31 ]图3是本发明中所述的曝气装置的示意图。
[0032] 图4是本发明所述的触媒催化介质对铁锰总转化量。
[0033] 以上图1~图3中，缓冲池1，进水装置2,反应柱3,钟形罩3-1，稳流滤网3-2,反水回 升环道3-3，触媒催化介质3-4，触媒柱3-5，铁锰浓度感应器3-6，触媒饱和传感器3-7，水压 差测控器3-8，曝气装置4，进气干管4-1，进气支管4-2，曝气环4-3，气栗4-4，曝气头4-5，排 水管5，排泥管6，支架7，控制系统8。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图对本发明提供的一种氧化催化柱去除矿井水中高浓度铁锰装置进 行进一步说明。
[0035]如图1所示，为本发明提供的一种氧化催化柱去除矿井水中高浓度铁锰装置示意 图，包括缓冲池1，进水装置2，反应柱3，曝气装置4，排水管5，排泥管6，支架7，控制系统8;进 水装置2将高浓度铁锰矿井水从缓冲池1底部输送到反应柱3底部中心位置，高浓度铁锰矿 井水进入反应柱3，曝气装置4将空气输送至反应柱3底部中心位置，高浓度铁锰矿井水和空 气在反应柱3内混合后反应，高浓度铁锰矿井水与柱内触媒催化介质3-4充分反应，反应后 生成的清水从排水管5排出，沉淀的污泥从排泥管6排出。
[0036]如图2和图3所示，是本发明中所述的反应柱的示意图和曝气装置的示意图。图中 看出，反应柱3,包括钟形罩3-1，稳流滤网3-2,反水回升环道3-3,触媒催化介质3-4,触媒柱 3-5，铁锰浓度感应器3-6，触媒饱和传感器3-7，水压差测控器3-8;其中，所述钟形罩3-1为 上端圆台下端圆柱的中空结构，钟形罩3-1位于反应柱3内部中心，钟形罩3-1上端与反应柱 3的上部封盖无缝焊接，钟形罩3-1圆柱部分外侧与稳流滤网3-2的支撑杆无缝焊接;所述稳 流滤网3-2为环形中空的网状结构，稳流滤网3-2水平布置在反应柱3内，稳流滤网3-2上对 称布置有两个支撑杆，每个支撑杆的内外两侧分别与反应柱3内壁和钟形罩3-1外壁水平无 缝焊接，稳流滤网3-2的网眼为边长的正方形孔洞;所述反水回升环道3-3位于反应 柱3的内部和触媒柱3-5的外部，反水回升环道3-3为圆环形升水通道，反水回升环道3-3底 端与排泥管6相通，反水回升环道3-3外壁直径为50cm-8〇Cm，触媒柱3-5的直径为反水回升 环道3-3外壁直径的3/4;反水回升环道3-3上端位于钟形罩3-1圆台形部分，反水回升环道 3-3上端距钟形罩3-1上端的距离为10cm-l5cm;所述触媒催化介质3-4布置在触媒柱3-5的 内部，且在钟形罩3-1的下部，触媒催化介质3-4的上端口距离钟形罩3-1的下端口 20cm-40cm，触媒催化介质3-4为中空的六边形柱状结构，其高度为反应柱3高度的4/5;所述铁锰 浓度感应器3-6与排水管5对称排列，所述触媒饱和传感器3-7位于反应柱3中部并深入触媒 催化介质3-4内部，所述水压差测控器3-8位于反应柱3顶部，距离反应柱3上檐口 10cm~ 20cm;铁锰浓度感应器3-6、触媒饱和传感器3-7、水压差测控器3-8与控制系统8导线连接。 [0037] 曝气装置4，包括进气干管4-1，进气支管4-2，曝气环4-3，气栗4-4，曝气头4-5;其 中进气干管4-1从反应柱3顶部中心位置伸入触媒柱3-5的底部;所述进气支管4-2和曝气环 4-3位于触媒催化介质3-4下部，进气支管4-2上端中部与进气干管4-1垂直连通，进气支管 4-2沿上部中心向两侧分成两个向下弯曲的直角弯管，两直角弯管的距离与曝气环4-3的直 径相同，进气支管4-2两个直角弯管底部与曝气环4-3垂直连通;所述曝气环4-3水平布置于 触媒柱3-5的底部，曝气环4-3为环形中空管，曝气环4-3的直径为触媒柱3-5直径的3/4;所 述曝气头4-5位于曝气环4-3上部，并与曝气环4-3贯通，曝气头4-5的数量为5-10个，多个曝 气头4-5沿着曝气环4-3-字排列，多个曝气头4-5相互等距排列，相邻二个曝气头4-5间距 为20mm-100mm，曝气头4-5为多孔吹气铝合金结构，其管径为70mm-150mm;曝气环4-3中心轴 线与反应柱3中心轴线相吻合，曝气环4-3上端距触媒催化介质3-4下部的距离为10cm-20cm;所述气栗4-4位于支架7的下部，气栗4-4与整个装置的基座固定连接，气栗4-4与控制 系统8导线连接。
[0038]进水装置2将铁锰矿井水从缓冲池1底部输送到触媒柱3-5,与触媒催化介质3-4充 分接触反应，形成铁锰沉淀物，从反应柱3底部的排泥管6排除；同时，空气沿进气干管4-1进 入进气支管4-2，进气支管4-2将空气输送至曝气环4-3内部，曝气环4-3通过上部的曝气头 4-5将空气均匀的布散在反水回升环道3-3底部，进一步除去铁锰离子，最终清水沿着反水 回升环道3-3上升，清水流过稳流滤网3-2后，从排水管5排出，二次沉淀的污泥从排泥管6排 出。
[0039] 本发明所述的一种氧化催化柱去除矿井水中高浓度铁锰装置的工作过程是。
[0040] 打开进水装置2的水栗，将铁锰矿井水从缓冲池1输送到触媒柱3-5底部进入，使出 水量控制在20m3/h~55m3/h;铁锰矿井水与触媒催化介质3-4充分接触反应，以实现进一步 催化、氧化，最终完全转化、沉降，并形成铁锰沉淀物，从反应柱3底部的排泥管6排除;为此， 控制系统8进一步控制流过高分子触媒柱3-5的流速为0.2m/min~1.2m/min; 随着溶液的上升，经过触媒柱3-5处理的上清液进入到曝气室，位于曝气室上部的铁锰 浓度感应器3-6对曝气室溶液中的铁锰浓度情况进行实时监测，并反馈给控制系统8，当铁 锰浓度低于3mg/L~5mg/L时，铁锰浓度感应器3-6向控制系统8发出信号，控制系统8通过导 线促使气栗4-4减少气体流量，当铁锰浓度高于450mg/L~500mg/L时，铁锰浓度感应器3-6 向控制系统8发出信号，控制系统8通过导线促使气栗4-4增加气体流量对曝气室的供给，进 一步除去铁锰离子； 经过再次处理的上清水通过钟形罩3-1上檐口溢流到稳流滤网3-2,经过稳流滤网3-2 的减速和分散后，进入反水回升环道3-3,最终清水沿着反水回升环道3-3上升，清水流过稳 流滤网3-2后，从排水管5排出，絮凝物在反水回升环道3-3内部被稳流滤网3-2上升阻止进 而沉淀，二次沉淀的污泥从排泥管6排出； 位于反应柱3的中部，并插在触媒柱3-5中触媒饱和传感器3-7，对触媒柱3-5铁锰饱和 吸附状态进行实时监测，设定触媒饱和传感器3-7当触媒柱3-5对铁锰作用的失效率达到 90%~95%，则触媒饱和传感器3-7向控制系统8发出信号，此时控制系统8控制进水装置2中 的水栗、气栗4-4停止工作，2min~9min后，控制系统8发出信号，关闭排水管5阀门，关闭排 泥管6并报警，通知更换触媒柱3-5，或对触媒柱3-5反冲洗，反冲进水量控制在2m3/h~10m3/h;同时设定触媒饱和传感器3-7当监测到触媒柱3-5对铁锰作用的失效率为5%~10%时，触 媒饱和传感器3-7向控制系统8发出信号，控制系统8控制打开排水管5阀门，打开排泥管6并 解除报警，装置再次进入处理废水状态； 位于反应柱3顶部的水压差测控器3-8，对反应柱3水位运行安全实时监测，设定水压差 测控器3-8当运行水位位于反应柱3上檐3cm~15cm时，水压差测控器3-8向控制系统8发出 信号，控制系统8控制整个系统停止工作，并发出音频报警。
[0041] 本发明所述的一种氧化催化柱去除矿井水中高浓度铁锰装置及其处理方法通过 曝气和触媒材料的充分接触，可实现对高浓度铁锰矿井水的深度处理，设备结构紧凑，设计 合理，占地空间下，适合各类矿区高浓度铁锰矿井水的处理。
[0042] 以下为本发明所述触媒催化介质3-4的制造过程的实施例，实施例是为了进一步 说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下， 对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
[0043] 若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0044] 实施例1 按照以下步骤制造本发明所述触媒催化介质3-4: 步骤1:将电导率为0.0111~〇.〇511Mv的超净水340~940份，通过粒子加速器处理4~ 15分钟，注入到阴离子交换柱处理15~29分钟，利用强碱弱酸盐洗脱并加入到反应釜中，开 动反应釜搅拌电机，以80~160转/分钟的速度进行搅拌，依次加入间三氟代甲苯胺1~7份， 酸式焦磷酸钠2~8份，氢化萜烯树脂2~8份，开启高压蒸汽开关，向热交换器中通入高温高 压蒸汽，使得反应釜温度上升至61~82度，保温处理1~2.5小时； 步骤2:另取钒云母8~27份，复合铁钛粉10~21份，钛碳化硅1~24份，将三者超细粉碎 至480~660目，用丙烯酸羟乙酯40~81份与三者制成混合液，将多孔载体浸入溶液中，对其 进行吸附处理30~60分钟;将处理液