除铁锰滤池不同滤层对砷污染的强化去除研究_康雅

除铁锰滤池不同滤层对砷污染的强化去除研究康雅1，刘春霞1，徐娟1，沙净1，韩珀1，安水周1，许登阁1，吴鹍2，刘锐平2(1．郑州自来水投资控股有限公司，河南郑州450007;2．中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室，北京100085)摘要:作为Z市供水水源的黄河侧渗水中砷含量呈现逐年升高的趋势，为强化除砷效果，在水厂现有除铁锰滤池中进行加药和表层滤料更换试验。生产性试验结果表明:除铁锰滤池不同厚度滤层对砷的去除效果不同，滤层厚度为80cm时对总砷的去除率已经达到了60%左右，大部分砷通过表层20cm滤料而得以去除。关键词:除铁锰滤池;滤层;厚度;砷;反应动力学中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000－4602(2011)23－0049－03StudyonArsenicRemovalEfficiencyofDifferentFilterLayersinIronandManganeseRemovalFilterKANGYa1，LIUChun-xia1，XUJuan1，SHAJing1，HANPo1，ANShui-zhou1XUDeng-ge1，WUKun2，LIURui-ping2(1．ZhengzhouWaterSupplyInvestmentHoldingsCo．Ltd．，Zhengzhou450007，China;2．StateKeyLaboratoryofEnvironmentalAquaticChemistry，ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，Beijing100085，China)Abstract:ArseniccontentinseepagewaterfromYellowRiver，thewatersourceforZcity，tendstobeincreasedyearbyyear．Experimentsofdosingchemicalandreplacingsurfacemediaintheexistingironandmanganeseremovalfilterinthewaterplantwereperformedtoreinforcethearsenicremovaleffect．Productiontestresultsshowthatthedifferentthicknessofironandmanganeseremovalfilterhasdifferentarsenicremovaleffects，thetotalarsenicremovalratereachesabout60%atthethicknessof80cm，andmostofarsenicisremovedbythesurfacemediaof20cmthickness．Keywords:ironandmanganeseremovalfilter;filterlayer;thickness;arsenic;reactionkinetics基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07424－002－004)Z市D水厂的水源来自黄河滩地下井群，井深为80～120m，近年来水源地井群砷含量有逐渐升高的趋势。目前黄河侧渗水主要采用传统的跌水曝气/接触氧化除铁锰工艺，对砷的去除效果较差，处理出水中的砷含量超标风险较高［1］。为应对这一风险，开展了地下水砷污染强化去除试验研究，着重考察水厂除铁锰滤池的除砷效果，并对不同厚度滤层的去除效果进行了分析比较。·94·第27卷第23期2011年12月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol．27No．23Dec．20111试验材料与方法1.1试验装置本次生产性试验地点选在Z市D水厂，该水厂是一座典型的以地下水为水源的水厂，主要处理工艺为曝气、过滤、消毒，工艺流程如图1所示。图1Z市D水厂工艺流程Fig．1FlowchartofWaterPlantD以水厂5#滤池为试验滤池，在滤池进水处投加铁锰复合氧化物，并在其后跌水处设置混合反应器实现快速充分混合。在5#滤池东西两池中分别安装两组取样装置(见图2)，取样深度分别为滤层表面以下20、40、60、80、100cm，底部安装有滤头以防石英砂进入取样管，顶部安装堵头防止异物进入同时避免负水头的产生。各取样管由支架固定，以免反冲将取样管冲倒。取样时拔下堵头，将取样蠕动泵的进水管插入取样管中分别抽取水样，实现滤池分层取样的目的［2］。将该水厂的6#滤池作为对比滤池，按水厂正常生产流程运行，同时按照5#滤池相同取样频率进行监测。图2生产性试验滤池分层取样装置Fig．2Stratifiedsampling