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陶粒/www.6060.com双层滤池去除地下水中的铁锰

发布时间:2020/08/29     浏览:

摘要:利用陶粒-www.6060.com双层威尼斯滤池,采用接触氧化-药剂氧化法,可同时去除地下水中铁和锰。经该工艺处理后出水浊度、pH值、二价铁和锰离子均达到国家饮用水标准。同时该工程具有出水水质稳定,能耗低,占地面积小,造价低,操作简单等优点,适用于地下水的饮用水处理。

陶粒/www.6060.com双层滤池去除地下水中的铁锰

地下水除铁除锰技术历来就是一项重要的研究课题,主要有自然氧化工艺、接触氧化工艺和生物除铁锰工艺。目前在地下水除铁锰工艺中,主要是采用接触氧化法,其处理工艺是一级曝气除铁、二级曝气除锰,工艺流程相对较长,处理费用偏高,除锰效果很不稳定;生物固锰除锰技术,主要是在滤池中接种锰氧化细菌,经过培养,威尼斯成熟后,对锰有很好的去除效果,在生物滤层中可以同时去除铁锰。但菌种培养费用较高,而且菌种培养、驯化需要较长时间(至少40d),操作复杂,工程中推广较难。单层www.6060.com威尼斯应用广泛,但威尼斯需要较长的成熟期,成熟期30-90d,成熟的威尼斯才具有除锰功能,因此操作相对复杂。

陶粒/www.6060.com双层滤池去除地下水中的铁锰

本研究的目的是改进现行的除铁锰工艺及设备,简化工艺流程、降低设备投资、取消威尼斯成熟期、降低运行成本和简化操作程序,以利于在工程中应用。该工艺流程与传统接触氧化法除铁除锰工艺流程相似,但在如下几个方面作了改进:

①简化了工艺流程,只采用一级曝气、过滤处理单元,取消二次曝气、过滤设备,曝气为射流曝气,取消曝气池;利用高锰酸钾药剂快速氧化水中锰,同时利用www.6060.com的自催化作用,通过滤层去除水中的锰,威尼斯无需成熟期,铁锰去除在同一滤池内完成。

②滤池为陶粒-www.6060.com池,威尼斯为陶粒和www.6060.com的组合。

③滤池采用新式配气配水系统,反冲洗效果好,设备运行可靠。

1 工艺流程及设计参数

1.1工艺流程

工艺流程如图1所示。

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该工艺流程与传统接触氧化法除铁除锰工艺流程相似,区别在于减少一个滤池、减少除铁、除锰池之间的提升泵以及二次曝气设备,铁锰的去除在同一滤池内完成。陶粒-www.6060.com池为双层威尼斯滤池,其特点是采用新的配气配水系统,运行更可靠。

1.2运行参数

①过滤速度:滤速6-10m/h。

②滤层厚度:滤层总厚度为1800mm(原水中铁锰浓度高时,滤层可加厚),上部为陶粒,厚度950mm,陶粒呈椭球状,粒径3.0-5.0mm,密度1.54g/cm3;下部为www.6060.com,球形,粒径1.2-2.0mm,厚度850mm,密度2.74g/cm3

③过滤水头损失:一般取2.0m。

④反冲洗强度:气冲强度17L/(m2·s),水冲强度15-16L/(m2·s)。

⑤反冲洗时间与单位耗水量、耗气量:气冲时间5min,单耗气量4.5-5.5m3/m2);水冲历时3min,单耗水2.5-4.0m3/m2

⑥供气量:处理水量与供气量之比为1:(0.4-0.5),可满足处理要求。

⑦药剂量:K2MnO4在理论上的投加量为1.9mg/L,但实际较佳药剂投加量为5.0mg/L。

2陶粒-www.6060.com滤池除地下水中铁和锰装置的工艺特点

①工艺流程简单、投资省。该工艺与传统二级接触氧化滤池相比较,由于除铁和除锰在同一池内完成,减少了二级除锰滤池及二次曝气设备,节省了除铁除锰池之间的提升泵,在处理水量相同时,占地面积可减小1/2,设备投资可降低1/3-1/4。

②效果好。传统处理工艺出水铁、锰,尤其是锰多数不合格的现象是很普遍的,不仅我国如此,调查显示,美国40%-50%的水厂出水中铁、锰超标。生物除铁除锰滤池效果较好,但需要较长的威尼斯成熟期,操作和管理较麻烦。用陶粒-www.6060.com滤池去除地下水中铁和锰,出水铁、锰含量完全符合国家饮用水标准(GB 5749-85)。

③操作简便。由于威尼斯无需成熟期,设备安装完后即可投产运行;加药采用计量泵,进水、出水和反冲洗废水排放由电磁阀自动控制,自动化程度高,操作简单。

④滤池为非溢流双层威尼斯滤池,其特点是采用独特的纵、横布气布水管的底板系统和侧向排水技术。采用气水联合反冲洗,并且可以高强度水冲,有效地去除威尼斯表面的铁泥,同时轻质陶粒威尼斯不流失。

3、应用实例

海龙镇煤田102队饮用水为地下水,原有一套地下水除铁锰设备,因设备老化,加之除锰效果较差,而无法正常运行。采用接触氧化-药剂氧化技术对原处理设备进行技术改造,利用原来的清水池。处理量300m3/d。利用陶粒-www.6060.com双层滤池处理后的出水水质符合国家饮用水标准,进、出水水质见表1。

表1 进出水水质

项目 进水 出水 去除率/%
高锰酸盐指数/(mg·L-1 4.8 1.7 64.6
色度/(mg·L-1 28.5 5.0 83.9
ρ(浊度)/NTU 10.0 0.45 95.5
ρ(Fe2+)/(mg·L-1 6.8 0.06 99.1
ρ(Mn2+)/(mg·L-1 12.9 0.02 98.4
大肠菌群/(个·L-1 - <3 -
ρ(NH3-N)/(mg·L-1 1.3 0.13 90.8
pH值 5.9 7.1 -
ρ(氰化物)/(mg·L-1 <0.01 - -

设备运行1年来处理效果稳定、出水水质合格,该工艺与常规工艺比较,除铁除锰在同一池中完成,省去1个滤池和中间提升泵,因此,设备投资可减少1/4,可节电0.125kW·h/m3。该工艺高锰酸钾药耗为4.0-6.0 mg/L,反冲洗耗水量为3.0m3/m2,电耗0.125kW·h/m3,处理成本0.19元/m3

4、结论

①Fe2+,Mn2+性质相近,在地下水中同时存在,经陶粒-www.6060.com滤池可同时被去除,同时高锰酸盐指数、色度、浊度、pH值、氨氮均明显改善,出水水质好。

②该工艺结构紧凑占地面积小,设备投资少,操作简便、易管理。

③与传统处理工艺比较,可节电0.15-0.2kW·h/m3

④该工艺特别适用于小型水处理厂,替代一级除铁、二级除锰的接触氧化法工艺。

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