TCECA 20011-2021 含铁含锰地下水接触氧化法给水处理技术规程.pdf

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  • 水从塔顶通过布水器布水,在填料中以薄膜形式流动,与空 充分接触,增加溶解氧的设施

    2.0.10板条式曝气装置

    水从塔顶经布水器、板条逐层淋下,使水流在板条上 开并在板条表面形成一层薄的水膜山东标准规范范本,增加溶解氧的设施。

    2.0.11叶轮式表面曝气装置

    通过装设在水表面叶轮的高速转动使表层水与空气剧烈 合,增加溶解氧的设施。

    2.0.12滤池启动期

    接触氧化滤池从开始运行,到除铁、除锰效果达到稳定状 的过程。

    2.0.13滤池除铁除锰功能恢复

    functionrecovery

    接触氧化滤池停止运行一段时间后,重新后动,其除铁、除 锰功能逐渐恢复到停运前滤池净水效果的过程,

    3.0.1接触氧化法适用于含铁地下水、含锰地下水、含铁含锰 地下水、伴生氨氮含铁含锰地下水。 3.0.2含铁含锰地下水给水处理工艺流程的选择应根据原水水 质特性,通过技术经济比较确定,必要时可通过试验确定,也可 根据相似水厂的经验确定。 3.0.3用于含铁含锰地下水处理的药剂及与水接触的材料应符 合国家现行标准《饮用水化学处理剂卫生安全性评价》GB/T 17218、《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》

    4. 1 工艺流程选择

    4.1.1含铁含锰地下水处理工艺流程,应根据地下水中的铁、 锰含量确定,可采用一级接触氧化工艺或二级接触氧化工艺,也 可通过试验确定。 4.1.2一级接触氧化工艺的流程为:原水一曝气一接触氧化 消毒一出水,可适用于以下原水水质条件: 1 含铁量为 0.3mg/ L~5.0mg/ L; 2含锰量为0.1mg/L~0.5mg/L; 3含铁量为0.3mg/L~5.0mg/L且含锰量为0.1mg/L~0.5mg/L 4.1.3二级接触氧化工艺的流程为:原水一曝气一接触氧化 (曝气)一接触氧化一消毒一出水,可适用于以下原水水质条件: 1 含铁量为 5. 0mg/L~10mg/ L; 2含锰量为0.5mg/L~1.5mg/L; 3含铁量为5.0mg/L~10mg/L且含锰量为0.5mg/L~1.5mg/L; 4含铁量高于10mg/L,含锰量高于1.5mg/L,或是含铁量 高于10mg/L且含锰量高于1.5mg/L,宜设置二级曝气; 5含铁含锰地下水中氨氮含量高于1.0mg/L,应设置二级 曝气。 4.1.4原水水质条件较为复杂时,应通过试验确定工艺 流程。

    .2.1应根据原水水质,通过计算和技术经济比较选择曝气 置。可选择的曝气方式或曝气装置通常有:跌水曝气池、淋水 气装置、喷水曝气装置、射流曝气器、鼓风曝气系统、板条式

    4.2.1应根据原水水质,通过计算和技术经济比较选择

    4.2.1应根据原水水质,通过计算和技术经济比较

    气装置、接触式曝气塔及叶轮式表面曝气装置等。

    4.2.2当地下水中含铁量不超过15mg/L,含锰量不超过 1.5mg/L时,宜采用跌水曝气池、喷淋曝气装置及射流曝气器等 曝气方式。

    宜采用鼓风曦气系统、板条式曝气装置、接触式曦曝气塔及叶轮式 表面曝气装置等曝气方式。

    应通过计算和试验确定曝气方式。

    2.5采用跌水曝气池时,跌水级数宜采用1级~3级,每级跨 高度为0.5m~1.0m,单堰宽流量宜为20m/(m·h)~50m n :h)。

    4.2.6采用淋水曝气装置(如穿孔管)时,孔眼直径宜采用

    4mm~8mm,孔眼流速宜为1.5m/s~2.5m/s,安装高度 1.5m~2.5m,淋水密度宜采用5m(m·h)~10m/m.l

    4.2.9鼓风曝气系统一般采用喷嘴式气水混合器和穿孔管

    水混合器。喷嘴式气水混合器一般分散设置于每个滤池前 管式气水混合器宜设置在数个滤池前集中曝气。

    2.10采用鼓风曝气系统时,每立方米水的需气量(以L/m

    计)一般为原水二价含铁量(以mg/L计)的2倍~5倍。 4.2.11采用鼓风曝气系统时,宜优先选择鼓风机,且鼓风机应 设备用:当采用空压机时,应配置储气罐。曝气管路上应设置防 水倒流装置、流量计量装置和流量调节装置。 4.2.12采用板条式曝气装置时,淋水密度宜为5m/(m·h)~ 10m/(m·h),板条层数可采用4层~6层,层间净距宜为

    400mm~600mm。板条宽度宜为200mm~300mm,板条宽度与缝 隙宽度比宜为1:1。 4.2.13采用接触式曝气塔时,淋水密度宜为5m/(m·h)~ 10m/(m:h),填料层数宜采用1层~3层,填料宜采用 30mm~50mm粒径的焦炭块或矿渣,每层填料厚度宜采用 300mm~400mm,层间净距不宜小于600mm。 4.2.14采用叶轮式表面曝气装置时,曝气池停留时间宜为 20min~40min,叶轮直径与池长边或直径之比宜为1:6~1:8, 叶轮外缘线速度宜为4m/s~6m/s。 4.2.15曝气装置设在室内时,应设置通风设施,寒冷地区应设

    400mm~600mm。板条宽度宜为200mm~300mm,板条宽度与缝 隙宽度比宜为 1 : 1。

    300mm~400mm,层间净距不宜小于600mm。 4.2.14采用叶轮式表面曝气装置时,曝气池停留时间宜为 20min~40min,叶轮直径与池长边或直径之比宜为1:6~1:8, 叶轮外缘线速度宜为4m/s~6m/s。 4.2.15曝气装置设在室内时,应设置通风设施,寒冷地区应设 置强制通风系统。

    4.2.15曝气装置设在室内时,应设置通风设施,寒冷地区 置强制通风系统

    4.2.16曝气构筑物类型应与选定的曝气形式相结合,采月

    暴气池、淋水曝气装置(如穿孔管)等水力形式的曝气构筑牛 计,宜设置在滤池构筑物附近。

    4.2.17对曝气设备应采取措施进行降噪、防冻、防水雾。 4.2.18曝气系统的电气设备应设置报警装置,并满足使用环境 的防护等级要求。

    4.2.17对曝气设备应采取措施进行降噪、防冻、防水雾。

    4.2.18曝气系统的电气设备应设置报警装置,并满足使月

    4.3接触氧化除铁除锰滤池

    4.3.1池型可采用重力式滤池或压力式滤罐。大中型水厂一般 采用重力式滤池;中小型水厂一般采用压力式滤罐。 4.3.2滤料宜采用天然锰砂、石英砂、无烟煤及沸石等,宜优 先采用天然锰砂滤料。滤料应符合现行行业标准《水处理用滤 料》 CJ/T 43 的规定

    4.3.1池型可采用重力式滤池或压力式滤罐。大中型水厂一般 采用重力式滤池;中小型水厂一般采用压力式滤罐。

    4.3.3一级接触氧化二1 第一级滤池王安用 于除铁,滤料宜采用天然锰砂、石英砂、无烟煤粒等;第二级滤 池主要用于除锰,滤料宜优先选用天然锰砂。

    金或参照相似水质条件的水厂运行经验确定,

    验或参照相似水质条件的水厂运行经验确定。

    表4.3.4接触氧化除铁除锰滤池滤料层的主要参数

    注:滤料的相对密度为:锰砂3.2kg/m~3.6kg/m;石英砂2.50kg/m 2.70kg/m

    4.3.5 滤池的设计滤速宜为5m/h~7m/h。 4.3.6 连续运行的滤池个(格)数不宜少于4个(格)。 4.3.7 每个(格)滤池的出水管路上宜设置流量调节装置。 4.3.8 滤池宜设置初滤水排放系统,排放时间宜为15min: 30min,滤速不宜超过正常滤速的1/3。 4.3.9 滤池进出水管路和初滤水排放管路上应设置取样口。 4.3.10压力式滤罐上部的反冲排水漏斗直径不应小于废水排出 管管径的2倍:应设压力监测装置:罐顶应设置排气阀:滤罐的 上部和下部宜分别设置观察孔、检修孔和滤料取样孔

    .4.1滤池反冲洗应采用水力反冲洗,运行参数可按表4.4. 角定:

    表4.4.1接触氧化除铁除锰滤池的冲洗方式、 冲洗强度、膨胀率和冲洗时间

    滤池反冲洗周期应根据进水负荷和原水水质确定,除铁

    滤池及一级除铁除锰滤池的反冲洗周期可采用24h~48h,除锰滤 池的反冲洗周期可采用48h~72h

    池一次反冲洗所需水量的1.5倍。

    4.4.4反冲洗系统应安装流量计量装置和流量调节装置。 4.4.5初滤水应回收,反冲洗废水应采用不同处理工艺处理后 回收或排放。

    4.4.4反冲洗系统应安装流量计量装置和流量调节装置。

    4.4.6水处理过程中产生的废水和排泥水等均应进行处理处置

    4.5.1滤料的储存应注意通风和干燥

    4.5.3废弃滤料堆放点或临时储存室应单独设置,并与新滤料

    5.1.3穿孔管应均匀分布于池底,安装时宜预留一定的维修

    次找平;一次布水试验后,应缓慢投加卵石垫层至设计高度,之 后进行二次布水试验和找平,

    5.1.6调整滤板平整度及定位后,应清扫干净接缝内尘土及杂 物,先填入密封条后用聚合水泥砂浆或无收缩水泥填入接缝,保 证接缝严密

    1.7滤池底部应采用高强度、无收缩灌浆料抹面,抹面厚度 小于30mm。

    5.2.1鼓风曦曝气系统安装完毕后,清扫池底,在池内放入清水,

    5.2.1鼓风曝气系统安装完毕后,清扫池底,在池内放入清水, 使水面升到曝气器顶面以上250mm~500mm,应进行以下检查: 1调整空气扩散器的安装高度; 2检查所有水下接口是否漏气:

    3检查所有空气扩散器上水面是否布满气泡,调整供气量 到规定范围。

    5.2.5同格滤池滤板水平误差应控制在±2mm以内,各滤池

    6.0.1当采用石英砂、无烟煤或沸石作为滤料时,宜采用以下 措施提高除铁除锰滤池在滤池启动期的出水水质: 1降低滤池启动期的滤速和反冲洗强度: 2投加除铁除锰功能成熟的滤料: 3向原水中投加适量的高锰酸钟及其复合盐等氧化剂。 6.0.2当采用高锰酸钾及其复合盐等强化除锰效果时,宜采用 成套投加设备,也可采用临时性投加设备。 6.0.3滤池停用一段时间后重新启用,宜采取以下措施加速滤 池除铁除锰功能恢复: 1适当降低运行初期滤池的滤速和反冲洗强度; 2向原水中投加适量的高锰酸钾及其复合盐等氧化剂。 6.0.4应定期检查滤池反冲洗废水中的含砂量、滤层高度及表 层滤料性质,定期补充滤池滤料至设计高度。 6.0.5当接触氧化滤池的滤料因使用时间过长而导致出水水质 不达标时,应更换滤料。 6.0.6废弃滤料晾干后宜优先考虑资源化利用。 6.0.7接触氧化滤池采用间歇运行的,每次停止运行前应对滤 池进行冲洗,停运期间应保持滤料层淹没在水中。 6.0.8接触氧化滤池停止运行前,应对滤池进行冲洗,停运期 间应保持滤料层淹没在水中,并定期更换滤池存水。 6.0.9反冲洗后滤池滤料层表面应保持平整,无凹陷、凸起 积泥和结壳。 6.0.10滤池反冲洗前宜将滤池液位降至距滤料上表面200mm~ 300mm处,然后开始进行反冲洗。 6.0.11滤池反冲洗结束后,宜在过滤的前30min~120min 内降

    低滤速运行。 6.0.12压力式除铁除锰滤罐应每年检查罐体内部结构和滤层高 度,并根据滤料流失情况补充滤料。 6.0.13应定期检查反冲洗配水均匀性。 6.0.14压力式除铁除锰滤罐采用手动排气时,宜每大排气 4次~7次,每次排气时间宜为5min~10min。 6.0.15接触式曦气塔宜每隔1年~2年进行清理,当原水含铁 量较高时宜加大清理频次。 6.0.16当采用射流曝气装置时,应定期检查泵体的固定和防振 以及电机发热情况,每天检查射流口前后压力表的读值。 6.0.17应建立水质检验制度,配备检验人员和检验设备,应定 期对原水、滤池出水和出厂水进行水质检验,主要检测指标包括 铁、锰、氨氮、溶解氧及pH值等,其余检测项目与检验频次应 符合现行行业标准《城市供水水质标准》CJ/T206规定。 6.0.18水厂生产人员应掌握工艺的基本流程、操作参数、水质 信息,并做好水质和水量的生产数据记录,以及滤池、曝气和反 冲洗等工艺运行参数记录。水质检验记录应真实、完整、清晰并 存档。

    1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下都应该这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示充许稍有选择,在条件许可时首先应该这样做: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应按.. 执行”或“应符合………的规定”。

    1《饮用水化学处理剂卫生安全性评价》GB/T17218 2《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》 GB/T 17219 《数据中心综合监控系统工程技术标准》GB/T51409 《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275 5 《城市供水水质标准》CJ/T206 6 《城镇供水水质在线监测技术标准》CJJ/T271 7 《固体废物处理处置工程技术导则》HJ2035 8 《水处理用滤料》CJ/T43

    1《饮用水化学处理剂卫生安全性评价》GB/T17218 2《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 GB/T17219 3 《数据中心综合监控系统工程技术标准》GB/T51409 4 《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275 5 《城市供水水质标准》CJ/T206 6 《城镇供水水质在线监测技术标准》CJJ/T271 7 《固体废物处理处置工程技术导则》HJ2035 8 《水处理用滤料》CJ/T43

    含铁含锰地下水接触氧化法给水处理

    3基本规定 19 4 设计 20 4.1 工艺流程选择 20 4.2曝气装置 22 4.3接触氧化除铁除锰滤池· 26 4.4 冲洗及冲洗设施 28 4.5滤料存储 29 施工与验收 31 5.1 施工 31 5.2验收 31 运行与维护 32

    3.0.1我国地下水资源分布甚广,受地质、水文、地下水补给 和环境污染等因素的影响,不同地区地下水中污染物的组成和含 量差异较大。地下水中比较常见的污染物主要有铁、锰、氨氮、 浊度和微生物等。我国具有铁锰污染问题地下水中的含铁量多数 在10mg/L以下,少数超过20mg/L;地下水中的含锰量多数在 1.5mg/L以下,少数超过3mg/L;地下水中伴生含氨氮含量多数 在1.0mg/L以下,少数超过2mg/L。根据地下水中铁、锰、氨氮 等主要污染物的种类和含量差异,可将具有铁锰问题的地下水分 为含铁地下水、含锰地下水、含铁含锰地下水、伴生氨氮含铁含 锰地下水。根据上述地下水类型,本规程中对地下水除铁除锰给 水处理技术和构筑物形式的适配性做了相应的规定。 3.0.2由于地下水中的二价铁会污染接触氧化滤池中滤料表面 的锰质活性滤膜,而水中的氨氮会显著增加耗氧量,因此设计时 应根据原水水质条件、地理地势和经济技术水平来选择地下水除 铁除锰水厂的净水工艺和构筑物形式。设计前,应调研地下水水 质特性,也可参照水质特性相近的地下水除铁除锰水厂的设计经 验,条件充许时可开展现场模拟试验,经技术经济综合比较后确 定工艺方案。对于地下水水质条件较为复杂无水质条件相近的 除铁除锰水设计经验可借鉴时,应通过试验确定具体的技术 方案。

    4. 1 工艺流程选择

    4.1.1水中二价铁的自然氧化速率较低,使其难以在常规水处 理过程中完成氧化/沉淀过程,且水中的铵盐、亚硝酸盐以及其 也还原性物质也会导致二价铁的氧化速率减慢。例如,佳木斯某 含铁地下水经跌水曦曝气后,水中二价铁要经过一白多小时才能全 部被氧化为三价铁;但采用天然锰砂滤层过滤时,只需几分钟时 间就能使二价铁全部被氧化为三价铁,并被截留于滤层中。在天 然水条件下(通常pH值6.0~7.5)锰难以被溶解氧氧化去除。 自然氧化法除锰,要求将水的pH值提高到9.5以上,为此需对 含锰地下水进行碱化处理,从而导致处理后水的pH值过高,不 满足《生活饮用水卫生标准》GB5749要求,所以还要对水进行 酸化处理,导致水处理工艺流程复杂,制水成本显著增加。实践 证明,含锰地下水曝气后经滤层过滤,能在滤料表面形成具有接 触催化作用的活性滤膜,加快锰氧化速度,使二价锰在较低pH 值条件下就能被溶解氧氧化为二氧化锰而被除去,显著地缩短 了滤池的停留时间,经济简便,效果稳定,比较适合我国国 情。因此,为了保障地下水中铁、锰的高效快速去除,地下水 除铁除锰宜采用接触氧化法,并应根据地下水中的铁、锰含量 确定采用一级接触氧化工艺或二级接触氧化工艺,必要时通过 试验确定。

    含铁量往往高于含锰量,铁、锰比例一般为10:1,其中铁更易 于去除。地下水中含铁量不高于5.0mg/L且含锰量不高于 0.5mg/L时,采用一级接触氧化工艺即可满足除铁除锰需求

    1.1.3当地下水中含铁量为5.0mg/L~10mg/L且含锰量为

    直牧低,碱度过低或性酸益重牧高等,应任未用一 工艺的基础上通过试验完善工艺措施。pH值对二价铁的自然氧 化反应速度影响较大。但在接触氧化工艺中,由于成熟滤料具有 较强的催化作用,能在pH值低于7.0的条件下顺利地完成除铁 过程。实践表明,当地下水的pH值大于6.0时,一般对接触氧 化除铁过程影响不大。硅酸盐可吸附于铁氢氧化物表面,形成硅 铁络合物,污染活性滤膜,导致二价铁的接触催化氧化速率显著 下降。溶解性硅酸盐会导致三价铁穿透滤层而使除铁效果变差 有的含铁含锰地下水中溶解性硅酸盐含量较高(大于30mg/L) 或碱度过低[小于50mg/L(以CaCO,计)],当水的pH值大于 7.0时,会生成稳定的三价铁化合物胶体,难以被过滤除去,导 致滤池出水三价铁浓度过高甚至超标,这时应采用二级接触氧化 工艺。第一级曝气为弱曝气,使曝气后水的pH值小于7.0,水 中二价铁不会迅速被自然氧化生成三价铁胶体,而是流入滤层被 接触氧化去除:然后再进行第二级曝气,以满足后续除锰除氨氮 等过程对溶解氧的需求。如安徽省庐江县小岭硫铁矿地下水源水 中含铁量4.8mg/L,含锰量0.7mg/L,并含有大量硅酸盐。该厂 采用了“淋水曝气一一级天然锰砂接触氧化一二级天然锰砂接触 氧化一出水”的二级接触氧化工艺除铁除锰,装置通水两年多, 出水水质良好

    ··1 人 二氧化碳会从水中逸出,引起水的pH值升高。地下水的除铁除 锰工艺不同,对水的曝气要求也不同。接触氧化法除铁一般要求 水的pH值不低于6.0,接触氧化法除锰一般要求水的pH值达到 6.5以上,大多数地下水的pH值都高于6.5,所以曝气的主要目 的是增加水中的溶解氧。常见的曝气措施主要有跌水曝气池、淋 水曝气装置、喷水曝气装置、射流曝气器、鼓风曝气系统、板条 式曝气装置、接触式曝气塔及叶轮式表面曝气装置等。 4.2.2二价铁的氧化当量为0.14mg0,/mgFe2+,二价锰的氧化 当量为0.29mg02/mgMn+。对于地下水除铁除锰,所需溶解氧 量并不大。一般水中二价铁不超过15mg/L,二价锰不超过 1.5mg/L,相应地除铁除锰过程对原水中溶解氧的理论需氧量约 为2.58mg/L,采用跌水曝气池、喷水曝气装置、淋水曝气装置 及射流曝气器等曝气方式可满足铁、锰氧化过程中所需的溶解 氧量。

    4.2.4当含铁含锰地下水中伴生氨氮含量较高时,应根据氨氮

    4.2.5跌水曝气的溶氧效果,一般与跌水堰的单宽流

    高度等因素有关。受水的饱和溶解氧浓度限制,跌水曝气的溶氧 效果随着跌水级数和跌水高度增大是有限的。跌水曝气一般能将 水中溶解氧浓度提高2mg/L~4mg/L,对于含铁量低于10mg/L的 地下水,基本上能满足要求。对于含铁含锰量较高的地下水,可 通过适当增大跌水高度或采用多级跌水的方式,进一步提高水中 容解氧含量。实践表明,一级跌水高度在0.5m以上,水中溶解 氧浓度可达4.0mg/L~4.5mg/L,三级跌水溶解氧浓度可达 5.0mg/L~5.5mg/L,满足除铁除锰工艺需求。故跌水级数宜为1 级~3级,每级跌水高度宜为0.5m~1.0m。此外,当跌水堰单觉 流量较小时,跌水水舌真空度较小,吸入空气量少;当跌水堰单 宽流量较大时,跌水水古真空度增大,吸入空气量增加,但水舌 变厚,单位水量中溶入的空气量反而有所降低。因此,跌水堰的 单宽流量宜为20m/(m:h)~50m/(m:h)。跌水曝气是一种 简易曝气装置,比较适宜用于重力式除铁除锰滤池

    高度等因素有关。受水的饱和溶解氧浓度限制,跌水曝气的溶氧 效果随着跌水级数和跌水高度增大是有限的。跌水曝气一般能将 水中溶解氧浓度提高2mg/L~4mg/L,对于含铁量低于10mg/L的 地下水,基本上能满足要求。对于含铁含锰量较高的地下水,可 通过适当增大跌水高度或采用多级跌水的方式,进一步提高水中 溶解氧含量。实践表明,一级跌水高度在0.5m以上,水中溶解 氧浓度可达4.0mg/L~4.5mg/L,三级跌水溶解氧浓度可达 5.0mg/L~5.5mg/L,满足除铁除锰工艺需求。故跌水级数宜为1 级~3级,每级跌水高度宜为0.5m~1.0m。此外,当跌水堰单觉 流量较小时,跌水水舌真空度较小,吸入空气量少:当跌水堰单 宽流量较大时,跌水水舌真空度增大,吸入空气量增加,但水舌 变厚,单位水量中溶入的空气量反而有所降低。因此,跌水堰的 单宽流量宜为20m/(m:h)~50m/(m:h)。跌水曝气是一种 简易曝气装置,比较适宜用于重力式除铁除锰滤池。 4.2.6自前国内淋水曦曝气装置多采用穿孔管,通过穿孔管上的 小孔使水向下淋洒,实现对水曝气溶氧,具有加工安装简单、曝 气效果好等优点。穿孔管常直接设于滤池上,也可单独设置。理 论上,孔眼直径越小,水流越分散,曝气效果越好;但孔眼直径 太小易堵塞,反而会影响曝气效果。实践表明,孔眼直径以 4mm~8mm为宜,孔眼流速以1.5m/s~2.5m/s为宜。为使穿孔 管喷水均匀,每根穿孔管的断面积应大于孔眼总面积的2倍。当 淋水飞程小于1.5m时,溶氧效果与淋水飞程呈正相关关系:当 淋水飞程大于1.5m后溶氧效果增长不明显。因此,淋水装置的 安装高度(指淋水出口至集水池水面的距离)宜为1.5m~2.5m 穿孔管曝气装置比较适宜用于重力式除铁除锰滤池。 4.2.7喷水曝气装置是用喷嘴将水由下向上喷洒,水在空气中 分散成水滴,然后回落至下部的集水池中,实现对水曝气溶氧, 一般使用的喷嘴直径宜为25mm~40mm,喷嘴前的作用水头可采 用5m~7m(宜为 7m),每个喷嘴的出水流量宜为17m /h

    4.2.6目前国内淋水曝气装置多采用穿孔管,通过穿孔管

    小孔使水向下淋洒,实现对水曝气溶氧,具有加工安装简单、曦 气效果好等优点。穿孔管常直接设于滤池上,也可单独设置。理 论上,孔眼直径越小,水流越分散,曝气效果越好:但孔眼直径 太小易堵塞,反而会影响曝气效果。实践表明,孔眼直径以 4mm~8mm为宜,孔眼流速以1.5m/s~2.5m/s为宜。为使穿孔 管喷水均匀,每根穿孔管的断面积应大于孔眼总面积的2倍。当 淋水飞程小于1.5m时,溶氧效果与淋水飞程呈正相关关系:当 林水飞程大于1.5m后溶氧效果增长不明显。因此,淋水装置的 安装高度(指淋水出口至集水池水面的距离)宜为1.5m~2.5m。 究孔管喔气装置比较活宜田王重力式除铁除舒滤池

    分散成水滴,然后回落至下部的集水池中,实现对水曝气溶氧。 一般使用的喷嘴直径宜为25mm~40mm,喷嘴前的作用水头可采 用5m~7m(宜为7m),每个喷嘴的出水流量宜为17m/h~ 40m/h,每个喷嘴的服务面积宜为1.7m~2.5m。此外,曝气

    装置宜设在室外,并要求下部有较大面积的集水池,目前在生产 中尚较少应用

    形成负压,空气在压力差作用下进入吸入室,与水在混合管中进 行剧烈掺混,将空气粉碎成极小的气泡,实现对水溶氧的作用。 射流泵前一般需要3atm~4atm的工作压力,常由出厂水供给。气 水在管道中的混合时间宜不少于15s,当管道长度不能满足混合 时间的要求时,宜设置气水混合器。原水经射流曝气后,二氧化 碳散除率一般不超过30%,pH值无明显提高,故射流曝气器适 用于含铁含锰量较低,以及对散除二氧化碳和提高pH值要求不 高的地下水处理。射流泵曝气器常用于压力式除铁除锰滤罐。

    射流泵前一般需要3atm~4atm的工作压力,常由出厂水供给。气 水在管道中的混合时间宜不少于15s,当管道长度不能满足混合 时间的要求时,宜设置气水混合器。原水经射流曝气后,二氧化 碳散除率一般不超过30%,pH值无明显提高,故射流曝气器适 用于含铁含锰量较低,以及对散除二氧化碳和提高pH值要求不 高的地下水处理。射流泵曝气器常用于压力式除铁除锰滤罐。 4.2.9在压力式除铁除锰系统中,常在滤池前向水中加人压缩 空气,通常压缩空气由空气压缩机供给,当有压缩空气气源时可 用管道直接引入,实现对水的曝气溶氧。为了加速曝气溶氧过 程,需设置气水混合器。喷嘴式气水混合器的喷嘴口径宜为来水 管径的一半,可在喷嘴出口处设置弧形挡板,从而将随水出流的 空气破碎成小的气泡,可分散设置于每个除铁滤池前。穿孔式气 水混合器通过穿孔管来分布空气,经穿孔管出流而形成的空气泡 尺寸不仅与孔眼的直径有关,并且还与孔眼中空气的出流速度有 关:孔眼直径可采用3mm~5mm,孔眼出流空气流速宜为 10m/s~15m/s:孔眼应设于穿孔管下方,以便排除管内积水:穿 孔管应便于拆卸、清扫:气水混合器宜设置两个,交替使用。 4.2.11鼓风曝气一般通过设空压机来实现,通过在管路上设置 流量监测装置和流量调节装置实现对水体溶解氧含量的调节, 方面可避免因溶解氧含量过低,导致铁、锰和氨氮去除效果差 另一方面可避免溶氧量过高造成的能源浪费。鼓风曝气系统一册 常用于压力式除铁除锰滤罐。

    4.2.9在压力式除铁除锰系统中,常在滤池前向水中加

    残开形成细小水滴,在板条表面形成水膜,然后由上一层板条 客至下一层:由于水能以较大的比表面积与空气进行较长时间

    接触,曝气效果较好,曝气后水中溶解氧浓度为5mg/L~7mg/L。 通常板条式曝气装置的板条层数可采用4层~6层,淋水密度宜 为5m/(m:h)~10m/(m:h)。由于板条式曝气装置不易为 铁质所堵塞,可用于含铁量高的地下水的曝气。 4.2.13接触式曝气塔是应用较广的曝气装置,用穿孔管在塔顶 将含铁含锰地下水均匀分布后,水经填料逐层淋下,并主要以水 膜形式在填料中流动,以水滴形式在填料层之间淋下,水下降过 程中与空气充分接触而不断进行溶氧,最后汇集于下部的集水池 中,水中溶解氧浓度可高达7mg/L~9.5mg/L。填料粒径一般为 30mm~50mm或50mm~100mm,每层填料厚度可为300mm~ 400mm,填料可设1~3层,层间净距一般不宜小于600mm。在 我国北方地区,接触式曝气塔一般都设于室内,在冬季由于门窗 紧闭,空气流通不畅,曝气效果会受到一定影响。 4.2.14试验和实践经验表明,叶轮式表面曝气装置不仅能对水 进行曝气溶氧,而且还能散除二氧化碳和提高水的pH值。运行 中可根据地下水水质特性,调节曝气强度。当要求曝气强度高 时,叶轮外缘线速度应选用条文中规定的上限,叶轮直径与池长 边或直径之比应选用条文中规定数据的下限。经叶轮式表面曝气 装置曝气后,水中溶解氧浓度可提升至6mg/L~9mg/L。 4.2.15在我国北方,曝气装置一般都设于室内。冬季由于门窗 关闭,室内通风不良,会使曝气效果受到一定影响。因水滴飞 溅,常使室内地面潮湿和空气湿度较大,有硫化氢和铁锈气味。 此外,有些曝气装置在曝气过程中会产生热量和噪声,影响人体 健康和工作环境。因此,设计时应考虑通风或强制通风措施。 4.2.16为便于操作管理,曝气构筑物应与滤池构筑物毗连。曝 气装置应尽量靠近滤池,以缩短曝气管长度,确保曝气溶氧 效果。 4.2.17对曝气设备应采取措施进行降噪、防冻、防水雾,以免 噪声、低温、潮湿等因素对设备产生影响。鼓风曝气、叶轮式表 面曝气等曝气装置是依靠外部输入能量进行曝气,存在停电、损 25

    关闭,室内通风不良,会使曝气效果受到一定影响。因水滴 贱,常使室内地面潮湿和空气湿度较大,有硫化氢和铁锈气味 比外,有些曝气装置在曝气过程中会产生热量和噪声,影响人 建康和工作环境。因此,设计时应考虑通风或强制通风措施

    装置应尽量靠近滤池,以缩短曝气管长度,确保曝气溶 果。

    4.2.17对曝气设备应采取措施进行降噪、防冻、防水雾

    噪声、低温、潮湿等因素对设备产生影响。鼓风曝气、叶轮式 面曝气等曝气装置是依靠外部输入能量进行曝气,存在停电

    坏等终止曝气的风险。一旦水厂停电,曝气设备停运,未曝气的 含铁含锰水就会进入除铁除锰滤池,对活性滤膜造成污染,影响 出水水质。因此宜设置于独立的建筑内,便于快速检修和维护

    出水水质。因此宜设置于独立的建筑内,便于快速检修和维护。 4.2.18当采用依靠外部输入能量的曝气装置(如射流曝气器 鼓风曝气系统、叶轮式表面曝气装置等)进行溶氧曝气时,应设 置停电和溶解氧报警装置,以便及时发现故障:同时电气设备应 满足使用环境的防护等级要求

    4.3.1常见的含铁含锰地下水接触氧化滤池主要分为压力式滤 罐和重力式滤池两种,压力式滤罐又分为立式和卧式两种类型。 过滤方式的选择通常需要综合考虑设计规模、原水水质特性、经 济技术可行性、占地面积、操作维护及当地气候等因素。在大型 水厂中采用重力式滤池不仅可以节约初期投资和运行成本,有效 地降低除铁除锰工艺的操作和运维,同时便于观测滤池内部结 构、反冲洗情况、滤层厚度和运行情况。在中小型地下水除铁除 锰水厂中,采用压力式过滤装置,施工安装更为方便,但压力滤 池的池体,必须用钢板焊成,所以容量不可能太大。当受地形或 地下水水位影响而使重力式滤池在竖向布置上有困难时,可考虑 采用压力式滤罐。 4.3.3对于含铁量低的地下水,由于大然锰砂对铁具有较好的 吸附作用,可使滤池过滤初期出水水质较好,宜优先采用天然锰 砂滤料。此外,也可采用石英砂、无烟煤、沸石等滤料。实践表 明,采用单级接触氧化滤池同步除铁除锰,当水中二价铁浓度过 高时,铁会穿透滤层而污染下层的除锰滤料,导致锰氧化速率减 小和出水锰浓度不达标。因此,当地下水中含铁量较高时,宜采 用两级接触氧化滤池过滤,第一级滤池主要用于除铁,滤料可采 用天然锰砂、石英砂、无烟煤、沸石等;第二级滤池主要用于除 锰,由于大然锰砂对锰具有很大的吸附容量,是石英砂的儿十 倍,因此第二级滤池宜优先选用天然锰砂作为滤料,保障出水锰

    4.3.1常见的含铁含锰地下水接触氧化滤池主要分为压力式滤

    灌和重力式滤池两种,压力式滤罐又分为立式和卧式两种类型 过滤方式的选择通常需要综合考虑设计规模、原水水质特性、经 济技术可行性、占地面积、操作维护及当地气候等因素。在大型 水厂中采用重力式滤池不仅可以节约初期投资和运行成本,有效 地降低除铁除锰工艺的操作和运维,同时便于观测滤池内部结 构、反冲洗情况、滤层厚度和运行情况。在中小型地下水除铁除 锰水厂中,采用压力式过滤装置,施工安装更为方便,但压力滤 池的池体,必须用钢板焊成,所以容量不可能太大。当受地形或 地下水水位影响而使重力式滤池在竖向布置上有困难时,可考虑 采用压力式滤罐

    4.3.3对于含铁量低的地下水,由于天然锰砂对铁具有较

    4.3.3对于含铁量低的地下水,由于天然锰砂对铁具有较好的 吸附作用,可使滤池过滤初期出水水质较好,宜优先采用天然锰 砂滤料。此外,也可采用石英砂、无烟煤、沸石等滤料。实践表 明,采用单级接触氧化滤池同步除铁除锰,当水中二价铁浓度过 高时,铁会穿透滤层而污染下层的除锰滤料,导致锰氧化速率减 小和出水锰浓度不达标。因此,当地下水中含铁量较高时,宜采 用两级接触氧化滤池过滤,第一级滤池主要用于除铁,滤料可采 用天然锰砂、石英砂、无烟煤、沸石等;第二级滤池主要用于除 锰,由于天然锰砂对锰具有很大的吸附容量,是石英砂的儿十 倍,因此第二级滤池宜优先选用天然锰砂作为滤料,保障出水锰

    4.3.4滤料是否符合设计要求,对除铁除锰效果的影

    4.3.4滤科是否付合设计要求,对除铁除锰效果的影响很大, 除铁除锰滤池希望有更大的填料表面积和曲折的过滤路径。对于 单级除铁除锰接触氧化滤池,为减轻二价铁对下层滤料表面锰质 活性滤膜的污染,应采用不均匀级配滤料,不均匀系数K.0宜大 于2.0;对于两级接触氧化除铁除锰滤池,不均匀系数K80宜小 于2.0。通常要求天然锰砂粒径宜为dio=0.7mm~0.9mm,dgo= 1.1mm~1.8mm;石英砂粒径宜为dio=0.55mm~0.7mm,dgo= 0.9mm~1.1mm。滤层厚度较小可能使接触催化氧化反应时间过 短,导致出水不达标:滤层厚度较大会导致造价和运行成本增 加。据生产经验,滤池滤层厚度建议为800mm~1200mm。 4.3.5为了保障接触氧化滤池具有一定的铁、锰催化氧化反应 时间,滤池的滤速不宜过大,宜为5m/h~7m/h。 4.3.6设计中需要考虑到滤池因冲洗、维修或其他原因而停止 过滤时,其他滤池的滤速不宜超过强制滤速。为了保障接触氧化 滤池的除铁除锰效果,建议滤池的强制滤速不要超过滤池正常过 滤滤速的25%。因此,为了避免滤池因检修而造成水厂减产,大 型水厂设计中连续运行的除铁除锰滤池的个(格)数不应少于4 个(格)。对于小型除铁、锰水厂,受经济和运维水平的限制, 接触氧化滤池的设计个数可根据实际运行情况、供水规律和清水 池调节容积确定,但应保障滤池反冲洗与检修时其他滤池滤速在 强制滤速范围内。

    中残存部分污染物和反冲洗废水,以及反冲洗过程对滤层的扰动 和对滤料表面活性滤膜的破坏,导致滤池过滤初期出水水质不 佳。试验和实践表明,一般接触氧化滤池反冲洗后重新开始过滤 的前15min~30min内,滤池出水中的铁、锰含量较高;随着过 滤的进行,出水中铁、锰浓度均可达标。因此,为了提高出水水 质,设计中可考虑设置滤池初滤水排放管路和初滤水收集回收装 置,初滤水排放时间宜为15min~30min。

    4.3.9为监测接触氧化滤池的运行状况、除铁除锰效果及出水

    4.3.9为监测接触氧化滤池的运行状况、除铁除锰效果及 水质,需定期检测滤池进出水中的铁、锰含量,为此规定在 的进出水管路以及初滤水排放管路上应设置取样口。

    4.3.10除铁除锰滤罐布置时,除考虑其构造尺寸外,还要满足 操作和检修要求。为了便于滤罐滤料的填加和补充,以及配水系 统管道的清洗、拆卸和维修,应在滤池上部和下部分别设立观察 孔、检修孔和滤料取样孔。此外,水中挟带的气泡在滤池顶部与 水分离后,会导致滤罐内集气而影响进水,因此应在滤罐的顶部 设置自动或手动排气装置,应首选自动阀门,但同时需设置手动 阀门。

    4.4.1接触氧化除铁除锰滤池反冲洗主要是将淤积在滤料间隙 中的铁、锰粘泥清洗掉,且不能显著破坏滤料表面的活性滤膜以 保障其催化氧化除铁除锰效果。因此,一般不采用扰动剧烈的气 冲洗,而只采用水反冲洗,在满足反冲洗效果的前提下应尽量降 低反冲洗强度,冲洗强度与膨胀率都应小于地表水的除浊滤池, 冲洗延续时间也不宜过长(反冲洗废水由浑稍有变清即可 停止)。 4.4.2反冲洗周期的设置,应结合进出水水质和滤池工况而定 通常原水中铁、锰含量越高,反冲洗周期越短;而铁、锰含量越 低,滤池的反冲洗周期越长。反冲洗周期设置过短,会导致反冲 洗频繁而破坏滤料表面的活性滤膜,降低除铁除锰效果,同时还 会加速滤料的磨损和破坏;反冲洗周期过长,大量铁质和锰质粘 泥淤积在滤床内,导致滤床堵塞,产水量下降,且活性滤膜的活 性也会有所降低。

    4.4.1接触氧化除铁除锰滤池反冲洗主要是将淤积在滤料间隙 中的铁、锰粘泥清洗掉,且不能显著破坏滤料表面的活性滤膜以 保障其催化氧化除铁除锰效果。因此,一般不采用扰动剧烈的气 冲洗,而只采用水反冲洗,在满足反冲洗效果的前提下应尽量降 低反冲洗强度,冲洗强度与膨胀率都应小于地表水的除浊滤池 冲洗延续时间也不宜过长(反冲洗废水由浑稍有变清即可 停止)。

    通常原水中铁、锰含量越高,反冲洗周期越短;而铁、锰含量越 低,滤池的反冲洗周期越长。反冲洗周期设置过短,会导致反冲 洗频繁而破坏滤料表面的活性滤膜,降低除铁除锰效果,同时还 会加速滤料的磨损和破坏;反冲洗周期过长,大量铁质和锰质粘 泥淤积在滤床内,导致滤床堵塞,产水量下降,且活性滤膜的活 性也会有所降低。

    4.4.3滤池一般采用滤后水进行反冲洗。有的水厂将多座滤池 成组设置,一座滤池反冲洗时,其反冲洗水由其他滤池的过滤水 供给,这样可不单独设置专用的反冲洗水箱,从而简化系统。对 于部分小水厂,由于滤池数目较少,滤池反冲洗时其余滤池的产

    4.4.3滤池一般采用滤后水进行反冲洗。有的水厂将多座滤池

    水量难以满足反冲洗要求,应单独设置反冲洗水箱,水箱的容积 一般应大于单个滤池反冲洗所需水量的1.5倍

    置和流量调节装置,主要是通过经验、反冲洗泵的额定流量和阀 门开启度来控制反冲洗强度,导致反冲洗效果不佳而影响滤池的 除铁除锰效果。因此,在设计中应考虑在反冲洗系统中安装流量 计量装置和流量调节装置(调节阀门或变频泵),保证每格滤池 或每个滤罐单独反冲洗时均可对其流量进行监测和调节

    4.4.5为了避免水资源浪费,滤池初滤水可直接回收利

    池反冲洗废水采取一定的措施处理后,应优先考虑回收利用。滤 池反冲洗废水中含有大量的铁质和锰质絮体颗粒物,其对铁、锰 具有较好的催化氧化作用,掺混到原水中还有助于提高地下水中 铁、锰的去除率。

    有机质、铁和锰等污染物的排泥水,直接排放会影响周围环境。 《中华人民共和国水污染防治法》(修订)规定:排放水中的污 染物含量不得超过国家或者地方规定的水污染物排放标准和重点 水污染物排放总量控制指标。因此,水处理过程中产生的泥水 废水和废弃物等均应参考《固体废物处理处置工程技术导则》 HI2035进行处理、处置后方可排放

    4.5.1为避免阴暗潮湿环境对滤料的表面性能产生影响,短期 内不会使用的滤料应存放在通风和干燥的环境中。 4.5.2滤料仓库的规划、建设和选取应充分考虑水厂供水规模 近期规划建设、更换和补充滤料用量、通风和干燥等因素,尽量 避免因仓库过小而导致滤料储存困难和保存不当,影响水厂的正 常运行;也应避免仓库过大而造成浪费。 153废充旧滤料颜色和粒径大小有可能与新滤料相近因此

    机物、微生物和铁锰粘泥,为了避免降雨过程中雨水冲刷废弃滤 料而造成环境污染招标投标,废弃滤料堆放处需要设置基本的避雨设施; 同时采取必要的通风和干燥措施。此外,刚从滤池中掏出的滤料 含水率较高,为了避免废弃滤料渗出液引起环境污染,应设置废 弃滤料渗出液收集和处理措施。

    5.1.6滤板间应连接牢固,能长期承受冲洗压力,应严格保证

    1.6滤板间应连接牢固,能长期承受冲洗压力,应严格保讠 漏水。同时,施工中应注意砂浆不能漏入池内,安装后,要 里干净滤板面砂浆。

    5.2.5保证布水均匀,要求单块滤板水平误差应控制

    5.2.5保证布水均匀,要求单块滤板水平误差应控制在2mm以 内,单格滤池标高误差应控制在5mm以内,并满足《给水排水 构筑物工程施工及验收规范》GB50141规定。

    6.0.1当采用石英砂、无烟煤或沸石作为滤料时,为了提高除 铁除锰滤池在滤料成熟前的出水水质,在运行操作方面,可以通 过降低滤速(可降为设计滤速的30%~50%)延长含铁含锰水在 接触氧化滤池中的停留反应时间,提高铁、锰的去除效果:且由 于初期形成的活性滤膜比较脆弱,可通过降低滤池反冲洗强度 (以表层滤料开始膨胀为准)达到清洗和保护活性滤膜的作用 当附近有运行稳定的除铁除锰水厂时,可以通过向滤料中均匀掺 混一定量的成熟湿砂,强化滤池的除铁除锰效果和促进滤料表面 活性滤膜的快速形成。此外,在滤池前投加适量的高锰酸钾及其 复合盐可氧化水中的二价铁和二价锰,保障出水水质;同时,还 可促进滤料表面活性滤膜的快速形成和滤料的成熟,加速滤池启 动,药剂投加量应根据原水水质特性、滤料吸附作用以及药剂氧 化性等参数进行严格计算,药剂投加量可采用梯度递减的方式。 6.0.2由于高锰酸钾及其复合盐等具有较强的氧化性,对构筑 物和投加设备的要求较高。因此实际应用中应注意防腐,常采 用成套配置与投加设备,也可采用临时投加设备。 6.0.3滤池停用后,滤料表面活性滤膜的活性降低,除铁除锰 效果变差,当滤池再次启动时,若按照设计参数或停止运行前的 工况运行,易导致滤池出水中铁、锰含量超标。因此,需要采取 定措施,重新培养滤料表面的活性滤膜,恢复滤池的除铁除锰 功能。滤池恢复与滤池启动的措施类似,但其所需的时间会有所 缩短。为避免滤料转移,滤池滤料恢复可原位进行。常见的滤池

    效果变差,当滤池再次启动时,若按照设计参数或停止运行前的 工况运行,易导致滤池出水中铁、锰含量超标。因此,需要采取 定措施,重新培养滤料表面的活性滤膜,恢复滤池的除铁除锰 功能。滤池恢复与滤池启动的措施类似,但其所需的时间会有所 缩短。为避免滤料转移给排水图纸,滤池滤料恢复可原位进行。常见的滤池 灰复措施主要有降低初期滤速、降低反冲洗强度(以表层滤料开 始膨胀为准)或投加适量的高锰酸钟及其复合盐等氧化剂等方 式。高锰酸钾的投量应根据水质和水量确定,水质和流量变化较

    大时,应及时调整加药量。

    6.0.4滤料在反冲洗过程中会相互摩擦,发生破裂、损环、流 失等问题,破碎后的滤料易穿透承托层或在反冲洗过程中流失, 定期监测清水池以及反冲洗废水中的含砂量可有效监测滤料流失 情况。此外,承托层和布水器损坏、反冲洗强度过大等也会加速 滤料的流失。 滤料流失会导致滤池滤料级配和滤层厚度改变,偏离设计要 求,影响滤池的除铁除锰效果。应定期对滤料进行检查,从滤层 享度、滤料级配、反冲洗废水中含砂量以及滤池除铁除锰情况综 合评估滤料的流失情况。宜定期(1年~2年)或当滤层厚度低 于设计值200mm时,对除铁除锰滤池的滤料进行补充,滤料补 充时优先选用成熟滤料;当不具备此条件时,可采用新滤料。当 滤料流失量过大致使补充新滤料过多而影响滤池的除铁除锰效果 时可城照

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