2024含鐵含錳地下水給水處理技術(shù)規(guī)程

總則1.0.1為規(guī)范含鐵含錳地下水接觸氧化法給水處理工程的工藝選擇、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)，做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和管理方便，制定本規(guī)程?！緱l文說明】本規(guī)程編制的目的。1.0.2本規(guī)程適用于新建、擴(kuò)建或改建的含鐵含錳地下水接觸氧化法給水處理工程的工藝選擇、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)?！緱l文說明】本規(guī)程的適用范圍。1.0.3地下水作為生活飲用水、工業(yè)用水或其他用途用水的水源，當(dāng)水中的鐵、錳含量超過相應(yīng)的生活或生產(chǎn)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采取措施去除水中的鐵、錳?！緱l文說明】人體攝取過量的鐵元素會(huì)對(duì)胰腺、肝膽和皮膚造成損傷；而攝入過量的錳元素易引起造骨機(jī)能破壞、錳佝僂病、中樞神經(jīng)及呼吸系統(tǒng)疾病。水中過量的鐵、錳會(huì)沉積在管道內(nèi)壁，易造成管道堵塞和加速管道腐蝕，并增加水的色度，給生活造成諸多不便。此外，水中鐵、錳含量超標(biāo)，也會(huì)給鍋爐、冷卻、造紙、紡織、印染、釀造、電解、食品等工業(yè)生產(chǎn)帶來不利影響。因此，在城市供水工程中，水中的鐵、錳含量應(yīng)根據(jù)用水用途不同而滿足不同的生活或生產(chǎn)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)水中的鐵、錳含量超過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)拇胧┯枰蕴幚怼?.0.4含鐵含錳地下水接觸氧化法給水處理工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)，除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定?！緱l文說明】本條規(guī)定了本規(guī)范與其他標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的關(guān)系。2術(shù)語2.0.1活性濾膜（ActiveOxideFilm）接觸氧化濾池過濾過程中，濾料表面形成的一層對(duì)鐵錳具有催化氧化作用的濾膜。2.0.2接觸氧化法（Physico-ChemicalAutocatalyticProcess）利用濾料表面形成的活性濾膜對(duì)水中的鐵、錳催化氧化去除的方法。2.0.3接觸氧化除鐵除錳濾池（IronandManganeseContactOxidationFilter）在池內(nèi)裝填一定數(shù)量的濾料，利用濾料表面形成的活性濾膜催化氧化去除地下水中的鐵、錳等污染物的濾池。2.0.4跌水曝氣裝置（WaterDropAerationDevice）水從高處跌落，使液面與空氣的接觸面不斷更新，將空氣中的氧轉(zhuǎn)移傳質(zhì)到水中，以增加水中氧含量的設(shè)施。2.0.5噴水曝氣裝置（SprayAerationDevice）利用噴嘴或噴頭將水噴灑，使水在空氣中分散成水滴，增大其與空氣中氧的接觸面積，以增加水中氧含量的設(shè)施。2.0.6射流曝氣裝置（JetAerationDevice）利用射流系統(tǒng)把水和空氣混合噴射入水中，以增加水中含氧量的設(shè)施。2.0.7壓縮空氣曝氣裝置（CompressedAirAerationDevice）利用空壓機(jī)將壓縮空氣通過一系列的管道系統(tǒng)送到空氣擴(kuò)散裝置中，使空氣在水中形成不同尺寸的氣泡，并在水中上升、隨水流動(dòng)、最后破裂，將空氣中的氧轉(zhuǎn)移傳質(zhì)到水中，以增加水中氧含量的設(shè)施。2.0.8曝氣塔（Packed-TowerAeration）將原水送到塔頂，用均布噴淋設(shè)備經(jīng)填料層逐層淋下，匯集于下部集水池中，使水在填料中主要以薄膜形式流動(dòng)并和空氣充分接觸，以增加水中氧含量的設(shè)施。2.0.9濾池恢復(fù)（FilterRecovery）濾池停止運(yùn)行一段時(shí)間后，重新啟動(dòng)運(yùn)行直到其恢復(fù)到停止運(yùn)行前濾池的凈水效果，稱為濾池恢復(fù)過程。2.0.10濾池啟動(dòng)（FilterStart-up） 從濾池開始運(yùn)行，到濾池的除鐵除錳效果達(dá)到穩(wěn)定的過程。3工藝流程選擇3.0.1含鐵含錳地下水給水處理工藝宜優(yōu)先選用接觸氧化法，適用的水質(zhì)為含鐵地下水、含錳地下水、含鐵含錳地下水、伴生氨氮含鐵錳地下水?！緱l文說明】結(jié)合國內(nèi)調(diào)研情況針對(duì)地下水水質(zhì)特征進(jìn)行適用性和普遍性等補(bǔ)充說明。我國地下水資源分布甚廣，受地質(zhì)、水文、地下水補(bǔ)給和環(huán)境污染等因素的影響，不同地區(qū)地下水中污染物的組成和含量差異較大，地下水中比較常見的污染物主要是鐵、錳、氨氮、硝酸鹽、濁度和微生物等，部分地下水中可能還含有砷、氟等污染物。我國地下水中的含鐵量多數(shù)在10mg/L以下，少數(shù)超過20mg/L；地下水中的含錳量多數(shù)在1.5mg/L以下，少數(shù)超過3mg/L。根據(jù)地下水中鐵、錳、氨氮等主要污染物的種類和含量差異，可將地下水分為含鐵地下水、含錳地下水、含鐵含錳地下水、伴生氨氮含鐵錳地下水。根據(jù)上述地下水類型，本規(guī)程中對(duì)地下水除鐵除錳給水處理技術(shù)和構(gòu)筑物形式的適配性做了相應(yīng)的規(guī)定。3.0.2含鐵含錳地下水給水處理工藝流程的選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)特性或相似水廠的經(jīng)驗(yàn)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，必要時(shí)可通過試驗(yàn)確定?！緱l文說明】由于地下水中的二價(jià)鐵會(huì)污染接觸氧化濾池中濾料表面的錳質(zhì)活性濾膜；而水中的氨氮會(huì)顯著增加耗氧量，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)條件、地理地勢(shì)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平來選擇地下水除鐵除錳水廠的凈水工藝和構(gòu)筑物形式。設(shè)計(jì)前，應(yīng)調(diào)研地下水水質(zhì)特性，也可參照水質(zhì)特性相近的地下水除鐵除錳水廠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，條件允許時(shí)可開展現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定工藝方案；對(duì)于地下水水質(zhì)條件較為復(fù)雜且無水質(zhì)條件相近的除鐵除錳水廠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可借鑒時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定具體的技術(shù)方案。3.0.3含鐵地下水處理工藝流程宜采用原水—曝氣溶氧裝置—接觸氧化濾池—出水?！緱l文說明】水中二價(jià)鐵的自然氧化速率較低，大多難以在常規(guī)水處理過程中完成氧化/沉淀過程，且水中的銨鹽、亞硝酸鹽以及其他還原性物質(zhì)也會(huì)導(dǎo)致二價(jià)鐵的氧化速率減慢。例如，佳木斯某含鐵地下水經(jīng)跌水曝氣后，水中二價(jià)鐵要經(jīng)過一百多小時(shí)才能全部被氧化為三價(jià)鐵，但采用天然錳砂濾層過濾時(shí)，只需幾分鐘時(shí)間就能使二價(jià)鐵全部被氧化為三價(jià)鐵，并被截留于濾層中。因此，天然錳砂濾層的接觸催化氧化作用是十分明顯的。為了保障地下水中鐵的高效去除，地下水除鐵宜采用接觸氧化法。3.0.4含錳地下水處理工藝流程應(yīng)采用原水—曝氣溶氧裝置—接觸氧化濾池—出水?！緱l文說明】錳的氧化還原電位較高，在天然水條件下（通常pH=6.0~7.5）難以被溶解氧氧化去除。曝氣自然氧化法除錳，要求將水的pH提高到9.5以上，為此需對(duì)含錳地下水進(jìn)行堿化處理，從而導(dǎo)致處理后水的pH值過高，不滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749）要求（pH＝6.0~9.0），所以還要對(duì)水進(jìn)行酸化處理，導(dǎo)致水處理工藝流程復(fù)雜，制水成本顯著增加。實(shí)踐證明，含錳地下水曝氣后經(jīng)濾層過濾，能在濾料表面形成具有接觸催化作用的活性濾膜，加快錳氧化速度，使水中的二價(jià)錳在較低pH條件下就能被溶解氧氧化為高價(jià)錳而被除去，顯著地縮短了濾池的停留時(shí)間，經(jīng)濟(jì)簡便，效果穩(wěn)定，比較適合我國國情。因此，地下水除錳應(yīng)采用接觸氧化法。3.0.5含鐵含錳地下水處理工藝流程應(yīng)根據(jù)水中的鐵、錳含量確定，應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)含鐵含錳地下水中含鐵量低于5.0mg/L，含錳量低于0.5mg/L時(shí)，工藝流程應(yīng)為：原水—曝氣溶氧裝置—接觸氧化濾池—出水。2當(dāng)含鐵含錳地下水中含鐵量高于5.0mg/L，含錳量高于0.5mg/L時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定工藝流程，可采用：原水—曝氣溶氧裝置—接觸氧化除鐵濾池—接觸氧化除錳濾池—出水?！緱l文說明】當(dāng)鐵錳含量較低時(shí)（如含鐵量低于5.0mg/L且含錳量低于0.5mg/L時(shí)），鐵錳氧化過程對(duì)溶解氧的需求量相對(duì)較低，采用一級(jí)曝氣溶氧裝置即可滿足溶解氧需求；此外，采用一級(jí)接觸氧化濾池即可滿足除鐵除錳要求，即除鐵除錳在同一座接觸氧化濾池中完成。當(dāng)?shù)叵滤泻F量或含錳量較高時(shí)，可分為以下幾種情況：1）地下水中鐵含量高于5.0mg/L，錳含量低于0.5mg/L；2）地下水中鐵含量低于5.0mg/L，錳含量高于0.5mg/L；3）地下水中鐵含量高于5.0mg/L，錳含量高于0.5mg/L；實(shí)踐表明，水中殘余的二價(jià)鐵含量過高會(huì)污染錳質(zhì)活性濾膜，即在一定的基質(zhì)濃度下，二價(jià)鐵與四價(jià)錳間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而將四價(jià)錳還原為二價(jià)錳，導(dǎo)致出水中錳含量增加而影響出水水質(zhì)。因此，當(dāng)?shù)叵滤泻F量大于5mg/L，含錳量高于0.5mg/L時(shí)，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)特性，通過試驗(yàn)確定工藝流程，或可采用兩級(jí)接觸氧化除鐵錳工藝，即原水—曝氣溶氧裝置—接觸氧化除鐵濾池—接觸氧化除錳濾池—出水。3.0.6當(dāng)?shù)叵滤邪樯钡移浜扛哂?.0mg/L時(shí)，可采用原水—曝氣溶氧裝置—接觸氧化除鐵濾池—曝氣溶氧裝置—接觸氧化除錳濾池—出水?！緱l文說明】氨氮（NH4＋-N）的理論氧化當(dāng)量為4.57mgO2/mgNH4＋-N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于二價(jià)鐵（0.14mgO2/mgFe2＋）和二價(jià)錳的氧化當(dāng)量（0.29mgO2/mgMn2＋），因此當(dāng)?shù)叵滤邪樯钡獣r(shí)會(huì)導(dǎo)致耗氧量大幅增加而影響二價(jià)錳的氧化去除過程。實(shí)踐表明，當(dāng)水中伴生氨氮濃度超過1.0mg/L時(shí)，也可采用3.0.5.2工藝流程，但應(yīng)采取兩級(jí)曝氣溶氧措施，加強(qiáng)曝氣溶氧效果，以免因水中溶解氧含量不足而影響除錳過程。3.0.7當(dāng)含鐵含錳地下水的水質(zhì)條件較為復(fù)雜時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定工藝流程，可采用原水—曝氣溶氧裝置—接觸氧化除鐵濾池—曝氣溶氧裝置—接觸氧化除錳濾池—出水?！緱l文說明】當(dāng)含鐵含錳地下水的水質(zhì)條件較為復(fù)雜時(shí)，如原水的pH較低，堿度過低或硅酸鹽含量較高等，應(yīng)通過試驗(yàn)確定工藝流程。pH對(duì)二價(jià)鐵的自然氧化反應(yīng)速度影響較大。為保障自然氧化法除鐵反應(yīng)速率，一般要求水的pH不低于7.0。由于成熟濾料具有較強(qiáng)的催化作用，接觸氧化工藝能在pH值低于7.0的條件下順利地完成除鐵過程。實(shí)踐表明，當(dāng)?shù)叵滤膒H大于6.0~6.5時(shí)，一般對(duì)接觸氧化除鐵過程影響不大。硅酸鹽可吸附于鐵氫氧化物表面，形成硅鐵絡(luò)合物，污染活性濾膜，導(dǎo)致二價(jià)鐵的接觸催化氧化速率顯著下降。實(shí)際工程表明，溶解性硅酸會(huì)導(dǎo)致三價(jià)鐵穿透濾層而使除鐵效果變差。有的含鐵含錳地下水中溶解性硅酸含量較高（大于30mg/L）或堿度過低（小于50mg/L（以CaCO3計(jì)）），當(dāng)水的pH大于7.0時(shí)，會(huì)生成穩(wěn)定的三價(jià)鐵化合物膠體，難以被過濾除去，導(dǎo)致濾池出水三價(jià)鐵濃度過高甚至超標(biāo)，這時(shí)應(yīng)采用兩級(jí)曝氣兩級(jí)過濾工藝：第一級(jí)曝氣裝置為弱曝氣，使曝氣后水的pH小于7.0，水中二價(jià)鐵不會(huì)迅速被自然氧化生成三價(jià)鐵膠體，而是流入濾層被接觸氧化去除；然后再進(jìn)行二級(jí)曝氣，以滿足后續(xù)除錳除氨氮等過程對(duì)溶解氧的需求。4設(shè)計(jì)4.1曝氣裝置4.1.1應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)及需氧量等要求，通過計(jì)算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇曝氣裝置，常見的曝氣方式及裝置主要有跌水曝氣、噴淋曝氣、射流曝氣、壓縮空氣曝氣、板條式曝氣塔、接觸式曝氣塔及葉輪式表面曝氣裝置等。【條文說明】含鐵含錳地下水一般不含溶解氧，而含有大量的二氧化碳。在地下水的曝氣過程中，空氣中的氧氣將溶于水中，部分二氧化碳會(huì)從水中逸出，引起水的pH升高。地下水的除鐵除錳工藝不同，對(duì)水的曝氣要求也不同。接觸氧化法除鐵一般要求水的pH值不低于6.0，接觸氧化法除錳一般要求水的pH值達(dá)到6.5左右，大多數(shù)地下水的pH都高于6.5，所以曝氣的主要目的是增加水中的溶解氧。常見的曝氣措施主要有跌水曝氣、噴淋曝氣、射流曝氣、壓縮空氣曝氣、板條式曝氣塔、接觸式曝氣塔及葉輪式表面曝氣裝置等。4.1.2當(dāng)?shù)叵滤需F、錳含量較低時(shí)，可采用跌水、噴淋及射流泵等簡單的曝氣方式。【條文說明】二價(jià)鐵的氧化當(dāng)量為0.14mgO2/mgFe2＋，二價(jià)錳的氧化當(dāng)量為0.29mgO2/mgMn2＋，當(dāng)?shù)叵滤械暮F量小于5mg/L，含錳量小于0.5mg/L時(shí)，屬于低濃度含鐵含錳地下水，此時(shí)除鐵除錳過程對(duì)原水中溶解氧的需求不是很高（理論需氧量低于2mg/L），采用跌水、噴淋及射流泵等簡單的曝氣方式可滿足鐵錳氧化過程中所需的溶解氧量。4.1.3當(dāng)?shù)叵滤需F、錳含量較高時(shí)，可采用板條式曝氣塔、接觸式曝氣塔、機(jī)械通風(fēng)曝氣塔及葉輪表面曝氣等裝置。【條文說明】當(dāng)?shù)叵滤械暮F量大于5mg/L，含錳量大于0.5mg/L時(shí)，屬于高濃度含鐵含錳地下水，其鐵錳氧化過程對(duì)氧的需求量較高，故需采用溶氧能力更強(qiáng)的曝氣裝置，如板條式曝氣塔、接觸式曝氣塔、機(jī)械通風(fēng)式曝氣塔及葉輪表面曝氣等方式。4.1.4當(dāng)含鐵含錳地下水中伴生氨氮時(shí)，應(yīng)通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定曝氣裝置及曝氣級(jí)數(shù)?！緱l文說明】當(dāng)含鐵含錳地下水中伴生氨氮時(shí)，應(yīng)根據(jù)氨氮（NH4＋-N）的理論氧化當(dāng)量（4.57mgO2/mgNH4＋-N），二價(jià)鐵的理論氧化當(dāng)量（0.14mgO2/mgFe2＋）和二價(jià)錳的理論氧化當(dāng)量（0.29mgO2/mgMn2＋）計(jì)算所需的理論需氧量，并通過實(shí)驗(yàn)確定。當(dāng)需氧量較低時(shí)（小于5.0mg/L），可采用板條式曝氣塔、接觸式曝氣塔、機(jī)械通風(fēng)式曝氣塔及葉輪表面曝氣等方式強(qiáng)化曝氣溶氧；當(dāng)需氧量較高時(shí)（大于5mg/L），應(yīng)采用兩級(jí)曝氣措施。4.1.5采用跌水裝置時(shí)，跌水級(jí)數(shù)可采用1~3級(jí)，每級(jí)跌水高度為0.5m~1.0m，單堰寬流量宜為20m3/(m·h)~50m3/(m·h)?！緱l文說明】跌水曝氣的溶氧效果，一般與跌水堰的單寬流量及跌水高度等因素有關(guān)。受水的飽和溶解氧濃度限制，跌水曝氣的溶氧效果隨著跌水級(jí)數(shù)和跌水高度增大是有限的。跌水曝氣一般能將水中溶解氧濃度提高2~4mg/L，對(duì)于含鐵量小于10mg/L的地下水，基本上能滿足要求。對(duì)于含鐵含錳量較高的地下水，可通過適當(dāng)增大跌水高度或采用多級(jí)跌水的方式，使水中溶解氧濃度迸一步增加。實(shí)踐表明，一級(jí)跌水高度在0.5m以上，水中溶解氧濃度可達(dá)4.0mg/L~4.5mg/L，三級(jí)跌水溶解氧濃度可達(dá)5.0mg/L~5.5mg/L，滿足除鐵除錳工藝需求。故跌水級(jí)數(shù)宜為1級(jí)~3級(jí)，每級(jí)跌水高度宜為0.5m~1.0m。此外，當(dāng)?shù)邌螌捔髁枯^小時(shí)，跌水水舌真空度較小，吸入空氣量少；當(dāng)?shù)邌螌捔髁枯^大時(shí)，跌水水舌真空度增大，吸入空氣量增加，但水舌變厚，單位水量中溶入的空氣量反而有所降低。因此，跌水堰的單寬流量宜為20m3/(m·h)~50m3/(m·h)。4.1.6采用淋水裝置（如穿孔管）時(shí)，孔眼直徑可采用4mm~8mm，孔眼流速宜為1.5m/s~2.5m/s，安裝高度宜為1.5m~2.5m?！緱l文說明】目前國內(nèi)淋水裝置多采用穿孔管，通過穿孔管上的小孔使水向下噴淋，實(shí)現(xiàn)對(duì)水曝氣溶氧，具有加工安裝簡單、曝氣效果好等優(yōu)點(diǎn)。穿孔管常直接設(shè)于濾池上，也可單獨(dú)設(shè)置。理論上，孔眼直徑越小，水流越分散，曝氣效果越好；但孔眼直徑太小易于堵塞，反而會(huì)影響曝氣效果。實(shí)踐表明，孔眼直徑以4mm~8mm為宜，孔眼流速以1.5m/s~2.5m/s為宜。為使穿孔管噴水均勻，每根穿孔管的斷面積應(yīng)大于孔眼總面積的2倍。當(dāng)淋水飛程小于1.5m時(shí)，溶氧效果與淋水飛程呈正相關(guān)關(guān)系；當(dāng)淋水飛程大于1.5m后溶氧效果增長不明顯。因此，淋水裝置的安裝高度（指淋水出口至集水池水面的距離）宜為1.5m~2.5m。4.1.7采用噴水裝置時(shí)，每10m2集水池面積上宜裝設(shè)4~6個(gè)噴嘴，噴嘴處的工作水頭宜采用7m，噴水曝氣裝置下部宜設(shè)置較大面積的集水池。【條文說明】噴水曝氣裝置是用噴嘴將水由下向上噴灑，水在空氣中分散成水滴，然后回落至下部的集水池中，實(shí)現(xiàn)對(duì)水曝氣溶氧。一般使用的噴嘴直徑宜為25mm~40mm，噴嘴前的作用水頭可采用5m~7m（宜為7m），每個(gè)噴嘴的出水流量宜為17m3/h~40m3/h，淋水密度宜為5m3/(h·m2)，每個(gè)噴嘴的服務(wù)面積宜為1.7m2~2.5m2。此外，曝氣裝置宜設(shè)在室外，并要求下部有較大面積的集水池，目前在生產(chǎn)中尚較少應(yīng)用。4.1.8采用射流曝氣裝置時(shí)，其構(gòu)造應(yīng)根據(jù)工作水的壓力、需氣量和出口壓力通過計(jì)算確定。工作水可采用全部、部分原水或其他壓力水?！緱l文說明】射流裝置是利用高壓水經(jīng)噴嘴高速噴出，在吸入室中形成負(fù)壓，空氣在壓力差作用下進(jìn)入吸入室，與水在混合管中進(jìn)行劇烈摻混，將空氣粉碎成極小的氣泡，形成氣水乳濁液，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溶氧的作用。射流泵前一般需要3atm~4atm的工作壓力，常由出廠水供給。氣水在管道中的混合時(shí)間宜不少于15s，當(dāng)管道長度不能滿足混合時(shí)間的要求時(shí)，宜設(shè)置氣水混合器。某水廠原射流曝氣裝置未經(jīng)計(jì)算，安裝位置不當(dāng)，運(yùn)行時(shí)射流裝置不僅不曝氣，反而從吸氣口噴水。后經(jīng)計(jì)算，并改變了射流曝氣裝置的結(jié)構(gòu)，結(jié)果曝氣效果良好。東北兩個(gè)城市采用射流曝氣裝置已有多年歷史，由于它具有設(shè)備少、造價(jià)低、加工容易、管理方便、溶氧效率較高等優(yōu)點(diǎn)，故迅速得以在國內(nèi)十多個(gè)水廠推廣使用，效果良好。但是，原水經(jīng)射流曝氣后，CO2散除率一般不超過30％，pH無明顯提高，故射流曝氣裝置適用于含鐵、含錳量較低，以及對(duì)散除CO2和提高pH值要求不高的地下水處理。4.1.9常見壓縮空氣曝氣裝置為噴嘴式氣水混合器和穿孔管式氣水混合器。噴嘴式氣水混合器適用于壓力式接觸氧化濾池，多分散設(shè)置于每個(gè)濾池前。穿孔管式適用于重力式接觸氧化濾池，氣水混合器宜在數(shù)個(gè)濾池前集中曝氣使用。【條文說明】在壓力式除鐵、除錳系統(tǒng)中，常在濾池前向水中加入壓縮空氣，通常壓縮空氣由空氣壓縮機(jī)供給，當(dāng)有壓縮空氣氣源時(shí)可用管道直接引入，實(shí)現(xiàn)對(duì)水的曝氣溶氧。為了加速曝氣溶氧過程，需于加氣后設(shè)置氣水混合器。每立方米水的需氣量（以L/m3計(jì)）一般為原水二價(jià)鐵含量（以mg/L計(jì)）的2倍~5倍。噴嘴式氣水混合器的噴嘴口徑宜為來水管徑的一半，可在噴嘴出口處設(shè)置弧形檔板，從而將隨水出流的空氣破碎成小的氣泡，可分散設(shè)置于每個(gè)除鐵濾池前。穿孔式氣水混合器通過穿孔管來分布空氣，經(jīng)穿孔管出流而形成的空氣泡尺寸不僅與孔眼的直徑有關(guān)，并且還與孔眼中空氣的出流速度有關(guān)；孔眼直徑可采用3mm~5mm，孔眼出流空氣流速宜為10m/s~15m/s；孔眼應(yīng)設(shè)于穿孔管下方，以便排除管內(nèi)積水；穿孔管應(yīng)便于拆卸、清掃；氣水混合器宜設(shè)置兩個(gè)，交替使用。4.1.10采用壓縮空氣曝氣時(shí)，設(shè)置至少兩臺(tái)空壓機(jī)輪換工作，并應(yīng)設(shè)置儲(chǔ)氣罐。曝氣管路上應(yīng)設(shè)置流量計(jì)量裝置和流量調(diào)節(jié)裝置?！緱l文說明】壓縮空氣曝氣一般通過設(shè)空壓機(jī)來實(shí)現(xiàn)，通過在管路上設(shè)置流量測(cè)定裝置和流量調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)水體溶解氧含量的調(diào)節(jié)，一方面可避免因溶解氧含量過低，導(dǎo)致鐵、錳和氨氮去除效果差；另一方面可避免溶氧量過高造成的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。4.1.11采用板條式曝氣塔時(shí)，淋水密度宜為5m3/(h·m2)~20m3/(h·m2)，板條層數(shù)可采用4~6層，層間凈距宜為400mm~600mm。板條寬度宜為200mm~300mm，板條寬度與縫隙寬度比宜為1:1。【條文說明】板條式曝氣塔的每層板條之間有空隙，水流在板條上濺開形成細(xì)小水滴，在板條表面形成水膜，然后由上一層板條跌落至下一層；由于水能以較大的比表面積與空氣進(jìn)行較長時(shí)間的接觸，曝氣效果較好。通常板條式曝氣塔的板條層數(shù)可采用4層~6層，淋水密度宜為5m3/(h·m2)~20m3/(h·m2)。由于板條式曝氣塔不易為鐵質(zhì)所堵塞，可用于含鐵量高的地下水的曝氣。4.1.12采用接觸式曝氣塔時(shí)，填料層數(shù)可為1層~3層，填料宜采用30mm~50mm粒徑的焦炭塊或礦渣，每層填料厚度宜為300mm~400mm，層間凈距不宜小于600mm?！緱l文說明】接觸式曝氣塔是應(yīng)用較廣的曝氣裝置，用穿孔管在塔頂將含鐵含錳地下水均勻分布后，水經(jīng)填料逐層淋下，水在填料中主要以水膜形式流動(dòng)，水在填料層之間則以水滴形式淋下，水下降過程中與空氣充分接觸而不斷進(jìn)行溶氧，最后匯集于下部的集水池中。填料粒徑一般為30mm~50mm或50mm~100mm，每層填料厚度可為300mm~400mm，填料可設(shè)1~3層，層間凈距一般不宜小于600mm。實(shí)踐表明，接觸式曝氣塔運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間以后，填料層易被堵塞。原水含鐵量愈高，堵塞愈快。一般每1年~2年就應(yīng)對(duì)填料層進(jìn)行清理。4.1.13采用葉輪表面曝氣裝置時(shí)，曝氣池停留時(shí)間宜為20min~40min，葉輪直徑與池長邊或直徑之比可為1:6~1:8，葉輪外緣線速度可為4m/s~6m/s?！緱l文說明】試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，葉輪表面曝氣裝置不僅能對(duì)水進(jìn)行曝氣溶氧，而且還能散除二氧化碳和提高水的pH。運(yùn)行中可根據(jù)地下水水質(zhì)特性，調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度。當(dāng)要求曝氣強(qiáng)度高時(shí)，葉輪外緣線速度應(yīng)選用條文中規(guī)定的上限，葉輪直徑與池長邊或直徑之比應(yīng)選用條文中規(guī)定數(shù)據(jù)的下限。4.1.14當(dāng)?shù)?、淋水、噴水、板條式曝氣塔、接觸式曝氣塔或葉輪表面曝氣裝置設(shè)在室內(nèi)時(shí)，應(yīng)考慮通風(fēng)設(shè)施?！緱l文說明】在我國北方，曝氣裝置一般都設(shè)于室內(nèi)，在冬季由于門窗關(guān)閉，室內(nèi)通風(fēng)不良，會(huì)使曝氣效果受到一定影響。因水滴飛濺，常使室內(nèi)地面潮濕和空氣濕度較大，有硫化氫和鐵銹氣味。此外，有些曝氣裝置在曝氣過程中會(huì)產(chǎn)生熱量和噪音，影響人體健康和工作環(huán)境。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮加強(qiáng)通風(fēng)措施，換風(fēng)頻率宜為8次/h~12次/h。4.1.15曝氣構(gòu)筑物類型應(yīng)與選定的曝氣形式相結(jié)合，采用跌水裝置、淋水裝置（如穿孔管）等水力形式的曝氣構(gòu)筑物時(shí)，可設(shè)置在濾池構(gòu)筑物附近。【條文說明】為便于操作管理，曝氣構(gòu)筑物應(yīng)與濾池構(gòu)筑物毗連。曝氣裝置應(yīng)盡量靠近過濾池，以縮短曝氣管長度，確保曝氣溶氧效果。4.1.16采用射流曝氣、壓縮空氣、接觸式曝氣塔及葉輪式表面曝氣等曝氣裝置時(shí)，需要借助其他輔助設(shè)備，宜設(shè)置于獨(dú)立的建筑內(nèi)?！緱l文說明】壓縮空氣曝氣、葉輪表面曝氣、機(jī)械通風(fēng)塔曝氣等曝氣裝置是依靠外部輸入能量進(jìn)行曝氣，存在停電、損壞等終止曝氣的風(fēng)險(xiǎn)。一旦水廠停電，曝氣設(shè)備停運(yùn)，未曝氣的無氧含鐵含錳水就會(huì)進(jìn)入除鐵除錳濾池，對(duì)活性濾膜造成污染，影響出水水質(zhì)，因此宜設(shè)置于獨(dú)立的建筑內(nèi)，以便于檢修和維護(hù)。4.1.17當(dāng)采用依靠外部輸入能量的曝氣裝置時(shí)，應(yīng)設(shè)置報(bào)警裝置以及斷電防倒灌裝置?！緱l文說明】當(dāng)采用依靠外部輸入能量的曝氣裝置（如射流曝氣、壓縮空氣曝氣、葉輪表面曝氣等）進(jìn)行溶氧曝氣時(shí)，應(yīng)設(shè)置停電和溶解氧報(bào)警裝置，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，降低風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)于壓縮空氣曝氣裝置，還應(yīng)設(shè)置防倒灌裝置。4.2除鐵除錳濾池4.2.1地下水除鐵除錳接觸氧化濾池可采用壓力式濾池和重力式濾池。重力式濾池，常用于大中型水廠。壓力式濾池有立式和臥式兩種類型，立式壓力濾池主要用于中小型水廠；而臥式壓力式濾池常用于大中型水廠。【條文說明】常見的含鐵含錳地下水接觸氧化濾池主要分為壓力式濾池和重力式濾池兩種，過濾方式的選擇通常需要綜合考慮設(shè)計(jì)規(guī)模、原水水質(zhì)特性、經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性、占地面積、操作維護(hù)及當(dāng)?shù)貧夂虻纫蛩?。在大型水廠中采用重力式濾池不僅可以節(jié)約初期投資和運(yùn)行成本，而且可有效地降低除鐵錳工藝的操作和維護(hù)工作量，同時(shí)便于觀測(cè)濾池內(nèi)部結(jié)構(gòu)、反沖洗情況、濾床厚度和運(yùn)行情況。在中小型地下水除鐵除錳水廠中，采用壓力式過濾裝置，施工安裝更為方便。此外，當(dāng)受地形或地下水水位影響而使重力式濾池在豎向布置上有困難時(shí)，可考慮采用壓力式濾池。4.2.2地下水除鐵除錳接觸氧化濾池宜采用恒速過濾方式。4.2.3接觸氧化濾池的濾層厚度宜為800mm~1200mm，濾速宜為5m/h~7m/h?！緱l文說明】鐵、錳的接觸催化氧化過程需要一定的反應(yīng)時(shí)間，因此建議濾池濾層厚度宜為800mm~1200mm；濾速不宜過大，一般為5m/h~7m/h。4.2.4除鐵除錳濾池個(gè)（格）數(shù)設(shè)置時(shí)，應(yīng)考慮保障濾池反沖洗與檢修時(shí)其他濾池濾速在強(qiáng)制濾速范圍內(nèi)?！緱l文說明】為了保障接觸氧化濾池具有一定的鐵、錳催化氧化反應(yīng)時(shí)間，濾池的濾速宜為5m/h~7m/h。因此，設(shè)計(jì)中需要考慮到濾池因沖洗、維修或其他原因而停止過濾時(shí)，其他濾池的濾速不宜超過強(qiáng)制濾速。為了保障接觸氧化濾池的除鐵除錳效果，建議濾池的強(qiáng)制濾速不要超過濾池正常過濾濾速的10%~20%。此外，為了避免濾池因檢修而造成水廠減產(chǎn)，大型水廠設(shè)計(jì)中除鐵除錳濾池的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于4個(gè)。對(duì)于小型除鐵錳水廠，受經(jīng)濟(jì)和運(yùn)維水平的限制，接觸氧化濾池的設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況、供水規(guī)律和清水池調(diào)節(jié)容積確定，但應(yīng)保障濾池反沖洗與檢修時(shí)其他濾池濾速在強(qiáng)制濾速范圍內(nèi)。4.2.5地下水除鐵除錳濾池可采用天然錳砂、石英砂、無煙煤及沸石等濾料，宜優(yōu)先采用天然錳砂濾料?！緱l文說明】用于接觸氧化除鐵除錳濾池的濾料，最好具有較大的吸附去除二價(jià)錳離子的能力和促進(jìn)濾料快速成熟的特性。天然錳砂對(duì)鐵具有較大的吸附容量，是石英砂的幾十倍。在一定的水質(zhì)和操作條件下，在濾池投產(chǎn)之初，采用天然錳砂作為濾料即可使出水中鐵含量滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749）。對(duì)于含鐵量低的地下水，由于天然錳砂對(duì)鐵具有較好的吸附作用，可使濾池過濾初期出水水質(zhì)較好，宜優(yōu)先采用天然錳砂濾料。此外，也可采用石英砂、無煙煤、沸石等濾料。天然錳砂對(duì)錳具有較大的吸附容量，在天然錳砂吸附飽和之前，濾料表面的錳質(zhì)活性濾膜就已經(jīng)培養(yǎng)成熟，因此可使濾料的吸附飽和期與掛膜培養(yǎng)成熟期相銜接，在投產(chǎn)初期就可獲得錳達(dá)標(biāo)的處理水。所以，對(duì)于含錳地下水，宜優(yōu)先采用天然錳砂濾料。此外，也可采用石英砂、無煙煤、沸石等濾料，但由于其對(duì)錳的吸附容量較小，所以在濾料成熟（熟化）之前（時(shí)間可長達(dá)數(shù)十日至數(shù)月）出水錳濃度是不達(dá)標(biāo)的，因此建議與其他技術(shù)（如高錳酸鉀氧化）聯(lián)合使用，保障投產(chǎn)初期的除錳效果。設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)特性、經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平、當(dāng)?shù)刭Y源條件等因素綜合考慮濾料類型的選擇，必要時(shí)通過試驗(yàn)確定。4.2.6對(duì)于兩級(jí)濾池除鐵除錳工藝，第二級(jí)除錳濾池宜優(yōu)先選用天然錳砂作為濾料?！緱l文說明】實(shí)踐表明，采用單級(jí)接觸氧化濾池同步除鐵除錳，當(dāng)水中二價(jià)鐵濃度過高時(shí)，會(huì)穿透濾層而污染下層的除錳濾料，導(dǎo)致錳氧化速率減小和出水錳濃度不達(dá)標(biāo)。因此，當(dāng)?shù)叵滤泻F量較高時(shí)（大于10mg/L），宜采用兩級(jí)接觸氧化濾池過濾，第一級(jí)將水中大部的鐵去除，第二級(jí)主要用于除錳，從而避免水中二價(jià)鐵對(duì)除錳濾池的污染。由于天然錳砂對(duì)錳具有很大的吸附容量，是石英砂的幾十倍，因此當(dāng)原水中含鐵量過高或含錳量過高時(shí)，第二級(jí)濾池應(yīng)優(yōu)先選用天然錳砂作為濾料，保障出水錳濃度達(dá)標(biāo)。4.2.7應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、濾后水水質(zhì)、濾池構(gòu)造等因素，通過試驗(yàn)或參照相似水質(zhì)條件的水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定濾料粒徑、濾床厚度以及濾速?！緱l文說明】《水處理用濾料》(CJ/T43)中對(duì)水處理用濾料的技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法、鋪裝方法等做了明確的規(guī)定，要求濾料應(yīng)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)濾料應(yīng)不溶于水且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)于用作接觸氧化除鐵除錳濾池的濾料，由于除鐵除錳過程中在濾料表面不斷生成活性濾膜，使濾料粒徑變大，對(duì)濾料的損耗起著補(bǔ)償作用，所以對(duì)濾料機(jī)械強(qiáng)度的要求，不如澄清濾池高。天然錳砂、石英砂和無煙煤粒的化學(xué)穩(wěn)定性良好，一般能滿足生產(chǎn)要求。4.2.8接觸氧化除鐵除錳濾池的濾料粒徑及不均勻系數(shù)可按表1采用。表1接觸氧化除鐵除錳濾池的濾料粒徑及不均勻系數(shù)序號(hào)濾料種類粒徑均勻系數(shù)dmaxdmin一級(jí)接觸氧化濾池二級(jí)接觸氧化濾池1天然錳砂1.2~2.00.6K80>2.0K80<2.02石英砂1.20.5K80>2.0K80<2.0【條文說明】濾料是否符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)除鐵除錳效果的影響很大，除鐵除錳濾池希望有更大的填料表面積和曲折的過濾路徑。對(duì)于單級(jí)除鐵除錳接觸氧化濾池，為減輕二價(jià)鐵對(duì)下層濾料表面錳質(zhì)活性濾膜的污染，應(yīng)采用不均勻級(jí)配濾料，均勻系數(shù)K80宜大于2.0；對(duì)于兩級(jí)接觸氧化除鐵除錳濾池，均勻系數(shù)K80宜小于2.0。廠家提供濾料主要是以dmin和dmax表征其粒度，通常要求天然錳砂粒徑宜為dmin=0.6mm，dmax=1.2mm~2.0mm；石英砂宜為dmin=0.5mm，dmax=1.2mm。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常由于濾料的篩分工作進(jìn)行的不好，使濾料的粒度不能滿足設(shè)計(jì)要求。例如，由于篩分工作進(jìn)行的不徹底，會(huì)使一些粒徑小于dmin的細(xì)砂和粉砂混入濾料中，在濾層反沖洗時(shí)，這些細(xì)砂和粉砂在水力分級(jí)作用下會(huì)集聚于濾層表面，造成濾層易被堵塞，濾速降低，濾池工作周期縮短。所以，一般要求濾料粒徑小于0.3mm的粉砂含量不大于1%，粒徑小于dmin的細(xì)砂含量不大于3%。由于篩網(wǎng)孔徑選擇過大或因篩網(wǎng)破裂，會(huì)使一些粒徑大于dmax的粗砂混入濾料中，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致濾池出水水質(zhì)變差，并且還可能影響濾池的反沖洗效果，所以一般要求濾料粒徑大于dmax的粗砂含量不大于5%。4.2.9濾料應(yīng)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)濾料應(yīng)不溶于水且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，滿足《水處理用濾料》(CJ/T43)要求?！緱l文說明】關(guān)于除鐵除錳濾池濾料選擇的規(guī)定。4.2.10宜設(shè)置濾池初濾水排放系統(tǒng)，排放時(shí)間宜為15min~30min，濾速不宜超過正常濾速的1/3。【條文說明】接觸氧化濾池反沖洗結(jié)束后，重新開始過濾，由于濾層中殘存部分污染物和反沖洗廢水，以及反沖洗過程對(duì)濾層的擾動(dòng)和對(duì)濾料表面活性濾膜的破壞，導(dǎo)致濾池過濾初期出水水質(zhì)不佳。試驗(yàn)和實(shí)踐表明，一般接觸氧化濾池反沖洗后重新開始過濾的前15min~30min內(nèi)，濾池出水中的鐵錳含量較高；隨著過濾的進(jìn)行，出水中鐵錳濃度均可達(dá)標(biāo)。因此，為了提高出水水質(zhì)，設(shè)計(jì)中宜考慮設(shè)置濾池初濾水排放管路和初濾水收集回收裝置，初濾水排放時(shí)間宜為15min~30min。4.2.11濾池的排水槽槽頂應(yīng)嚴(yán)格找平。濾池配水系統(tǒng)支管的孔眼直徑要完全一致，均勻分布，且配水系統(tǒng)要安裝平整；采用濾頭反沖洗時(shí)，宜考慮濾頭堵塞時(shí)便于更換的措施?！緱l文說明】接觸氧化濾池反沖洗的作用與操作方式與常規(guī)濾池有所不同。接觸氧化濾池反沖洗一方面需要將濾料縫隙間的鐵錳氧化物等粘泥去除而達(dá)到清洗濾層的目的，并將濾料表面活性較低的活性濾膜沖刷掉而促進(jìn)其更新；另一方面又不能過度破壞濾料表面的活性濾膜以保障濾池的除鐵除錳效果。當(dāng)濾池反沖洗配水不均勻時(shí)，易導(dǎo)致濾池在設(shè)計(jì)反沖洗強(qiáng)度下，部分區(qū)域因反沖洗強(qiáng)度過高，導(dǎo)致濾料表面活性濾膜破壞嚴(yán)重而降低其除鐵除錳效能；而部分區(qū)域因反沖洗強(qiáng)度過低，濾層清洗不干凈而影響其濾速。因此，設(shè)計(jì)中要求接觸氧化濾池的反沖洗系統(tǒng)應(yīng)布置均勻，如濾池的排水槽槽頂應(yīng)嚴(yán)格找平、配水支管上的孔眼直徑要完全一致并均勻分布、在濾頭式配水系統(tǒng)中宜保障濾頭的流量系數(shù)基本一致。4.2.12濾池的進(jìn)出水管路上宜設(shè)置取樣口，便于定期取樣，監(jiān)測(cè)水質(zhì)。【條文說明】為監(jiān)測(cè)接觸氧化濾池的運(yùn)行狀況、除鐵除錳效果及出水水質(zhì)，需定期檢測(cè)濾池進(jìn)出水中的鐵錳含量，為此規(guī)定在濾池的進(jìn)出水管路上宜設(shè)取樣裝置。4.2.13壓力式除鐵除錳濾罐宜采用自動(dòng)排氣。采用手動(dòng)排氣時(shí)，宜每天排氣4次~7次，每次排氣時(shí)間宜為5min~10min?！緱l文說明】在壓力式除鐵除錳濾罐中，應(yīng)在濾池池頂設(shè)自動(dòng)排氣閥，進(jìn)水挾帶的氣泡在濾池頂部與水分離后，經(jīng)自動(dòng)排氣閥排出；自動(dòng)排氣閥也可用排氣管代替，排氣管上的閥門，需定期開啟排氣。當(dāng)自動(dòng)排氣閥失靈或排氣未及時(shí)，導(dǎo)致濾罐積氣而影響濾池正常工作。在使用壓力式濾罐除鐵除錳時(shí)，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)特性及曝氣量等參數(shù)，預(yù)估濾罐內(nèi)氣體產(chǎn)生速率，靈活地制定排氣方案。在寒冷地區(qū)，為了避免池頂自動(dòng)排氣閥被凍壞，應(yīng)將自動(dòng)排氣閥設(shè)置于室內(nèi)或?qū)⑵浒惭b在濾罐內(nèi)。4.3沖洗構(gòu)筑物4.3.1濾池反沖洗應(yīng)以水力反沖洗為主，反沖洗強(qiáng)度應(yīng)以控制濾池堵塞并避免濾料表面活性濾膜的破壞為主，詳見表2：表2除鐵、除錳濾池的沖洗方式、沖洗強(qiáng)度、膨脹率和沖洗時(shí)間序號(hào)濾料種類濾料粒徑（mm）沖洗方式?jīng)_洗強(qiáng)度（L/（m2s））膨脹率（%）沖洗時(shí)間（min）1石英砂0.5~1.2水沖洗10~1530~407~152錳砂0.6~1.2水沖洗12~1525~3010~153錳砂0.6~1.5水沖洗13~1622~2510~154錳砂0.6~2.0水沖洗15~1822~2510~15【條文說明】地表水除濁主要發(fā)生在濾層表層，而除鐵、除錳濾池中二價(jià)鐵、二價(jià)錳的氧化反應(yīng)則是在濾床中進(jìn)行的，因此可以省去表面沖洗。接觸氧化除鐵除錳濾池反沖洗主要是將淤積在濾料間隙中的鐵錳粘泥清洗掉，且不能顯著破壞濾料表面的活性濾膜以保障其除鐵除錳效果。因此，一般不采用擾動(dòng)劇烈的氣沖洗，而只采用水反沖洗，在滿足反沖洗效果的前提下應(yīng)盡量降低反沖洗強(qiáng)度，沖洗強(qiáng)度與膨脹率都應(yīng)小于地表水的除濁濾池，沖洗延續(xù)時(shí)間也不宜過長（反沖洗廢水由渾稍有變清即可停止）。4.3.2濾池反沖洗周期應(yīng)根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷和原水水質(zhì)而定，除鐵濾池的反沖洗周期可采用24h~48h，除錳濾池的反沖洗周期可采用48h~72h；一級(jí)除鐵除錳濾池的反沖洗周期可采用24h~48h。【條文說明】反沖洗周期的設(shè)置，應(yīng)結(jié)合進(jìn)出水水質(zhì)和濾池工況而定，通常原水中鐵錳含量越高，反沖洗周期越短；而鐵錳含量越低，濾池的反沖洗周期越長。反沖洗周期設(shè)置過短，會(huì)導(dǎo)致反沖洗頻繁而破壞濾料表面的活性濾膜，降低除鐵除錳效果，同時(shí)還會(huì)加速濾料的磨損和破壞；反沖洗周期過長，大量鐵質(zhì)和錳質(zhì)粘泥淤積在濾床內(nèi)，導(dǎo)致濾床堵塞，產(chǎn)水量下降，且活性濾膜的活性也會(huì)有所降低。4.3.3濾池反沖洗水箱或水池的容積一般應(yīng)大于單個(gè)濾池反沖洗所需水量的1.5倍?！緱l文說明】濾池一般采用濾后水進(jìn)行反沖洗。有的水廠將多座濾池成組設(shè)置，一座濾池反沖洗時(shí)，其反沖洗水由其他濾池的過濾水供給，這樣可不單獨(dú)設(shè)置專用的反沖洗水箱，從而簡化系統(tǒng)。對(duì)于部分小水廠，由于濾池?cái)?shù)目較少，濾池反沖洗時(shí)其余濾池的產(chǎn)水量難以滿足反沖洗要求，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置反沖洗水箱，水箱的容積一般應(yīng)大于單個(gè)濾池反沖洗所需水量的1.5倍。4.3.4壓力式濾池上部的排水漏斗直徑不應(yīng)小于廢水排出管管徑的2倍，濾池的上部和下部分別設(shè)置人孔、檢修孔和濾料取樣孔，池頂應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排氣閥或手動(dòng)排氣裝置。【條文說明】除鐵錳濾罐布置時(shí)，除考慮其構(gòu)造尺寸外，還要滿足操作和檢修要求。為了便于濾罐濾料填加和補(bǔ)充，以及配水系統(tǒng)管道的清洗、拆卸和維修，應(yīng)在濾池上下部設(shè)立人孔和檢修孔。此外，水中挾帶的氣泡在濾池頂部與水分離后，會(huì)導(dǎo)致濾罐內(nèi)集氣而影響進(jìn)水，因此應(yīng)在濾罐的頂部設(shè)置自動(dòng)或手動(dòng)排氣裝置。4.3.5反沖洗系統(tǒng)應(yīng)安裝流量計(jì)量裝置和流量調(diào)節(jié)裝置，以便于監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)反沖洗強(qiáng)度。【條文說明】調(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分水廠的反沖洗管路中未設(shè)置流量計(jì)量裝置和流量調(diào)節(jié)裝置，主要是通過經(jīng)驗(yàn)、反沖洗泵的額定流量和閥門開啟度來控制反沖洗強(qiáng)度，導(dǎo)致反沖洗效果不佳而影響濾池的除鐵除錳效果。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮在反沖洗系統(tǒng)應(yīng)安裝流量計(jì)量裝置和流量調(diào)節(jié)裝置（調(diào)節(jié)閥門或變頻泵），保證每格濾池或每個(gè)濾罐單獨(dú)反沖洗時(shí)均可對(duì)其流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)。4.3.6水處理過程中產(chǎn)生的泥水、廢水和廢棄物等均應(yīng)進(jìn)行處理處置，嚴(yán)禁直接排入周圍環(huán)境。【條文說明】濾池反沖洗廢水、曝氣裝置清理出的粘泥及廢棄濾料中含有微生物、有機(jī)質(zhì)、鐵和錳等污染物，直接排放會(huì)影響周圍環(huán)境。《中華人民共和國水污染防治法》（修訂）規(guī)定：排放水中的污染物含量不得超過國家或者地方規(guī)定的水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)水污染物排放總量控制指標(biāo)。因此，水處理過程中產(chǎn)生的泥水、廢水和廢棄物等均應(yīng)進(jìn)行處理處置后方可排放。4.3.7初濾水應(yīng)回收，反沖洗廢水應(yīng)采用不同處理工藝處理后回收或排放?！緱l文說明】為了避免水資源浪費(fèi)，濾池初濾水可直接回收利用；濾池反沖洗中含有大量的鐵質(zhì)和錳質(zhì)絮體顆粒物，其對(duì)鐵錳具有較好催化氧化作用，摻混到原水中還有助于提高地下水中鐵錳的去除作用。濾池反沖洗廢水中因含有的污染物較多，采取一定的措施處理后，應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用。對(duì)于地下水含鐵量較高（大于10mg/L）的大型除鐵除錳水廠，由于產(chǎn)生的鐵泥量較大，當(dāng)采用沉淀和濃縮處理后，污泥量仍較大時(shí)，建議在設(shè)計(jì)中考慮設(shè)置污泥壓濾、脫水及風(fēng)干措施，便于污泥的運(yùn)輸和后續(xù)處理。4.4附屬設(shè)施4.4.1濾料應(yīng)存放在避光的倉庫內(nèi)，并注意通風(fēng)和干燥。【條文說明】為避免陰暗潮濕環(huán)境對(duì)濾料的表面性能產(chǎn)生影響，短期內(nèi)不會(huì)使用的濾料應(yīng)存放在避光儲(chǔ)存室內(nèi)，同時(shí)應(yīng)設(shè)置通風(fēng)和干燥措施。4.4.2濾料倉庫大小應(yīng)考慮使用濾池所需備用濾料的體積?！緱l文說明】濾料倉庫的規(guī)劃、建設(shè)和選取應(yīng)充分考慮水廠供水規(guī)模、近期規(guī)劃建設(shè)、更換和補(bǔ)充濾料用量、通風(fēng)和干燥等因素，盡量避免因倉庫過小而導(dǎo)致濾料儲(chǔ)存困難和保存不當(dāng)，影響水廠的正常運(yùn)行；也應(yīng)避免倉庫過大而造成浪費(fèi)。4.4.3應(yīng)單獨(dú)設(shè)立廢棄濾料堆放點(diǎn)或臨時(shí)儲(chǔ)存室，并與新濾料分開存放，應(yīng)設(shè)置廢棄濾料滲出液收集和處理設(shè)施?！緱l文說明】廢棄舊濾料顏色大小有可能與新濾料相近，因此應(yīng)將新舊濾料分開儲(chǔ)存，避免誤用。廢棄濾料表面含有較多的有機(jī)物、微生物和鐵錳粘泥，為了避免降雨過程中雨水沖刷廢棄濾料而造成環(huán)境污染，廢棄濾料堆放處需要設(shè)置基本的避雨設(shè)施；同時(shí)采取必要的通風(fēng)和干燥措施。此外，剛從濾池中掏出的濾料含水率較高，為了避免廢棄濾料滲出液引起環(huán)境污染，應(yīng)設(shè)置廢棄濾料滲出液收集和處理措施。4.4.4采用氧化劑（如高錳酸鉀及其復(fù)合鹽等）時(shí)，宜采用成套裝置與投加設(shè)備；【條文說明】由于除鐵錳濾池采用的氧化劑（如高錳酸鉀及其復(fù)合鹽等）的氧化性較強(qiáng)，對(duì)構(gòu)筑物和投加設(shè)備的要求較高。因此，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意防腐，常采用成套配置與投加設(shè)備。4.4.5氧化劑（如高錳酸鉀及其復(fù)合鹽等）的儲(chǔ)備量應(yīng)按當(dāng)?shù)毓?yīng)、運(yùn)輸?shù)葪l件確定，宜按最大投加量的7d-15d計(jì)算。【條文說明】經(jīng)調(diào)查，固體藥劑和液體藥劑的儲(chǔ)備量一般都按照最大投加量的7d-15d進(jìn)行計(jì)算。5施工與驗(yàn)收5.1一般規(guī)定5.1.1施工前應(yīng)熟悉設(shè)計(jì)文件和設(shè)備安裝要求，應(yīng)進(jìn)行施工圖和設(shè)備安裝技術(shù)交底?！緱l文說明】為確保施工質(zhì)量，要求所有涉及或是參與到本工程施工的技術(shù)及管理人員必須充分了解和掌握施工圖紙的設(shè)計(jì)意圖、工藝特點(diǎn)及設(shè)備安裝的要求，為此，必須做到設(shè)計(jì)人員、項(xiàng)目技術(shù)人員和施工人員三方之間的技術(shù)交底。5.1.2施工前應(yīng)將設(shè)備技術(shù)要求、現(xiàn)場(chǎng)情況與圖紙進(jìn)行核對(duì)，對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)解決?！緱l文說明】為避免任何技術(shù)的差錯(cuò)或隱患可能造成的人身安全事故和經(jīng)濟(jì)損失，務(wù)必要認(rèn)真做好技術(shù)準(zhǔn)備工作。審查施工圖紙是否完整、齊全，是否符合國家相關(guān)規(guī)范和滿足本項(xiàng)目要求；審查設(shè)計(jì)圖紙與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及設(shè)備技術(shù)要求之間有無矛盾和錯(cuò)誤。5.1.3設(shè)備安裝前應(yīng)按設(shè)計(jì)和設(shè)備允許的偏差對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)、預(yù)埋件位置和幾何尺寸進(jìn)行復(fù)檢和校正，并應(yīng)有記錄?！緱l文說明】為確保設(shè)備正常運(yùn)行，安裝前，應(yīng)審查設(shè)計(jì)圖紙與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備基礎(chǔ)、預(yù)埋件位置、幾何尺寸、坐標(biāo)、標(biāo)高等方面是否一致或控制在允許偏差范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校正。5.1.4工程驗(yàn)收時(shí)應(yīng)具備設(shè)計(jì)圖、竣工圖、設(shè)計(jì)變更文件、技術(shù)交底記錄、施工組織設(shè)計(jì)、產(chǎn)品質(zhì)量保證書和檢驗(yàn)報(bào)告、施工過程質(zhì)量檢驗(yàn)記錄以及驗(yàn)收記錄等資料。【條文說明】竣工驗(yàn)收資料和文件是工程項(xiàng)目竣工驗(yàn)收的重要依據(jù)，從施工開始就應(yīng)完整地積累和保管，竣工驗(yàn)收時(shí)應(yīng)經(jīng)編目建檔。驗(yàn)收依據(jù)主要有：上級(jí)主管部門批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)綱要、設(shè)計(jì)文件、施工圖和說明書、設(shè)備技術(shù)說明書、招投標(biāo)文件及工程合同、圖紙會(huì)審記錄、設(shè)計(jì)修改技術(shù)核定單、現(xiàn)行施工技術(shù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、施工交底文件、質(zhì)量檢驗(yàn)記錄和驗(yàn)收記錄，以及施工單位提供的有關(guān)質(zhì)量保證文件和技術(shù)資料等。5.1.5工程竣工驗(yàn)收應(yīng)符合《建設(shè)項(xiàng)目（工程）竣工驗(yàn)收辦法》有關(guān)規(guī)定?！緱l文說明】關(guān)于工程竣工驗(yàn)收的規(guī)定。5.1.6工程竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收應(yīng)按照《建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收管理辦法》的規(guī)定進(jìn)行?！緱l文說明】關(guān)于工程配套建設(shè)的水、噪聲或者固體廢物污染防治設(shè)施的規(guī)定。5.1.7所有驗(yàn)收過程應(yīng)做質(zhì)量驗(yàn)收記錄。【條文說明】施工過程的質(zhì)量驗(yàn)收是以檢驗(yàn)批的施工質(zhì)量為基本驗(yàn)收單元，通過驗(yàn)收后留下完整的質(zhì)量驗(yàn)收記錄和資料，為工程項(xiàng)目竣工質(zhì)量驗(yàn)收提供依據(jù)。5.2施工5.2.1混凝土構(gòu)筑物的土建施工應(yīng)符合《給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50141）的有關(guān)規(guī)定?！緱l文說明】關(guān)于構(gòu)筑物施工的規(guī)定。5.2.2鋼結(jié)構(gòu)的制作應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205）的有關(guān)規(guī)定。【條文說明】關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)制作的規(guī)定。5.2.3設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求和圖紙規(guī)定澆筑，混凝土基礎(chǔ)應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)。【條文說明】關(guān)于設(shè)備基礎(chǔ)施工的規(guī)定。5.2.4風(fēng)機(jī)、泵類等機(jī)械設(shè)備安裝應(yīng)符合《風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50275）的有關(guān)規(guī)定?！緱l文說明】關(guān)于設(shè)備安裝的規(guī)定。5.2.5濾池施工時(shí)，單塊濾板水平誤差不大于2mm，單格濾池標(biāo)高誤差不大于5mm；濾板接縫要求不漏氣、不漏水，能承受沖洗壓力。【條文說明】為保證濾池的正常運(yùn)行，施工中應(yīng)注意砂漿不能漏入池內(nèi)或封著濾頭，安裝后，要清理干凈濾板面砂漿。5.3驗(yàn)收5.3.1工藝單元安裝完成后應(yīng)按《給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50141）進(jìn)行滿水試驗(yàn)。【條文說明】關(guān)于單元構(gòu)筑物驗(yàn)收的規(guī)定。5.3.2配套管道和其他機(jī)電設(shè)備安裝工程的驗(yàn)收應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求?！緱l文說明】配套管道和其他機(jī)電設(shè)備安裝工程的驗(yàn)收應(yīng)符合《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268）和《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》（GB50231）的要求。5.3.3水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的驗(yàn)收應(yīng)符合《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》HJ/T354的規(guī)定。【條文說明】《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》（HJ/T354）。5.3.4水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的最多開啟臺(tái)數(shù)作48h運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，曝氣量和機(jī)組功率應(yīng)作測(cè)定?！緱l文說明】本條為機(jī)組負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)的規(guī)定，參照了《離心式冷水機(jī)組技術(shù)條件》（JB/T3355）的有關(guān)規(guī)定。5.3.5布水器、濾頭應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)，保證布水、出水均勻。【條文說明】裝填濾料前應(yīng)進(jìn)行通水試驗(yàn)，檢查布水器和罐體接口是否滲漏。6運(yùn)行與維護(hù)6.0.1為了提高除鐵除錳濾池在濾料成熟前的出水水質(zhì)，可優(yōu)先采用天然錳砂作為濾料。【條文說明】接觸氧化濾池除鐵除錳主要是依靠濾料表面形成的活性濾膜，但活性濾膜的形成需要幾十天到幾個(gè)月的時(shí)間（即濾池啟動(dòng)），易導(dǎo)致濾池投產(chǎn)初期出水中鐵錳超標(biāo)的問題。可從多方面考慮縮短濾池啟動(dòng)時(shí)間、提高投產(chǎn)初期的濾池出水水質(zhì)的措施。在濾料選取方面，使用天然錳砂作為濾料，更有利于鐵錳的去除，因?yàn)樘烊诲i砂的吸附容量是其他濾料的幾十倍，在錳砂濾料達(dá)到吸附飽和之前，濾料已培養(yǎng)成熟，該特點(diǎn)使其成為除鐵除錳濾池的首選濾料。6.0.2當(dāng)采用石英砂、無煙煤或沸石作為濾料時(shí)，為了提高除鐵除錳濾池在濾料成熟前的出水水質(zhì)，可采用以下措施：1降低過濾初期濾池的濾速和反沖洗強(qiáng)度；2采用熟砂作為濾料（如向?yàn)V池中投入20%~30%的成熟濕砂）；3向原水中投加適量的高錳酸鉀及其復(fù)合鹽等氧化劑。【條文說明】當(dāng)采用石英砂、無煙煤或沸石作為濾料時(shí)，為了提高除鐵除錳濾池在濾料成熟前的出水水質(zhì)，在運(yùn)行操作方面，可以通過降低濾速延長含鐵含錳水在接觸氧化濾池中的停留反應(yīng)時(shí)間，提高鐵錳的去除；且由于初期形成的活性濾膜比較脆弱，可通過降低濾池反沖洗強(qiáng)度達(dá)到清洗和保護(hù)活性濾膜的作用。當(dāng)附近有運(yùn)行穩(wěn)定的除鐵除錳水廠時(shí)，可以通過向?yàn)V料中均勻摻混一定量的成熟濕砂，以強(qiáng)化濾池的除鐵除錳效果和促進(jìn)濾料表面活性濾膜的快速形成。此外，在濾池前投加高錳酸鉀及其復(fù)合鹽可氧化水中的二價(jià)鐵和二價(jià)錳，保障出水水質(zhì)；同時(shí)，還可促進(jìn)濾料表面活性濾膜的快速形成和濾料的成熟，加速濾池啟動(dòng)，藥劑投加量應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)特性、濾料吸附作用以及藥劑氧化性等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，藥劑投加量可采用梯度遞減的方式。6.0.3濾池停用一段時(shí)間后重新啟用，可通過以下措施加速濾池啟動(dòng)：1降低過濾初期濾池的濾速和反沖洗強(qiáng)度；2向原水中投加適量的氧化劑（如高錳酸鉀及其復(fù)合鹽等）。【條文說明】濾池停用后，濾料表面活性濾膜的活性降低，除鐵除錳效果變差，當(dāng)濾池再次啟動(dòng)時(shí)，若按照設(shè)計(jì)參數(shù)或停止運(yùn)行前的工況運(yùn)行，易導(dǎo)致濾池出水中鐵錳含量超標(biāo)。因此，需要采取一定措施，重新培養(yǎng)濾料表面的活性濾膜，恢復(fù)濾池的除鐵除錳功能。濾池恢復(fù)和濾池啟動(dòng)的措施類似，但其所需的時(shí)間會(huì)有所縮短。為避免濾料轉(zhuǎn)移，濾池濾料恢復(fù)可原位進(jìn)行。常見的濾池恢復(fù)措施主要有降低過濾初期濾池的濾速和反沖洗強(qiáng)度、投加適量的氧化劑（如高錳酸鉀及其復(fù)合鹽等）等方式。6.0.4應(yīng)定期檢查濾池反沖洗廢水中的含砂量以及濾池濾層高度，宜每隔1年~2年補(bǔ)充濾池濾料至設(shè)計(jì)高度。【條文說明】濾料在反沖洗過程中會(huì)相互摩擦，發(fā)生破裂、損壞、流失等問題，破碎后的濾料易穿透承托層或在反沖洗過程中流失，定期監(jiān)測(cè)清水池以及反沖洗廢水中的含砂量可有效監(jiān)測(cè)濾料流失情況。此外，承托層和布水器損壞、反沖洗強(qiáng)度過大等也會(huì)加速濾料的流失。濾料流失會(huì)導(dǎo)致濾池濾料級(jí)配和濾層厚度改變，偏離設(shè)計(jì)要求，影響濾池的除鐵除錳效果。應(yīng)定期對(duì)濾料進(jìn)行檢查，從濾層厚度、濾料級(jí)配、反沖洗廢水中含砂量以及濾池除鐵錳情況綜合評(píng)估濾料的流失情況。宜定期（1年~2年）或當(dāng)濾床厚度低于設(shè)計(jì)值的200mm時(shí)，需對(duì)除鐵除錳濾池的濾料進(jìn)行補(bǔ)充，濾料補(bǔ)充時(shí)優(yōu)先選用成熟濾料；當(dāng)不具備此條件時(shí)，可采用新濾料。當(dāng)濾料流失量過大致使補(bǔ)充新濾料過多而影響濾池的除鐵除錳效果時(shí)，可按照6.0.3中的規(guī)定加速濾池的啟動(dòng)。6.0.5當(dāng)接觸氧化濾池的濾料因使用時(shí)間過長而導(dǎo)致出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)，應(yīng)更換濾料。【條文說明】接觸氧化濾池運(yùn)行過程中，由于活性濾膜在濾料顆粒表面逐漸沉積，將產(chǎn)生銹砂的現(xiàn)象。當(dāng)銹砂粒徑變得過粗而使濾床中濾料的總比表面積顯著減小后，除鐵效果下降，此時(shí)應(yīng)更換濾料。實(shí)踐表明，除鐵除錳濾池的濾料超過使用期限后會(huì)表現(xiàn)出明顯的老化現(xiàn)象，即濾池阻塞頻繁和濾池出水水質(zhì)變差等問題，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)更換。對(duì)于含鐵量高的地下水，濾料使用3年~5年宜進(jìn)行更換；對(duì)于含鐵含錳量較低的地下水，濾料的使用年限較長，更換周期宜為6年~10年。6.0.6廢棄濾料晾干后宜優(yōu)先考慮資源化利用，其次考慮填埋?！緱l文說明】根據(jù)國家和地方可持續(xù)發(fā)展方針，廢棄的濾料宜優(yōu)先考慮資源化利用。接觸氧化濾池的廢棄濾料（如石英砂和錳砂）在含泥量、密度及強(qiáng)度方面將發(fā)生一定變化，可根據(jù)《建設(shè)用砂》（GB/T14684）和《建筑施工土石方工程安全技術(shù)規(guī)范》（JG