节pH至3-4破络(针对柠檬酸铁等)
二级加石灰调pH至9-11生成Fe(OH)₃
板框压滤机:污泥脱水至含水率<60%
特殊工艺:
电解法:适用于含Fe²⁺的酸性废水,铁回收率>90%
二、按铁形态的精准匹配设备
铁形态 特征指标 首选设备 替代方案
溶解态Fe²⁺ 缺氧水,无色澄清 锰砂过滤器 曝气+砂滤
胶体态Fe(OH)₃ 水样黄浊,Zeta电位>±30mV 超滤(50kDa) 混凝+沉淀
悬浮态Fe₃O₄ 黑色颗粒,磁性响应 钕铁硼磁棒阵列 旋流分离器
有机络合铁 COD与铁浓度正相关 UV-Fenton氧化 阴离子交换树脂
三、特殊场景解决方案
1. 高温凝结水(80-120℃)
挑战:常规树脂/滤料失效
方案:
钛金属滤芯:耐温150℃,精度1μm
在线腐殖监测+自动加氨调节pH
2. 含油铁杂质废水
组合工艺:
气浮除油 → 2. 磁分离除铁 → 3. 活性炭吸附
四、经济性对比
工艺 投资成本(元/吨水) 运行成本(元/吨水) 适用规模
锰砂过滤 500-800 0.05-0.1 <1000吨/天
磁絮凝 1500-2000 0.3-0.6 工业废水
离子交换 2000-3000 0.2-0.5 小流量高纯水
五、选型决策树
检测铁形态(ICP-MS+SEM表征)
评估水量:
<50吨/天 → 模块化设备(如锰砂罐)
>500吨/天 → 连续流沉淀系统
确定出水标准:
工业回用(<0.5 mg/L)→ 多级过滤
排放标准(<2 mg/L)→ 单级化学沉淀