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1水處理工程設計
工程位于內蒙古呼倫貝爾市工業園區附近，海拉爾河以北，莫勒格爾河東南的楔型地帶，區內無河流，區外南有海拉爾河，距本區南部邊界約15km，西北有莫勒格爾河，距本區約12km；工程所在地區蘊藏著較為豐富的地下水資源，第四系水埋藏淺，開采方便，可作為飲用水水源。根據水源情況可知，工程所在地地表水距離較遠，當地冰封期較長，地表水無法作為穩定的水源；第四系水質較好，且本工程用水量較少，故開采第四系地下水作為供水水源。本工程水處理規模按照10t/h設計，日處理時間為20h。工程針對原水中超標的渾濁度、鐵、錳離子、氨氮等進行處理，根據地下水常規處理工藝，結合本項目的實際情況，除鐵、錳選用錳砂濾池接觸氧化法，除氨氮選用沸石離子交換法，選用原水曝氣、除鐵、錳過濾、沸石吸附氨氮、消毒工藝流程。原水經深井泵提升進入調節池，在調節池內進行水質、水量調節、并對原水進行曝氣氧化。調節池內原水由提升泵增壓，進入除鐵過濾器、除錳過濾器，先除鐵后除錳，使其出水的鐵錳含量符合生活飲用水衛生標準要求，過濾器在運行一段時間后，濾料上攔截了懸浮物、濁度、有機物等，需要通過反沖洗來恢復過濾能力，反沖洗用水采用過濾器系統出水，并通過反洗水泵來完成反洗過程，恢復其產水能力。經除鐵、除錳過濾器處理后進入沸石吸附裝置，沸石吸附裝置內裝填沸石，對NH4+離子交換。
2主要工藝設備簡述
1）調節池。
調節池用來提供進水流量和保證系統平穩運行。調節池中設置曝氣裝置，曝氣是地下水除鐵、除錳工藝中的關鍵環節。其目的是使空氣中的氧溶解于水中,還可散除水中部分二氧化碳,提高pH值,為水中低價鐵、錳的氧化提供條件。調節池設有旁通，以備檢修等狀態下使用。調節池由混凝土制作。
2）除鐵、除錳過濾器。
除鐵、除錳過濾器在工藝中用來過濾及吸附原水中鐵、錳離子，使過濾后水中含量達到用戶要求。除鐵、除錳過濾器設計流速為7～8m/h，過濾器采用活性生物膜接觸氧化法，除鐵不需要投加任何藥劑，運行穩定可靠、對水質適用性強、處理效率高、經濟效應顯著等特點。過濾器經反洗后，由于表面濾膜被破壞，過濾效率明顯降低，固反洗后宜采用低流速運行，以便濾膜的形成，同時提高過濾效率。過濾器反洗周期按設定累積產水量來確定，通過初始運行設置確保出水濁度小于1度，過濾器的反洗采用水擦洗法，水反洗強度為15L/m2•s，反沖洗歷時一般為5~7min，濾料反洗膨脹率為30%~40%為宜。
3）沸石吸附裝置。
沸石吸附裝置采用重力式結構方式，經過除鐵、除錳過濾器處理后流入沸石吸附裝置。沸石吸附裝置在工藝中用來吸附原水中氨氮離子，使過濾后水中含量達到用戶要求。沸石吸附裝置設計流速為4~10m/h，沸石脫氨氮工藝中，沸石不僅為生物硝化作用提供了附著表面，沸石表面會形成生物膜，沸石吸附的NH4+、微生物、由液相擴散進入以及微生物代謝產物等進行著復雜的反應和傳遞，生物沸石脫氨氮過程實質是沸石離子交換、化學吸附和生物硝化3個過程。沸石經過長時間使用會失效，此時需經過再生之后才能重新使用。再生工藝采用柱內再生，用濃度為5%NaCl溶液再生液，以氫氧化鈉調節pH至11左右，控制流速為2m/h自上而下流過沸石柱，去除沸石表面及部分內部吸附NH4+，檢測再生廢液氨氮濃度變化，當出水氨氮濃度變化較為緩慢時，采用再生液浸泡一段時間，然后水洗。沸石再生液采用摩爾比2:1的NaCl與NaOH混合液。
4）消毒裝置。
水的消毒方法很多，基本上可分為物理和化學2大類：物理方面的有加熱至沸騰、紫外線消毒、超聲波消毒等方法；化學方面的有氯化消毒、臭氧消毒、重金屬離子消毒等方法。本工程消毒設備采用化學法二氧化氯發生器，二氧化氯發生器是目前國內消毒效果好，造價低廉的先進消毒設備?；瘜W法二氧化氯發生器所產的以ClO2為主，混有Cl2、O2、H2O2等多種強氧化劑，具有廣泛的氧化和殺菌能力，能殺滅水中各種芽孢病毒。將氯酸鈉溶液與鹽酸按一定比例通過原料投加系統輸送到發生系統中，在特定溫度條件下，反應生成二氧化氯和氯氣的混合氣體，經收集系統收集后，通過抽取系統直接進入消毒系統，投加比例可根據水質的不同，調整投加量。投加量必須保證出廠水中余量≥0.1mg/L，管網末梢水中余量≥0.02mg/L，二氧化氯與水的接觸時間至少30min。二氧化氯發生器由原料罐、反應系統、溫控系統、投加計量系統、控制系統、及氯氣投加系統等組成。
3結語
呼倫貝爾鐵路堵車系統生活飲用水處理，工程設計工藝完全是依據理論推斷和實際調查分析后確定的。該工程已經投入運行，出水水質指標完全符合國家飲用水標準，達到預想的結果，比較合理的利用了水資源。
作者：盛守福 朱偉峰 單位：中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司 中國聯合工程公司