水文地质

浅淡地下水处理工艺流程

  同江市位于黑龙江省东北部,黑松两江汇合处,这里水量充足,资源丰富,降雨和地表水补给形成均衡地下水资源,由于水质较差,部分指标严重超标,铁含量最高为13.5 mg/L(超标45倍),锰含量最高为1.3 mg/L(超标13倍),必须进行地下水净化处理。
 
  1  除地下水中铁、锰的基本原理。
 
  同江市地表水中含有的过量元素不多,而地下水随其流经的途径不同,往往含有不同的过量元素,其中尤以铁、锰两种元素影响的范围最广。同江市除地下水中铁、锰的方法普遍采用曝气氧化法,该方法就是将原井水经喷淋曝气后直接经天然锰砂过滤,经过几年实践证明,新铺设的天然锰砂滤料,除铁、锰效果并不明显,经过运行一段时间后,锰砂滤料外面,逐渐形成一种棕黄色或黄褐色的铁锈保护层,使用时间越长,除铁、锰效果越好。
 
  2对原水水质处理工艺流程选择。
 
  2.1一级曝气。
 
  一级过滤除铁、除锰工艺流程。当原井水中的铁浓度<5 mg/L,锰浓度<1.5 mg/L时,通过一级处理可将铁、锰在同一滤池内同时除掉,即采用喷淋曝气,经天然锰砂过滤,亦可达到生活饮用水标准。
 
  2.2二级曝气。
 
  二级过滤除铁,除锰工艺流程。当原水铁或锰含量较高时,即铁浓度>5 mg/L.锰浓度>1.5 mg/L,上述工艺流程只能除铁而不能除锰,或不能把锰全部除掉,此时应考虑采用二级曝气,二级过滤工艺。即首先将原井水用深井泵打人曝气塔,利用塔里多面体空心球转动使水和空气接触充分氧化,进入反应水箱,经过两级锰砂过滤罐进入清水箱送到用户,通过处理后水质即可达到生活饮用水标准。
 
  2.3锰砂加活性碳过滤吸附法。
 
  井水通过曝气,经过二级锰砂罐过滤后,水质出现发粘或油状水滴可采用此法,即锰砂罐高3.4 m,直径1.2 m两套,其中第一套全部装有天然锰砂,第二套底部为天然锰砂,中部为活性碳,上部为天然锰砂。这样安排是为反冲洗时防止活性碳被水流冲掉。装锰砂料5 t,活性碳It,速率10 t/h,通过吸附过滤后的水质,经出水口,进入系统供水,从而达到饮用水质标准。
 
  3  地下水的曝气。
 
  曝气是除铁,除锰过程中主要工艺之一,曝气的目的不仅仅是向水中溶解氧气,有时也是为了散除水中的二氧化碳,以提高水的pH值,当水的pH值>7,曝气氧化才能顺利进行。pH值降低一个单位,氧化速度会降低100倍,水温每降低15C。氧化速度也会减小10倍,此外水中的有机物以及溶解性硅酸等也都会影响氧化的速度。
 
  所以,一般曝气氧化的反应时间为1~2h.时间再长时就要考虑采取加速氧化的措施。当地下水中含铁、锰浓度较低,pH值较高且有机物含量又很少时,水中二价铁、锰的氧化速度较快,不设置氧化反应池也能顺利地除掉铁、锰。
 
  4除铁、除锰滤池型式。
 
  滤池类型应根据原水水质,处理水量多少来选择,为使水处理间构筑物搭配合理,减少占地面积,降低工程造价,通常采取直滤式过滤池,将过滤池与清水池做成一体,即上部进水,底部出水,水流自上而下通过沙滤层,滤池池深2.-3m,滤层有效深度1.2—1.5 m,滤层表面水深要求0.5·1.5 m。池墙应高出地面,防止地表水流人。直滤式还要在底部设置深、宽均为150 mm左右的集水沟,上面铺设砖、石、水泥预制块等,并留有一定的缝隙用来汇集清水。这样即降低水泵在运行中能量损失,又使操作方便,效果显著。