曝气氧化除铁锰水处理装置运行调试

第6期2012年11月中氮肥M—SizedNitrogenousFertilizerProgressNo．6Nov．2012曝气氧化除铁锰水处理装置运行调试李敏(大唐呼伦贝尔化肥有限公司，内蒙古海拉尔021012)[中图分类号]TQ085．4[文献标识码]B[文章编号]1004—9932(2012)06—0021—031概述我公司生产用水采用地下水，因水中铁、锰含量较高，需处理后方可使用。公司生产净水系统由上海立源水处理技术有限责任公司设计，采用接触氧化处理工艺(曝气一反应一过滤)，设计出水主要供脱盐水系统和循环水系统，设计处理水量900Ill／h。水处理工艺流程：深井水一原水池一机械通风曝气塔一中间水池一锰砂过滤器一生产消防水池用户。曝气在4台机械通风曝气塔内完成，反应和过滤在并联的20台锰砂过滤器内完成。设计原水主要指标为：Fe¨8～8．3mg／L，Mn¨0．32mg／L；设计出水指标为：总铁≤0．3mgCL，Mn≤0．1m#L，浊度≤3NTU。该净水装置自从2011年10月2513新装MnO含量34％的锰砂以来，除运行初期处理效果较理想外(只维持了1周)，后来的运行中，出水锰含量虽基本能够达标，但总铁及浊度始终超标。为此，公司组织相关人员对这套装置进行调试，同时查找问题的原因，寻求解决问题的办法，现将具体情况介绍如下。2系统存在问题及分析2．1出水总铁超标严重锰砂过滤器出口总铁严重超标，在1．0mg／L以上，其中Fe含量并不高，在0．3mg／L以下。Fe¨含量不是很高，说明曝气效果很好，是锰砂过滤器不能截留Fe¨才出现Fe¨穿透锰砂滤层的现象。[收稿日期]2012-04．19[作者简介]李敏(197O一)，女，内蒙古海拉尔人，高级工程师。2．2浊度超标锰砂过滤器出口浊度超标，在lO一20NTU，而原水浊度在3NTU以下，中间过程也没有受到污染，因此出水浊度超标主要是总铁超标引起的。3调试过程最初认为是曝气效果不好，于是首先调整曝气塔气水比。由于曝气塔下离心风机不是变频的，风量固定，因此通过调整进水流量来调整气水比。开1台曝气塔，气水比控制在(30～40)：1，结果不理想(锰砂过滤器运行初期，出水合格时，气水比也在这个范围)；降低气水比至设计值25：1，结果仍不理想。接着对不同的锰砂过滤器采用不同的反洗时间。反洗后进行试验，效果也不明显。2011年11月2O_2813，将处理后的消防水池内的水用潜水泵打到原水池进行二次处理，这部分水量约为处理水量的1／2，从运行结果看有一定效果，出水总铁降到1mg／L以下，浊度在13NTU以下。11月3013一l2月2日对原水、中间水池出水、锰砂过滤器出水溶解氧进行了分析，结果见表1。从表l数据看，曝气很充分，有足够的溶解氧供锰砂的催化反应。12月2日对原水硅酸根进行了测定，结果是12．17mg／L，低于一般地区(15～30mg／L)。据资料介绍⋯：硅酸含量对除铁、锰效果影响很大，硅酸含量多的水曝气后pH升至7．0以上，Fe迅速被氧化成Fe(III)，所生成的Fe(Ⅲ)～硅酸复合物会大量穿透滤层，致使滤后水不合格。而有些水源虽硅酸含量不高，但是原水碱度低于2．0mmol／L，这类水经充分曝气后，pH接近或超过7．0，便有高价铁大量穿透滤层的现象发生；然而这类水经适量曝气，将pH控制在6．5～6．7，除铁效果几乎达100％。·22·中氮肥第6期循环水系统化学清洗前(10月26日)分析循环水(锰砂过滤器出口水，未经任何加药处理)总碱度为0．15mmol／L，低于2．0mmol／L，说明我公司所处地区水质很特别，属于硅酸含量很低、碱度也很低的特殊水质。这种情况在水处理装置原始设计时根本没有考虑，因为原水分析数据没有这2项。经验表明，原水碱度低于2．0mmol／L，尤其是低于1．5mmol／L，将明显影响铁、锰的去除效果，必要时应在设计前进行模型试验，以便合理选择曝气型式及设计参数⋯。1、2、6、16、17锰砂过滤器在12月2日反洗后投入运行，l2月2一日上午取样分析，出水浊度都在20NTU以上，总铁在1．2～2．5mg／L，反洗似乎没有什么效果。根据特殊水质要求曝气要适当这一条件，12月4日16：00后，改变曝气塔运行工况，适当曝气，即：运行曝气塔时只走水，风机不运行，不运行曝气塔时风机全开，中间水池液位不高，上面有大约1．5m的空间。这样运行16h后，12月5日8：30取样分析，分析数据如表2。表22011年12月5日8：30取样分析数据注：每台锰砂过滤器流量为1O～3Om／h。从表2数据看，这种运行方式还是有效果的，与预想的结果也是吻合的。12月5Et取中间水泵出口水分别浸泡没有用过的新锰砂及用过后的锰砂，6h后分析浸泡水pH，分别是6．36和7．00。这就能解释为什么这批锰砂初始运行时除铁