(注:此文揭晓于《人民黄河》2010年第1期) 金沙江流域原水中铁、锰去除研究 李志竑王万民陈雄波 摘要:针对金沙江流域原水中铁、锰含量相对于生活饮用水标准超标严重的水质独特的地方,在深入研究地下水、地表水除铁、除锰技能的基础上,借镜联合投加高锰酸钾和氯气去除水中铁、锰在保定市中法供水有限公司水厂中成功运用的实例,提出一套金沙江流域原水作为生活用水的水处理工艺。此中,除铁工艺采用加氯氧化+跌水曝气+石英砂过滤的流程,除锰工艺采用KMnO4氧化+石英砂过滤的流程。 关键词:地表水;给水工艺;除铁;除锰 The Study on Removing Fe and Mn from the Original Water of JinSha River//Li Zhihong Wang Wanming Chen Xiongbo Abstract:The concentration of Fe and Mn in JinSha River exceeds its standard concentration required in drinking water.The method of delivering potassium permanganate and chlorine into waste water polluted by Fe and Mn in same time can remove Fe and Mn,which is applied successfully in water treatment of ZhongFa supplying water Ltd in BaoDing city.On the basis of deep study on technology about removing Fe and Mn from ground and surface water and the reference of the successful application,a water treatment process is presented aiming at making JinSha River as the fountain of drinking water.In the process,removing Fe adopts the method that combine chlorination,aeration and filtration with quarz gravel as filtering medium,however,removing Mn adopts the method of KMnO4 oxidation combining with filtration. Keywords:Surface water,Water supply process,Removing Fe,Removing Mn 1概述 1.1金沙江流域概况及问题由来 长江干流上游自青海玉树至四川宜宾称为金沙江,金沙江流经青、藏、川、滇四省区,全长2290 km,流域平面或物体表面的大50万km2。河口(宜宾)多年平均流量4920 m3/s,年径流量1550亿m3,是黄河的3倍,水量充沛且稳定,河道高度差大而集中,干流高度差达3280 m,水资源十分丰富。雅砻江是金沙江第一大支流,发源于青海省玉树县境内的巴颜喀拉山南麓,至攀枝花市下流的倮倮注入金沙江。 金沙江流域梯级水电站开发期间,通过对金沙江流域典型断面水质监测分析,金沙江溪洛渡水电站河段,以《生活饮用水水质卫生规范》(2001年)为标准,水质指标铁、锰超标。为处理完成生活饮用水铁锰超标问题,特提出金沙江流域原水中铁锰去除研究。 1.2除铁锰研究现状 国内外的水处理专家在地下水除铁除锰工艺的研究领域已经取患了丰富的成果,提出的除铁、除锰要拥有空气自然氧化法、离子交换法、稳定处理法、化学氧化法(如氯氧化法、KMnO4氧化法等)、接触过滤法以及有生命的物质氧化法等。而对于地表水,一直以出处于其自己所含有的锰铁含量不高,或在混凝沉淀后能自然氧化而去除等因素未受到特别的重视,也没有有理论上作体系的研究和描写,尤其是将理论成果成功应用于工程实践的实例就更少了。目前,地表水除铁、除锰工艺通常为在借镜地下水除铁、除锰工艺的基础上针对不同的原水水质及出水水质要求对地下水除铁、除锰工艺进行改进[1]。 1.3研究内容及要领 针对目前地表水除铁、除锰技能的不足,在分析、研究金沙江流域水质特性的基础上,以金沙江流域水源为水样,针对其水质独特的地方,借镜地下水除铁、除锰工艺及联合投加高锰酸钾和氯气去除水中铁、锰在保定市中法供水有限公司水厂中成功运用的实例,提出一套水处理工艺方案应用于金沙江溪洛渡水电站生活水厂除铁、除锰工艺研究,经实际应用表明,本水处理工艺应用于金沙江溪洛渡水电站施工期生活水厂,效果是好的。本研究的成功经验以期为地表水除铁除锰技能的研究与应用起到一定的促进效用。 2金沙江流域典型水质特性 2.1监测断面选取 在金沙江干流及最大支流雅砻江上设立三个典型断面,即金沙江干流的溪洛渡水电站断面、金安桥水电站断面以及雅砻江的锦屏水电站断面。溪洛渡水电站断面设置于溪洛渡水电站坝址相近,溪洛渡水电站是金沙江干流梯级开发的倒数第2个梯级,位于四川省雷波县和云南省永善县境内的金沙江下流溪洛渡峡谷河段,下流距宜宾市河道里程184km,是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙和改善下流航运条件等综合效益,还可为下流梯级电站进行补偿的一座特大型水电站。锦屏水电站断面设置于锦屏一级水电站坝址相近,锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内,是雅砻江干流下流河段的控制性水库梯级电站,雅砻江河口下流距宜宾市河道里程782km。金安桥水电站断面设置于金安桥水电站坝址相近,金安桥水电站位于云南省丽江市境内的金沙江中游河段上,是金沙江中游河段水电计划的第五级电站,电站坝址距丽江市51km,下流距宜宾市河道里程1009km。 2.2水质特性 从上面所说的各断面1998年~2005年水质监测成果分析,金沙江流域水质呈现特性如下: (1)金沙江干流水质指标除铁、锰、铝超标外,另有铅微量超标。而其他影响水质的因素(如pH、其他金属元素等)标定值均未超标。由此可以看出,金沙江干流水质较好,通例水质处理步伐简单,因此金沙江江水用于生活用水,此中铁锰去除是关键。 (2)金沙江流域原水中铁、锰超标主要在金沙江雅砻江河口至溪洛渡水电站河段。 (3)从时空分布看,丰水期受雨季降水影响,大量雨水冲刷山体、土壤、植被后,相近地质布局中含量较高的铁、锰以及各类有机质、腐质物和菌类随地表径流进入监测水体,造成丰水期总锰最高超标6.3倍、总铁最高超标15.3倍,而枯水期原水中铁、锰含量要低得多,甚至不超标。这种情况表明,原水中铁、锰含量较高,主要是因为地表中铁锰矿物含量较高。 ⑷以锦屏水电站断面监测成果为例分析,原水中总铁为2.065 mg/L,而溶解性铁只有0.412 mg/L,同期悬浮物(悬移质泥沙)含量也较高,为390 mg/L,这说明,铁主要以络合物固态形式存在于悬浮物中。 (5)金沙江原水中溶解氧含量很高,含量在7.5~9.6 mg/L之间。因此,去除原水中铁锰采用传统的要领不一定可行。 3金沙江原水除铁、除锰生产性试验研究
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