摘要：通過對設計工藝的淺談介紹，闡述嘎巴屯凈水廠機械通風接觸式曝氣塔+無閥過濾器二級串聯處理的嘎巴工藝設計及特點，闡明了設計中應注意和仍需解決的屯凈問題。
關鍵詞：曝氣塔 無閥過濾器 處理工藝 問題
三臺子礦區給水工程擔負著遼寧鐵法煤業集團公司小康礦、水廠大平礦及礦區居住區的除鐵供水任務，設計總供水規模為18000m3/d，錳工工程分期建設，藝設一期楊家窩棚水源供水工程已先期投入使用，淺談供水規模為5000 m3/d，嘎巴二期二家子水源供水工程于1998年開始施工，屯凈供水規模為13000m3/d，水廠1999年由于國家煤炭產業政策的除鐵調整與大平礦等其他礦區基建項目同時緩建，2001年10月二期給水工程恢復建設，錳工2002年10月二期給水工程竣工投產。藝設嘎巴屯凈水廠為集團公司三臺子礦區二期給水工程核心處理環節，淺談設計處理規模為13000m3/d。
二期供水工程水源取自兩家子水源地，水源為第四系潛水地下水，水質鐵錳超標嚴重，設計采用了機械通風接觸式塔+無閥過濾器二級串聯處理工藝，工藝處理及污泥處理實現了全部設備化，并對無閥過濾器的設計進行了改進，污泥處理系統采用了地面式豎流沉淀器，工藝設計進行了有益、創新的嘗試。
礦區二期給水工程歷經了緩建、恢復建設兩個階段，工程狀況發生了巨大的變化。原設計兩家子水源地共10眼水源井，供水能力13000 m3/d，由于地下水資源的重新規劃，供礦區的水源僅能保證5眼水源井，供水能力6400 m3/d。而恢復建設前，兩家子加壓站1000m3水池及加壓泵房土建及設備安裝已經完成，兩家子加壓站至嘎巴屯凈水廠15.8公里DN500輸水管道已經形成，凈水廠工業場地除鐵、錳車間土建廠房與設備基礎已施工結束。如何在凈水車間廠房及設備基礎已經形成的前提下，通過設備調整對處理規模進行合理更改是設計面臨的一個新課題。設計在充分考慮現有條件的前提下，通過對塔及過濾器組數的調整，既解決了初期設備投資過大的矛盾又滿足了供水的要求，有效的解決了無閥過濾器的備用問題，適應了水量規模的調整。
嘎巴屯凈水廠已投產試運，出水鐵、錳指標符合國家生活飲用水水質標準，本文通過對設計工藝的介紹，闡述嘎巴屯凈水廠機械通風接觸式塔+無閥過濾器二級串聯處理的工藝設計及特點，闡明了設計中應注意和仍需解決問題。
1 除鐵錳工藝選擇及設計
1.1 處理工藝流程
根據除錳基理及我國多年的實驗和生產實踐，地下水除錳工藝大多采用接觸氧化法。一般采用跌水、淋水、射流、壓縮空氣、接觸式塔、機械通風塔等裝置；過濾裝置可分為壓力式和重力式兩種形式，壓力式過濾形式以壓力過濾器為主，濾料分為天然錳砂濾料和纖維濾料；重力過濾形式以濾池為主，常用的濾池形式有普通快濾池、無閥濾池等，濾料為天然錳砂濾料。
由于原水含鐵、錳指標分別為9.0mg/l、1.5mg/l，鐵錳超標嚴重，本設計根據原水水質采用重力式機械通風接觸式塔+重力式無閥過濾器二級除鐵、錳工藝，其工藝流程為：
1.2 工藝設計及參數
1.2.1 塔
塔采用機械通風接觸式塔，填料采用活化無毒多面空心球雙層布置。水源井來水從塔的上端均勻配水進入塔體，通過雙層空心球盡可能與填料接觸，填料下設置離心軸流風機由下至上向塔內充氧，達到對原水進行充分的作用。塔設計表面負荷為25m3/m2.h，直徑為φ3000，單臺產水量為175 m3/h，配套4-72-4型離心風機（Q=9750-14750 m3/，H=324-224mm，N=7.5KW）。由于水量規模的變化，設計由原來四臺更改為2臺。
1.2.2 無閥過濾器
過濾裝置采用無閥過濾器，由于原水鐵錳含量較高，設計采用二級串聯除鐵錳工藝，原水經塔充分后重力進入一級除鐵過濾器，經一級處理后進入中間水池，經中間水池提升泵進入二級除錳過濾器。兩級過濾采用同型號無閥過濾器，濾料為連云港產的天然錳砂，三臺過濾器為一組，兩工一備，反沖洗實現水力自動反沖并輔助壓縮空氣沖洗。
凈水車間共設無閥過濾器二組共6臺，除鐵除錳各一組3臺，單臺直徑為φ4700，每組產水量為320 m3/h，濾速為10m/h，濾料層厚為900mm，終期水頭損失為1.70m，反沖洗強度為18L/s.m2，氣沖洗強度為15L/ m2.s,配套Q=20 m3/min，H=6m鼓風機，水沖洗歷時為5min，氣沖歷時為2min。
1.2.3 反沖洗水處理系統
為避免水資源的浪費，防止高濃度含鐵、錳廢水進入礦區污水系統，影響污水處理廠的正常運行，本設計對反沖洗水進行了收集和處理。凈水車間外設置V=400 m3生產廢水池，內設HJ-1600混合攪拌機四臺，防止污泥沉淀，內設WQX50-8-2.2（Q=25m3/h，H=8m，N=2.2Kw）型潛水排污泵二臺將污泥提升至凈水車間內混凝反應池（1.5m×1.5m×1.4m），反應池設置兩座，一工一備，各設WQX50-8-2.2型潛水排污泵及反應攪拌機一臺，污泥通過提升進入豎流沉淀器，污泥處理系統設置φ3600豎流沉淀器兩座，沉淀時間為1.5h，設計表面負荷為0.0007m/s，污泥經沉淀器分離后，清水回流至中間水池，污泥進入污泥濃縮池，經污泥分級濃縮后提升至DYL-500型帶式壓濾機壓濾后泥餅外運。設置加藥裝置一套，藥劑為聚丙烯酰胺。
