铁岭新城生物除铁锰水厂的设计及水处理运行要点

CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·16城镇供水NO.62014结合铁岭凡河新区自来水厂的运行管理，着重以下几方面论述生物除铁锰水厂的设计、运行要点。水厂建成于2008年8月，是一个利用生物除铁除锰的地下水水厂。制水工艺为：设计能力4万吨/日，取凡河、辽河流域地下水，现有供水管井12眼，每眼井安装160m3/h潜水泵，变频调速调整出水量，滤前正常原水水质：色度40度；浊度15NTU；总铁3.50mg/L；锰1.10mg/L。超出国家《生活饮用水卫生标准GB5749-85》及《城市供水水质标准CJ/T206-2005》的要求。为除去水质的铁锰，水厂设有跌水曝气池和除铁锰滤池工艺。目前九月上旬滤池稳定运行，滤池出水铁小于0.007mg/L,锰小于0.03mg/L,出水水质优于国家生活饮用水标准（铁0.3mg/L,锰0.1mg/L）。一、原水铁锰的形成新区水源地位于辽河平原的辽河和凡河的阶地上。表面是1m的种植土，下面是灰白色、灰色、黄色中细砂，中粗砂含砾，砾石直径3～5cm，分选好，磨圆度好。呈大面积埋藏在辽河平原之下，厚度10～28m。灰白色、灰色、黄色中粗砂、砾砂夹卵砾石，卵石直径2～10cm，分选磨圆度较好。主要分布在凡河两岸，厚度在25m左右。故地下水类型为松散岩类空隙水，属水量丰富区。在含水层砂砾岩石中含有铁、锰的难溶性化合物，这些铁锰大量进入地下水中主要通过以下途径：1.含碳酸的地下水，对砂砾岩层中的二价铁锰的氧化物起溶解作用。而生成可溶于水的重碳酸盐亚铁。2.三价铁的氧化物在还原条件下被还原而溶于水中。3.有机物质对铁的溶解作用使铁以离子形式或可溶性有机铁盐进入水中。铁岭新城生物除铁锰水厂的设计及水处理运行要点陈连忠张银祥常剑(铁岭财京公用事业有限公司，辽宁铁岭112000）上述含铁锰的地下水由于地下径流方向、流速的不同，使不同地域的地下水中的铁锰含量有很大不同，凡河流域的地下水含铁锰高，辽河流域的地下水含铁锰低，由于该地区受河水及地表水的污染，地下水中含有0.5~0.7mg/L的氨氮。二、工艺设计及主要参数铁岭新区水厂原水为深井地下水，根据该原水含有铁锰及氨氮的特点，净水的主要目的是除铁除锰及氨氮。净化工艺采用生物除铁除锰技术，主要工艺为：二级跌水曝气，在同一滤池同一滤层中去除铁锰。设计的工艺流程及主要参数：水厂设计能力8万吨，一期为4万吨。曝气工艺设计采用跌水曝气方法，采用二级跌水曝气，通过四个配水方盘将原水自然跌落入底部曝气池内，以达到曝气溶氧的目的，单宽流量采用27m3/h.m，跌水高度0.5~1.2m。曝气池有效容积120m3，分两格设置，池深1.25m，水深0.6m。滤池的设计处理水量为40000m3/d,设计滤速为4.5m/h,设计强制校核滤速4.9m/h，滤池设计分为两个系列，每系列6格，共12格，双排布置，单池过滤面积为33m3,滤池反冲洗采用单独反冲洗系统，反冲洗强度为18L/s.m2.反冲洗时间8分钟。滤池工作周期为24~36h，滤池滤料采用天然锰沙，锰沙粒径0.6~1.2mm,厚度1.2m。三、生物除铁除锰技术的曝气与传统除铁除锰技术的曝气的区别1.生物滤池在运行时，根据有关资料介绍，原水在PH中性范围内，Mn2+的氧化不是锰的氧化物的自催化作用，而是Fe2+、Mn2+氧化细菌为主的生物氧化作用。研究证明有很大一部分铁锰氧化细菌属微好氧菌。过度的曝气不仅造成能量浪费，还会抑制某些细菌的活性，产生负面影响。因此生物滤池采用弱曝气方式，而传统的除铁除锰工艺在曝气方面是向水中溶解足够的氧气而采取强曝气方式。2.在生物除铁除锰滤层中不要求散失CO2，因DOI:10.14143/j.cnki.czgs.2014.06.006CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·城镇供水NO.6201417为水中CO2是微生物繁殖代谢的重要碳源；而传统的除铁除锰工艺要充分散除水中的CO2，提高PH值，因此一般都要求较大的曝气强度。3.研究证明Fe2+对维系生物滤层中生物群系的平衡起到了至关重要的作用，传统工艺的强曝气将使原水中大量的Fe2+在进入滤层前氧化成Fe3+，Fe3+絮凝体易堵塞滤层和穿透滤层，影响出水水质，而Fe2+的减少又严重影响生物滤层的稳定性。4.生物除铁除锰技术认为地下水中铁锰的性质相近，一次曝气，一次过滤即可完成除铁除锰；传统工艺要求先除铁后除锰，除铁除锰必须在两个滤池中进行，要一次曝气过滤除铁，二次曝气过滤除锰。综上所述，生物除铁除锰工艺去除率高且运行稳定，一次曝气过滤方式，比传统二次过滤工艺主体构筑物节省一次性投资50%，日常运行费用节省70%。反冲洗时间短，节水节能，增加产水量。四、生物滤池的运行特点1.滤池填料完成后，先进行清洗，滤料清洗干