5科技资讯科技资讯S I N &T NOL OGY I NFORM TI ON 2008N O .14
SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N F O RM ATI O N 资源与环境
三台子矿区给水工程担负着某煤业集团公司小康矿、大平矿及矿区居住区的供水任务，设计总供水规模为18000m 3/d ，工程分期建设，一期杨家窝棚水源供水工程已先期投入使用，供水规模为5000m 3/d ，二期二家子水源供水工程供水规模为13000m 3/d 。某净水厂为集团公司三台子矿区二期给水工程核心处理环节，设计处理规模为13000m 3/d 。二期供水工程水源取自两家子水源地，水源为第四系潜水地下水，水质铁锰超标严重，设计采用了机械通风接触式曝气塔+无阀过滤器二级串联处理工艺，工艺处理及污泥处理实现了全部设备化，并对无阀过滤器的设计进行了改进，污泥处理系统采用了地面式竖流沉淀器，工艺设计进行了有益、创新的尝试。1除铁锰工艺选择及设计1.1处理工艺流程根据除锰基理及我国多年的实验和生产实践，地下水除锰工艺大多采用曝气接 触氧化法。由于原水含铁、锰指标分别为9.0m g/l 、1.5m g/l ，铁锰超标严重，本设计根据原水水质采用重力式机械通风接触式曝气塔+重力式无阀过滤器二级除铁、锰工艺，其工艺流程为。1.2工艺设计及参数1.2.1曝气塔曝气塔采用机械通风接触式曝气塔，曝气填料采用活化无毒多面空心球双层布置。水源井来水从塔的上端均匀配水进入塔体，通过双层空心球尽可能与填料接触，填料下设置离心轴流风机由下至上向塔内充氧，达到对原水进行充分曝气的作用。曝气塔设计表面负荷为25m 3/m 2.h ，直径为φ30
00，单台产水量为175m 3/h，配套4-72-4型离心风机(Q=9750-14750m 3/d ,H=324-224m m,N=7.5KW )。1.2.2无阀过滤器过滤装置采用无阀过滤器，由于原水铁锰含量较高，设计采用二级串联除铁锰工艺，原水经曝气塔充分曝气后重力进入一级除铁过滤器，经一级处理后进入中间水池，经中间水池提升泵进入二级除锰过滤器。两级过滤采用同型号无阀过滤器，滤料为连云港产的天然锰砂，三台过滤器为一组，两工一备，反冲洗实现水力自动反冲并辅助压缩空气冲洗。净水车间共设无阀过滤器二组共6台，除铁除锰各一组3台，单台直径为φ，每组产水量为320m 3/h，滤速为10m /h，滤料层
厚为900m m ，终期水头损失为1.70m ，反冲洗
强度为18L/s.m 2，气冲洗强度为15L/m 2.s ,
配套Q=20m 3/mi n,H=6m 鼓风机，水冲洗历
时为5m i n，气冲历时为2m i n 。
1.2.3反冲洗水处理系统
为避免水资源的浪费，防止高浓度含
铁、锰废水进入矿区污水系统，影响污水
处理厂的正常运行，本设计对反冲洗水进
行了收集和处理。净水车间外设置
V=400m 3生产废水池，内设混合搅拌机，防
止污泥沉淀，内设潜水排污泵将污泥提升
至净水车间内混凝反应池，反应池设置两
座，一工一备，各设潜水排污泵及反应搅拌
stiefel
机，污泥通过提升进入竖流沉淀器，污泥处中国行政区划改革
理系统设置φ3600竖流沉淀器两座，沉淀
时间为1.5h，设计表面负荷为0.0007m /s ,
污泥经沉淀器分离后，清水回流至中间水
最后一分钟教学设计
池，污泥进入污泥浓缩池，经污泥分级浓缩
后提升至带式压滤机压滤后泥饼外运。设
置加药装置一套，药剂为聚丙烯酰胺。
2工艺设计特点
2.1无阀过滤器用于地下水除铁、锰处理
的技术改进
无阀过滤器属于小阻力配水系统，反
冲洗压力很难保证，在国内除铁、锰工艺洛克王国!圣龙骑士
选择中一般选择双阀或普通快滤池作为终
端处理构筑物，本设计的设计能力为
Q=13000m 3/d 中小型水厂，水质为铁、锰含
量较高的地下水，采用设备化的无阀过滤
器在工艺选择上确实有相当的风险。针对
上述问题，本设计对无阀过滤器采取了以
下措施：①为防止铁离子穿透一级除铁滤
层，将传统的700m m 滤料层加厚至900m m ；
②为防止滤料板结，在承托层的上方布置
了丰字型气体反冲洗管，反冲洗时进行气
水反冲；③由于设计规模变化，原一、二级
除铁、锰各设两组无阀过滤器，本设计改
变无阀过滤器两台一组的习惯，设三台过
滤为一组，除铁除锰各一组，通过过滤器水
箱连通管阀门切换，三台过滤器可任意两
台并联工作，当一台设备出现滤料板结时,
保留三台同时工作的可能，为设备检修、
更换滤料、实现强制反冲提供了设计上的
保证；④为实际运行管理方便，本设计在
过滤器本体上设置了监视玻璃透镜和罐内
东芝as100液位显示装置，在操作中能明确观察每台
设备的运行状态，清晰的观察到反冲洗的
形成和结束及效果，实现了科学管理。
无阀过滤器进行了上述改进，实现了
气水反冲、过滤装置的交替使用，有效的解决了重力式无阀过滤器自身的缺点，达到了设计要求。2.2竖流沉淀器排泥设计改进竖流沉淀器用于污泥处理系统的泥水分离，常规设计泥斗设在地下，排泥采用侧向静压排泥，由于铁锰泥的自身特点，将泥斗设于地下极易造成污泥板结，清理有十分困难。本
设计将该处理装置完全设于地面上，排泥通过泥斗下方的排空、排泥管进行排泥，打破了常规设计的排泥方式，解决了维修、清理的实际困难，运行效果良好。3工艺设计体会3.1设计中应注意的几个问题3.1.1系统超越管道的设置含铁、锰地下水给水工程一般均由水源地、加压站、输水管道、净配水厂等工程组成，由于输水管道在施工竣工后必须进行清洗，管道清洗废水含有大量泥砂，进入处理系统势必造成滤料的堵塞甚至报废。因此在净、配水厂的设计中必须考虑进入系统前的超越。3.1.2系统动力设备的匹配对于铁、锰含量高而采用重力式二级串联处理工艺的设计，必须注意水源井泵(加压站泵)与中间水池提升泵的流量匹配，否则系统很难保证连续运行。3.1.3曝气塔风机的安装位置曝气塔风机吸风口的安装必须高于底层填料布风管标高，否则当风机事故停机时会造成水的回灌而损坏风机、造成跑水事故。3.1.4水封井的加高无阀过滤器水封井设计上缘一般与地面相平，由于反冲洗瞬时流量及强度很大，极易造成冲洗水溅出水封井，本工程在试运中曾多次发生冒水现象，因此在设计中应充分考虑这一点。4结语某净水厂采用机械通风接触式曝气塔+无阀过滤器二级串联处理工艺处理高含铁、锰地下水，并且净水厂内设置完整的污泥处理系统，在国内同类型水厂中应用比较罕见。本文着重介绍了除铁、锰车间的工艺设计、特点及思考，由于作者水平有限，观点难免偏颇，希望对给排水设计同行们有所启迪和帮助。净水厂除铁和除锰工艺设计之浅见
李如久1车振宇2(1．辽宁省城乡建设规划设计院辽宁沈阳110006；2．沈阳市给水工程勘察设计研究院辽宁沈阳110000)
摘要：通过对设计工艺的介绍，阐述某净水厂机械通风接触式曝气塔+无阀过滤器二级串联处理的工艺设计及特点，阐明了设计中应注意的问题。关键词：曝气塔无阀过滤器处理工艺
肯尼迪图书馆中图分类号：TU991文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2008)05(b)-0154-01
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