沈阳财落水厂-开谜利思-净水工艺及调试运行

书１８给水排水Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．９２０１４沈阳财落水厂“开谜利思”净水工艺及调试运行王重阳１何礼翔１刘江涛２（１沈阳沈北水务有限公司，沈阳１１０１６４；２沈阳市给排水勘察设计研究院有限公司，沈阳１１００２３）摘要沈阳市财落水厂净水采用“开谜利思”除铁除锰处理工艺，介绍了其特有的混气水射器曝气和反冲洗方式，具有反冲洗水量小、操作简单、管理方便的特点。从调试期运行效果来看，通水１０ｄ左右即可达到出水Ｆｅ＜０．００５ｍｇ／Ｌ；对于原水锰离子的去除在通水３个月后也达到了《生活饮用水卫生标准》（ＧＢ５７４９—２００６）要求。关键词净水工艺除铁除锰混气水射器调试１工程概况财落水厂位于沈阳市沈北新区财落街道大辛二村，设计规模为５万ｍ３／ｄ。工程于２０１１年４月开工建设，２０１３年６月建成并通水调试。水厂总占地面积４ｈｍ２（含远期预留地约１ｈｍ２），工程概算投资５７２６．４５万元（含土地费用）。水厂的水源地现有水源井１４眼（单井出水量１６０ｍ３／ｈ），其中６眼井位于辽河漫滩区，８眼井位于输水管线中段约７ｋｍ处，沿管线方向布置，输水管线（ＤＮ８００球墨铸铁管）全长１５ｋｍ。根据设计，原水中３万ｍ３／ｄ的原水取自中段井群，２万ｍ３／ｄ的原水取自辽河滩地。原水除铁、锰超标外其余指标均符合《生活饮用水卫生标准》（ＧＢ５７４９—２００６），设计水质指标如表１所示。表１设计水质指标项目限值／ｍｇ／Ｌ原水／ｍｇ／Ｌ处理后出水／ｍｇ／Ｌ铁０．３８．３０＜０．３锰０．１１．４６＜０．１２净水处理工艺２．１工艺流程财落水厂净水采用日本“开谜利思”（ｃｈｅｍｉｃａ－ｌｅｓｓ音译）除铁除锰水处理工艺。处理装置的工艺流程见图１。打开原水进水阀门后，原水流经特殊混气水射器，曝气充氧后流入滤池砂层的上部。水流通过砂层时在砂层内发生除铁、除锰等反应，原水中的铁和锰被氧化并被截留在滤料层中。处理水经出水阀门图１净水处理工艺流程［１］流入反冲洗水池，之后通过溢流进入清水池。根据滤池中的水位高低，控制系统自动调节处理水阀门的开度来调节流量。为了去除被截留在砂层中的铁和锰，使处理水量及处理效果保持稳定，每间隔一段时间要对滤池进行冲洗，“开谜利思”水处理装置配备了两种类型的冲洗方式：全体（Ｗ）冲洗和部分（Ｐ）冲洗。全体（Ｗ）冲洗的目的是对全体滤料层进行清洗；部分（Ｐ）冲洗的目的是清洗滤料层上部。２．２工艺原理����������������������������������������������������������������������������������������������������������������图２工艺原理［１］DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2014.0222给水排水Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．９２０１４１９处理工艺主要由曝气充氧、接触氧化和生物处理构成，工艺原理见图２。（１）曝气充氧：通过特殊混气水射器使水中的溶解氧几乎达到饱和状态。（２）接触氧化：溶解性二价铁离子被水中的氧气氧化，在滤砂表面形成羟基氧化铁皮膜。此铁皮膜为催化剂，可加快二价铁的氧化反应，使铁的去除率更高。生成的氢氧化铁在滤料表面沉淀，被滤料截留。（３）生物处理：铁氧化完成后，剩余的溶解氧使好氧型硝化菌变得活跃，氨氮被硝化菌硝化成为亚硝酸氮和硝酸氮。滤砂中存在的铁细菌，与水中含有的二价锰离子进行反应，生成二氧化锰，在滤料表面沉淀，被滤料截留去除。２．３工艺设计２．３．１曝气本工艺采用特殊混气水射器对原水进行曝气充氧，原水由深井泵通过输水管线直接向“开谜利思”处理池原水配水管供给，途中不能混入空气，供给压力要求大于０．１３ＭＰａ。水射器顶端开孔，空气通过圆孔与原水混合，原水在水射器内产生射流，达到曝气充氧效果。图３ａ为水射器（８００ｍｍ×６０．５ｍｍ），每个滤池没１４根，材质为不锈钢ＳＵＳ３０４，安装在图３ｂ的原水配水管下方。原水配水管ＤＮ２００×ＤＮ１２５（１９５０ｍｍ×８８０ｍｍ×３５０ｍｍ），每池１个，材质为不锈钢ＳＵＳ３０４，与进水管用ＤＮ２００法兰连接。图４为水射器进水时曝气充氧情况。图３水射器及原水配水管净水车间为两层框架结构，占地面积９７７ｍ２，建筑面积为１９５０ｍ２，曝气池（单格尺寸２．４ｍ×１ｍ×１．５ｍ）与滤池（单格尺寸３ｍ×５．６ｍ×４．８５ｍ）合建，较传统跌水曝气方式节省占地。２．３．２过滤图４水射器进水时曝气充氧情况本工艺采用钢筋混凝土普通快滤池，设置１０格滤池，每格３ｍ×５．６ｍ，池深４．８５ｍ，滤料为石英砂，滤层厚２．８ｍ（ｄ＝０．５～１．２ｍｍ）；承托层为卵石（２～４ｍｍ，４～８ｍｍ，８～１６ｍｍ，１６～３２ｍｍ），每层０．１ｍ，承托层总高度０．４ｍ。配水系统采用高密度聚乙烯滤砖形式的中阻力配水系统，配水滤砖高度０．３５ｍ。滤层高度是根