中小型水厂微污染水源改进工艺提高水质措施的研究

士大7xZi1-十门广布夺【习技很场中小型水厂微污染水源改进工艺提高水质措施的研究夏安林(南昌有色冶金设计研究院，江西南昌330002)摘要:自贡市城区的几个主要水厂都是采用传统常规处理工艺的老水厂，工艺构筑物本身也存在不同程度的设计施工缺陷，水源均为水库水，受农业面源污染、水库内及周边一些养殖、工业污染，水源属低温低浊度微污染性质，随季度变化污染程度不同。老水厂微污染水源经过改进工艺、加强管理等措施，可以少量的投入达到既降低运行成本又提高出厂水水质的目标。关键词:微污染水源;工艺改造;去藻除锰，前言自贡市供排水公司第一水厂规模为10万m'/d，水厂有两个水源:双溪水库和重滩堰水库;大山铺水厂为5万m'/d，水源为青龙水库和李白河水库水;第三水厂规模为10万m'/d，水源为威远长沙坝一葫芦口水库和烈士堰调节水库。三个水厂工艺流程见图1:措施，进行工艺改造并根据各水厂特点增加自动化或过程数据采集控制系统，以进一步提高出厂水水质和稳定性。2.2改造目标1、提高出厂水水质(1)出厂水水浊度控制在0.8度，目标0.5度以内，特殊情况下在2度以内，并将沉淀池出水控制在3-5度以内，滤后水0.5度以内;(2)增加季节除锰等微污染处理工艺;(3)解决工艺构筑青苔沙贝等生物在构筑物的滋生繁殖问题;2、改进丁艺(1)解决水处理工艺设计施T的一些缺陷问题;(2)根据各水厂经济情况技术条件，增加自动投药、加氯或工艺过程在线监测系统，进一步保障水质稳定水和促进水厂生产运行管理的现代化;图1-三个水厂改造前二〔艺流程(3)优化工艺运行，节约控制运行成本。2.3改造方案2.3.1一水厂改造通过系统分析与筛选，一水厂改造以增加机械搅拌装置提高混合效果，前加氯除藻，生石灰干投除锰以及反应池格网过水断面调整等工艺改造为基础，建立了以自动投药、加氯和工艺主要过程适时数据采集监测的工艺自动化系统。在自动化系统的选择中又放弃了现有水厂自动投药、加氯的经典模式，采用重力自动投加和加氯机控制单元国产化，大幅度降低了投人和维护成本，并为今后增加自动排泥，泵站控制等更完善的水厂自动化做好了铺垫。一水厂改造后工艺流程见图2:「一一一一一一一一一一一早，1.1改造前存在的主要问题1、出厂水质为1-3度，平均1.2-1.5度左右，个别时间超过3度，且出厂水稳定性差;2、反应沉淀池、滤池等工艺构筑物大量滋生青苔、沙贝等藻类贝类水生物，使得混凝反应沉淀效果不理想，其中滤料因被带人的生物和有机腐殖质很快变黑发臭、板结，使得反冲池效果差，滤池工作周期和滤料使用周期缩短(1-3年);3、季节性锰、硫酸盐等污染导致大山铺水厂停产，一水厂重滩堰水源不能取用;4、水处理工艺总体落后，都是按老标准设计的，各水厂所有工艺仅靠人工控制，由眼睛的观测和经验来判断;5,混合反应不充分各水厂均为水力混合，混合反应效果差;其中一水厂为静态混合器混合，运行长期未达设计能力，效果也不理想;、~一一~e-一~----一~〕幸一.Ib、反应池、沉淀池等工艺设计的参数差小，反应池停留时间9-12mm，沉淀池停留时间20-30mm，施工与设计存在一些缺陷，如一水厂两系统生产之间出水高趁程偏差明显，斜管沉淀池斜管及支承构件布局不合理等导致短流和跑矾花等问题;7、水厂工艺管理缺乏针对性，缺乏严格的过程管理与控制(全过程质量管理)，管理与操作随意性大，因而导致运行管理成本高且出厂水水质不稳定;2三个水厂的改造方案2.1改造思路系统地分析各水厂水源水质及工艺存在的问题，找出提高水质和加强管理的主要问题，确定改造的主要目标，采取相应的作者简介:夏安林(1982一).男.助理工租师。10田2-一水厂改造工艺沉租田大山铺水厂水源相对较差，常受到锰、硫酸盐、氨氮、耗氧量指标常超过或接近限制，根据大山铺水厂工艺和水源情况，着重将液抓改为二氧化抓消毒，并增加前加抓，增加生石灰除锰工艺.对反应池与沉淀池之间过渡区短流问题加以改造。2.3.2大山铺水厂改造2008年第1期技程济市场7.姑尺/十卜.布〕一今】二习几个水厂前加氯改造后，混合、反应沉淀和滤池的青苔等藻类及其它水生物全部得到有效的抑制，杜绝藻类在构筑物中的生长，矾花生成更好，滤池再经过定期的辅助消毒清洗(用次氯酸或漂白粉等)滤料从黑色逐步转化为黄色含泥量含有机物量减少。4、沉淀池出水浊度已限制在3-5度以内，日常运行大多在3度左右。图3大山铺水厂一改造」二艺4茂程图5,混合工艺改进运行良好:一水厂加装混凝搅拌设备，三水大山铺水厂改造后工艺流程见图3:厂增加自制投药扩散器后，混合更充分效果更加明显，生成的矾花更均匀，且一水厂加装的混凝搅拌机可根据原水状况(混凝实2.3.3三水厂改造验)调整转速，形成不同的G值效果更显著。三水厂的改造因原水水质优于大山铺水厂和一水厂重滩6、一水厂在工艺改造的基础上增加的自控系统实现了自动堰水库，加之工艺构筑物改造较为复杂，因此，本次改造着重增投药加氯和主要工艺参数的适时在线监测，运行状况良好，出厂加了一次加氯，改造混合加药两个问题;对两条系统进行测试与水质比其他水厂稳定(以出厂浓度长期稳定在0.2--0.3度之间运分析比较，采取不同的措施加以调整，以网格反应池+斜管沉淀行)，并且更适应原水水质突变的冲击，投入运行以来无一次出池+无阀滤池组成的新系统和以多层隔板反应池+斜管沉淀池厂水余氯、浊度不合格的记录。+虹吸滤池组成的老系统作为改造后的处理工艺，针对两系统的特点及运行状况进行调整并加强工艺的管理，使出厂水质在降约为7、三水厂改造后，有所提高的基础上，再逐步加强E艺改造和增加工艺过程适时池等工艺用水大幅度下降9.38%，消毒剂改造前后均为混凝剂消耗比改造前减少;滤池工作良好预计滤料使用周期可2.0k昨m'，反应沉淀池滤2.3k沙耐，下数据采集监测监控系统。延长5年以上，从而减少了水厂运行成本。三水厂改造后工艺流程见图4:3.2需要不断解决的问题1、水源是制约水厂提高和保证水质的第一因素，水源不断污染的趋势令人担优，硫酸盐等一些指标超标，现有常规工艺无法处理。2、国家新的水质标准GB5749-2006在2007年7月1日后贯彻实施对现有老工艺的水厂水源及工艺现状是一种挑战，这些水厂都是按老国标GB5749-85的要求设计。老水厂通过不断的改造和改进工艺、加强管理来适应新水质标准的要求是一种必然的途径，特别是没有大量资金支持的水厂。3、由于本课题的研究时间有限，水厂投人的资金也有限，虽图4三水厂工艺改造流程图然也较系统地分析了这些水厂存在的主要问题，一些主要问题因资金技术时间等问题还没得到彻底解决;再者，新的水质标准3改造后的运行状况的贯彻还有一个过程，这些水厂乃至国内的大型水厂所需的检3.1改造的效果及运行状况验设备仪器还没有配齐，使一些新的指标不能检测而限制了这次研究的深人和全面。表1三个水厂改造前后出厂水浊度4、现有水厂工艺和水源如果经改造难以适应要求的，必须.姚平..平关闭或寻找新水源或新建水厂。旋均最画抓平均蔺低均5、老水厂在工艺改造的同时，增加自动投药、加氯或工艺双过程的在线监测，实现水厂管理的现代化是必要的，但需要根据水沉43.7114.了2L0.5l.2旅厂粗水河即2.嘴改水0.50.110汤各自水厂的实际与特点，老水厂不必搞形式而增加不必要的投水国󰀀改水󰀀进厂造󰀀厂l人。6、微污染水源是国内大多数地区、大多数水厂将长期面临浊水两水男19.5I.2水30.91.3后水0.四0.20已的问题，因此不得不针对水源水质与现有水厂工艺特点加以不度厂祖合4.1前厂厂断研究解决。大峪李白河1大峪7、老水厂特别是中小型水厂的现有工艺如何适应提高水质扩拐，50.10.7大山.I扩I.20.41.00.602O巧YAF达到生活饮用水卫生标准GB5749-2006的要求是一个很难的1、出厂水水质及稳定性大幅度提高，全部达到GB5749-85问题，需要在专业技术人员的指导下，结合各水厂生产技术人员及基本达新国标GB5749-2006标准。以下出厂水浊度为例(见系统分析，制定一个合理规划，逐步加快投资加以解决，并统一表1)，改造后(2007年4至6月)比改造前(2006年4至6月)规划，分期投人做好各阶段的衔接。4结语有明显提高。2、一水厂、大山铺水厂用混凝法即生石灰除锰。投加生石灰三个水厂的改造工程结合了水源受微污染、现有工艺的问将原水PH值调整至8-9之间，经混凝沉淀可满足除锰要求，题与特点，测试和收集了水厂过去的运行资料的基础上分析研2007年3月13-17日，一水厂原水锰含量0.8mg/L(超地面水源究，找出了一些水厂存在的主要问题并根据现有水厂的经济技水质标准8倍)术条件进行了一些改造，并取得了显著的效果和效益，但要全面生石灰混凝沉淀法除锰是中小水厂较经济、经处理后锰含童在0.018mg/L达到国家新标准的要求还要有很长的路要走，本次课题仅仅是3、前加抓系统改造后运行状况操作较简便的以下至未检出。投法。对中小型水厂微污染水源工艺改进提高水质的一次尝试与探索。2008年第1期11