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时间:2018-05-03
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1、浅谈嘎巴屯净水厂除铁、锰工艺设计摘要:通过对设计工艺的介绍,阐述嘎巴屯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和仍需解决的问题。关键词:曝气塔无阀过滤器处理工艺问题 三台子矿区给水工程担负着辽宁铁法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18000m3/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5000m3/d,二期二家子水源供水工程于1998年开始施工,供水规模为13000m3/d,1999年由于国家煤炭产业政策的调整与大平矿等其他矿区基
2、建项目同时缓建,2001年10月二期给水工程恢复建设,2002年10月二期给水工程竣工投产。嘎巴屯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13000m3/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。 矿区二期给水工程历经了缓建、恢复建设两个阶段,工程状况发生了巨大的变化。原设计两
3、家子水源地共10眼水源井,供水能力13000m3/d,由于地下水资源的重新规划,供矿区的水源仅能保证5眼水源井,供水能力6400m3/d。而恢复建设前,两家子加压站1000m3水池及加压泵房土建及设备安装已经完成,两家子加压站至嘎巴屯净水厂15.8公里DN500输水管道已经形成,净水厂工业场地除铁、锰车间土建厂房与设备基础已施工结束。如何在净水车间厂房及设备基础已经形成的前提下,通过设备调整对处理规模进行合理更改是设计面临的一个新课题。设计在充分考虑现有条件的前提下,通过对曝气塔及过滤器组数的调整,既解决了初期设备投资过大的矛盾又满足了供
4、水的要求,有效的解决了无阀过滤器的备用问题,适应了水量规模的调整。 嘎巴屯净水厂已投产试运,出水铁、锰指标符合国家生活饮用水水质标准,本文通过对设计工艺的介绍,阐述嘎巴屯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和仍需解决问题。 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。一般采用跌水、淋水、射流曝气、压缩空气、接触式曝气塔、机械通风曝气塔等曝气装置;过滤装置可分为压力式和重力式两种形式,压力式过滤形式以压力过
5、滤器为主,滤料分为天然锰砂滤料和纤维滤料;重力过滤形式以滤池为主,常用的滤池形式有普通快滤池、无阀滤池等,滤料为天然锰砂滤料。 由于原水含铁、锰指标分别为9.0mg/l、1.5mg/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
6、水进行充分曝气的作用。曝气塔设计表面负荷为25m3/m2.h,直径为φ3000,单台产水量为175m3/h,配套4-72-4型离心风机(Q=9750-14750m3/,H=324-224mm,N=7.5K3/h,滤速为10m/h,滤料层厚为900mm,终期水头损失为1.70m,反冲洗强度为18L/s.m2,气冲洗强度为15L/m2.s,配套Q=20m3/min,H=6m鼓风机,水冲洗历时为5min,气冲历时为2min。 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
7、设计对反冲洗水进行了收集和处理。净水车间外设置V=400m3生产废水池,内设HJ-1600混合搅拌机四台,防止污泥沉淀,内设3/h,H=8m,N=2.2K×1.5m×1.4m),反应池设置两座,一工一备,各设/s,污泥经沉淀器分离后,清水回流至中间水池,污泥进入污泥浓缩池,经污泥分级浓缩后提升至DYL-500型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、锰工艺选择中一般选择双阀或普通快滤
8、池作为终端处理构筑物,本设计的设计能力为Q=13000m3/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
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