地下水是我国水资源的重要组成部分,在东北地区地下水更是城乡居民生活用水和工业用水的主要供水水源。东北地区地下水水质较好,但是普遍存在着铁锰超标的现象。铁锰含量的超标直接影响了人们正常的生活和工农业的生产情况,随着科技的发展,地下水的铁锰超标的现象引起了专家学者和人民群众的广泛关注。本课题以黑龙江省大庆市供水一分公司的除铁滤罐反冲洗新工艺应用为背景,该公司是以开采地下水为主的生产单位,其工艺流程主要是通过深水井开采地下水,经深井集水干线将地下原水输送到水源,采用过滤罐除铁、除锰处理后,将清水经加压泵输送到用户。除铁过滤罐是地下水源水处理工艺中最重要的水处理设施,它运行质量的好坏直接关系到水源水质的合格稳定,关系到水源各项经济技术指标的完成。过滤罐反冲洗是保证水处理工艺的关键工序,反冲洗效果的好坏,直接影响过滤罐的正常运行。本研究主要针对该地区地下水源除铁过滤罐反冲洗强度不足而导致的处理水水质不达标等问题,对水源深井运行参数、过滤罐水处理工艺参数进行了测定,并对反冲洗废水进行沉降试验和回收技术的研究,对传统工艺的缺点进行改进,研究出新的反冲洗系统工艺方案,并将新工艺应用到地下水源中,经过一段时期的运行调试取得了如下成果:(1)为了解决反冲洗强度不足的问题,新工艺中以均质石英砂滤料(0.8—1.2mm)代替了传统非均质锰砂滤料(0.5—2.0mm),确定了石英砂滤料滤层反冲洗高效区(≥90%)反冲洗强度为18L/s.m~2。(2)新工艺中反冲洗所需的压力水由水泵升压来提供,取代了传统的清水罐滤后压力清水冲洗,反冲洗系统改造后使水源深井回压平均降低了25%,深井机泵在同种泵型情况下平均产水量提高了10-20%,在一定程度上节约了能源消耗,使生产效益大大提高。(3)在地下水源中首次应用了小阻力配水系统,与传统大阻力配水系统相比提高了配水均匀性,降低水流阻力,提高了处理水量及处理效率,使反冲洗历时由15min缩短为10min。(4)在研究了反冲洗废水的沉降性能之后得到沉淀的铁泥有助凝的效果,故将回收罐的进水管设计由竖直进水改为水平切流进水,以驱动罐内废水作旋转运动,有利于混凝过程的完善。将各水源的反冲洗废水回收罐改造后,目前日回收反冲洗废水水量约为3800m~3/d,反冲洗废水回收率达到了63.93%,实现了反冲洗废水的回收。(5)新工艺应用后,从取水电耗、反冲洗废水回收、反冲洗历时缩短及维修费用四个方面进行了经济效益核算,每年共创造效益约345.24万元;新工艺的应用实现了反冲洗废水的回收利用,在一定程度上保护了地下水资源,减少了废水的排放量,同时也降低了对环境的污染。