1水处理工程设计
工程位于内蒙古呼伦贝尔市工业园区附近，海拉尔河以北，莫勒格尔河东南的楔型地带，区内无河流，区外南有海拉尔河，距本区南部边界约15km，西北有莫勒格尔河，距本区约12km；工程所在地区蕴藏着较为丰富的地下水资源，第四系水埋藏浅，开采方便，可作为饮用水水源。根据水源情况可知，工程所在地地表水距离较远，当地冰封期较长，地表水无法作为稳定的水源；第四系水质较好，且本工程用水量较少，故开采第四系地下水作为供水水源。本工程水处理规模按照10t/h设计，日处理时间为20h。工程针对原水中超标的浑浊度、铁、锰离子、氨氮等进行处理，根据地下水常规处理工艺，结合本项目的实际情况，除铁、锰选用锰砂滤池接触氧化法，除氨氮选用沸石离子交换法，选用原水曝气、除铁、锰过滤、沸石吸附氨氮、消毒工艺流程。原水经深井泵提升进入调节池，在调节池内进行水质、水量调节、并对原水进行曝气氧化。调节池内原水由提升泵增压，进入除铁过滤器、除锰过滤器，先除铁后除锰，使其出水的铁锰含量符合生活饮用水卫生标准要求，过滤器在运行一段时间后，滤料上拦截了悬浮物、浊度、有机物等，需要通过反冲洗来恢复过滤能力，反冲洗用水采用过滤器系统出水，并通过反洗水泵来完成反洗过程，恢复其产水能力。经除铁、除锰过滤器处理后进入沸石吸附装置，沸石吸附装置内装填沸石，对NH4+离子交换。
2主要工艺设备简述
1）调节池。
调节池用来提供进水流量和保证系统平稳运行。调节池中设置曝气装置，曝气是地下水除铁、除锰工艺中的关键环节。其目的是使空气中的氧溶解于水中,还可散除水中部分二氧化碳,提高pH值,为水中低价铁、锰的氧化提供条件。调节池设有旁通，以备检修等状态下使用。调节池由混凝土制作。
2）除铁、除锰过滤器。
除铁、除锰过滤器在工艺中用来过滤及吸附原水中铁、锰离子，使过滤后水中含量达到用户要求。除铁、除锰过滤器设计流速为7～8m/h，过滤器采用活性生物膜接触氧化法，除铁不需要投加任何药剂，运行稳定可靠、对水质适用性强、处理效率高、经济效应显著等特点。过滤器经反洗后，由于表面滤膜被破坏，过滤效率明显降低，固反洗后宜采用低流速运行，以便滤膜的形成，同时提高过滤效率。过滤器反洗周期按设定累积产水量来确定，通过初始运行设置确保出水浊度小于1度，过滤器的反洗采用水擦洗法，水反洗强度为15L/m2•s，反冲洗历时一般为5~7min，滤料反洗膨胀率为30%~40%为宜。
3）沸石吸附装置。
沸石吸附装置采用重力式结构方式，经过除铁、除锰过滤器处理后流入沸石吸附装置。沸石吸附装置在工艺中用来吸附原水中氨氮离子，使过滤后水中含量达到用户要求。沸石吸附装置设计流速为4~10m/h，沸石脱氨氮工艺中，沸石不仅为生物硝化作用提供了附着表面，沸石表面会形成生物膜，沸石吸附的NH4+、微生物、由液相扩散进入以及微生物代谢产物等进行着复杂的反应和传递，生物沸石脱氨氮过程实质是沸石离子交换、化学吸附和生物硝化3个过程。沸石经过长时间使用会失效，此时需经过再生之后才能重新使用。再生工艺采用柱内再生，用浓度为5%NaCl溶液再生液，以氢氧化钠调节pH至11左右，控制流速为2m/h自上而下流过沸石柱，去除沸石表面及部分内部吸附NH4+，检测再生废液氨氮浓度变化，当出水氨氮浓度变化较为缓慢时，采用再生液浸泡一段时间，然后水洗。沸石再生液采用摩尔比2:1的NaCl与NaOH混合液。
4）消毒装置。
水的消毒方法很多，基本上可分为物理和化学2大类：物理方面的有加热至沸腾、紫外线消毒、超声波消毒等方法；化学方面的有氯化消毒、臭氧消毒、重金属离子消毒等方法。本工程消毒设备采用化学法二氧化氯发生器，二氧化氯发生器是目前国内消毒效果好，造价低廉的先进消毒设备。化学法二氧化氯发生器所产的以ClO2为主，混有Cl2、O2、H2O2等多种强氧化剂，具有广泛的氧化和杀菌能力，能杀灭水中各种芽孢病毒。将氯酸钠溶液与盐酸按一定比例通过原料投加系统输送到发生系统中，在特定温度条件下，反应生成二氧化氯和氯气的混合气体，经收集系统收集后，通过抽取系统直接进入消毒系统，投加比例可根据水质的不同，调整投加量。投加量必须保证出厂水中余量≥0.1mg/L，管网末梢水中余量≥0.02mg/L，二氧化氯与水的接触时间至少30min。二氧化氯发生器由原料罐、反应系统、温控系统、投加计量系统、控制系统、及氯气投加系统等组成。
3结语
呼伦贝尔铁路堵车系统生活饮用水处理，工程设计工艺完全是依据理论推断和实际调查分析后确定的。该工程已经投入运行，出水水质指标完全符合国家饮用水标准，达到预想的结果，比较合理的利用了水资源。
作者：盛守福 朱伟峰 单位：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 中国联合工程公司