高铁高锰高氨氮地下水的两级净化流程.pdf

2009年给水厂、污水厂升级改造及节能减排新技术新工艺研讨会论文集 高铁高锰高氨氮地下水的两级；争化流程 曾辉平1，李冬27高源涛1，一，李相昆1，李灿波2，张杰1，2 (1哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090；2北京工业大学建工学院北京100124； 3哈尔滨市松北区建设和管理局哈尔滨150028) 摘要：为解决高铁高锰高氨氮地下水同层净化中溶解氧竞争的问题，同时提高产水量，进行 了两级串联高速过滤试验研究，分别启动接触氧化除铁一级滤柱和生物氧化除锰二级滤柱，然后 串联组合，在10—12m／h的高滤速下运行。试验结果表明，两级串联高速过滤能够保证出水水质， 对比单级过滤，在滤池单位面积产水量相同的条件下，使系统更加稳定，具有更大的负荷能力。 关键词：地下水；除铁除锰；溶解氧；两级过滤 1前言 通过生物滤层的培养，实现了高铁高锰高氨氮地下水的同层净化，但是试验发现，溶解氧是 其关键控制因素，由于氨氮的存在使得滤层耗氧需求剧增，而一般而言，实际当中一级过滤进水 溶解氧在9mg／L以下，供需矛盾难以解决。 鉴于～级过滤的供氧量有限，试验采用两级过滤，两次曝气充氧，这样看似失去了一级过滤 节省基建费用的优势。其实不然，这里的两级过滤与传统的接触氧化两级过滤方式不同，采用“接 触氧化除铁+生物氧化除锰”的组合工艺，充分发挥接触氧化除铁与生物催化氧化除锰的高效性， 相比，仍能弥补两级过滤投资加倍的缺陷。为此进行了高铁高锰高氨氮地下水的两级高速过滤试 验研究。 2试验装置与方法 采用两根有机玻璃滤柱，直径均为150mm，高2500mm。过滤试验流程如图l所示。 图1两级过滤流程示意 基金项目：国家自然科学基金资助项目 ．．337． 2009年给水厂、污水厂升级改造及节能减排新技术新工艺研讨会论文集 左右，采用一次喷淋曝气，进水溶解氧为6mg／L左右。滤柱采用双层滤料，考虑到滤速较大，铁 离子浓度较高，铁泥积累会较严重，为提高滤层的纳污能力延长反冲洗时间，上部滤料使用孔隙 增长较快反冲洗周期为8h，强度为14L／(s·m2)，时间6min。 二级生物过滤原水来自一级过滤出水，采用压缩空气曝气，控制进水溶解氧为6～lOmg／L。滤 柱滤料采用水厂稳定运行的二级生物除锰滤池的成熟砂，厚度1250mm。滤速6--,12m／h，反冲洗周 时，为防止一级除铁滤柱水头损失过快引起出水量不足，遂引用与一级滤柱出水水质相似的水厂 一级除铁滤池出水作为二级生物滤柱过滤原水的补充。 两级滤柱均采用水厂的大颗粒锰砂厚lOOmm和鹅卵石厚150mm作为双垫层。试验用反冲洗 水均来自水厂二级除锰池出水。 一级除铁滤柱和二级生物除锰滤柱分别培养成熟后，在一级喷淋曝气过滤除铁、二级压缩空 气曝气除锰的两级流程下，滤速由低到高逐步提升，考察进、出水水质和准优的滤速。 本试验中亚铁的测定采用二氮杂菲分光光度法，锰采用过硫酸铵分光光度法。 3试验结果与讨论 3．1单级过滤流程的启动 a一级过滤 以12m／h的滤速，进行了一级滤柱接触氧化除铁滤池的培养，从培养开始到滤柱出水铁接近 达标经历了一个月左右的时间，滤柱出水总铁浓度一直在0．4mg／L左右波动，、接触催化氧化除铁 滤膜的培养过程如下图2所示。 7 6 5 4 3 2 l 0 9 8了6 一《等v皑聪卅墨}描啦 5 4 3 2 l