某市给水厂强化常规和深度处理工艺处理效果分析

第８卷第２期　２０１４年４月　供水技术　ＷＡＴＥＲ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．８　Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２０１４　某市给水厂强化常规和深度处理工艺处理效果分析　沈启明　（安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南２３２００１）　摘要：　以某水厂工艺改造为例，分析了改造前后丰水期和枯水期时氨氮、ＣＯＤ　浊度的去除　效果。结果表明，工艺改造后对氨氮、ＣＯＤＭ　及浊度的去除率分别提高了３２．４１％，１５．３２％和２．２５％，　其中对氨氮及有机物的强化去除效果较明显，可有效解决水源水质季节性及阶段性污染问题。　关键词：　工艺改造；氨氮；ＣＯＤＭ　；　浊度　中图分类号：ＴＵ９９１．２　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７３—９３５３（２０１４）０２—００１２—０３　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—９３５３．２０１４．０２．００４　Ｅｆｆｅｃｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　ａ　ｗａｔｅｒｗｏｒｋｓ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｃｉｔｙ　Ｓｈｅｎ　Ｑｉｍｉｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｎａｎ　２３２００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ａ　ｗａｔｅｒｗｏｒｋｓ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｍｍｏｎｉａ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＯＤＭ　ａｎｄ　ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｅｆｏｒｅ　ａｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ｆｌｏｏｄ　ｓｅａｓｏｎ　ａｎｄ　ｄｒｙ　ｓｅａｓｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅｓ　ｏｆ　ａｍｍｏｎｉａ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＯＤＭ　ａｎｄ　ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ　ｈａｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　３２．４１％．１５．３２％ａｎｄ　２．２５％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｆｔｅｒ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｍｍｏｎｉａ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ａｎｄ　ｏｒｇａｎｉｃｓ　ｗｅｒｅ　ｏｂｖｉｏｕｓ．Ｉｔ　ｃｏｕｌｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｒｅｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｉｓｓｕｅｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｓｏｕｒｃｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｓｅａｓｏｎａｌｌｙ　ａｎｄ　ｓｔａｇｅａｂｌｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｃｅｓｓ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；　ａｍｍｏｎｉａ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ；　ＣＯＤＭ　；ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ　目前，我国饮用水水源普遍存在季节性及阶段　性污染问题，其中以有机污染具有代表性。但是多　数水厂采用常规净水工艺，对某些目标有机污染物　ｍ　／（ｍ　·ｈ），停留时间为９０　ｍｉｎ；７组普通快滤池　和５组鸭舌阀滤池，滤速均为１０　ｍ／ｈ。采用液态聚　合氯化铝作为混凝剂，改造前工艺流程如图１所示。　无法完全有效去除。笔者以某水厂工艺改造为例，　分析了改造前后丰水期和枯水期时氨氮、ＣＯＤ　浊　度的去除效果，以期为其他水厂工艺改造提供参考。　１概况　１．１　改造前　图１　水厂改造前的工艺流程　某市位于安徽省中北部，地处淮河中游，水厂以　淮河水源水作为原水。改造前设计供水能力为７×　１０　ｍ　／ｄ，实际供水能力为２．５×１０　ｍ。／ｄ。主要净　水构筑物如下：隔板絮凝池２座，絮凝时间为２０　ｍｉｎ；平流沉淀池４座，沉淀池表面负荷为０．８　Ｆｉｇ．１　Ｆｌｏｗ　ｃｈａｒｔ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｂｅｆｏｒｅ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｆ　ｏｗａｔｅｒｗｏｒｋｓ　１．２　改造后　工艺改造项目于２０１１年ｌ２月开工建设，２０１２　年８月竣工，２０１２年８月３０日投入试运行。改造后　水厂以淮河水源水作为原水，改造后供水能力为　１２·　２０１４年４月　沈启明：某市给水厂强化常规和深度处理工艺处理效果分析　第８卷第２期　２×１０　ｉｎ　／ｄ。加药间改造如下：增加高锰酸钾和粉　生物。但是，对有机物而言，常规净水工艺对其去除　效果有限，且仅能去除水中的部分氨氮，主要是通过　微生物的硝化和反硝化作用。考察了水厂改造前　２０１１年８月（丰水期）和１２月（枯水期）水中氨氮、　ＣＯＤ　和浊度的去除效果，结果见图３～图５。可以　看出，改造前８月对氨氮、ＣＯＤ　及浊度的平均去除　率分别为６５．８％，３５．２６％和９９％；１２月对氨氮、　ＣＯＤ　及浊度的平均去除率为６１．４８％，３５．５６％和　９４．８％。　末活性炭两种药剂的制备和投加系统，保留原有混　凝药剂的制备和投加系统。加药间工艺设计参数如　下：原水进入处理工艺的设计流量为１　０９４　ｍ。／ｈ；沸　石投加量为８０～２００　ｍｇ／Ｌ；高锰酸钾投加量为２　ｍｇ／Ｌ；混凝剂投加量为２５—４０　ｍｇ／Ｌ；粉末活性炭投　加量为１５—２０　ｍｇ／Ｌ；石灰投加量为０．５　ｍｇ／Ｌ，实际　投加量可根据运行情况调整。　主要净水构筑物如下：①超声波混合反应井１　座，设计流量为８７５　ｍ　／ｈ，其主要作用是产生大量　的微小气泡，使絮凝药剂与进水进行更充分的混合；　除率　９０　８０　７０　６０　１　１　１　１　１　０　②隔板絮凝池２座，絮凝时间为２０　ｍｉｎ；③上向流斜　板沉淀池２座，设计流量为１　０９４　ｍ　／ｈ，可强化沉淀　并提高处理能力；④气浮池２座，设计流量为１　０９４　ｍ　／ｈ，能有效去除密度小于水的颗粒物质，对夏季　５０槲　４０　３０稍　２０　１０　Ｏ　酶０　ｏ　。　除藻非常有效；⑤臭氧接触池１座，共２格，设计流　量为８７５　ｍ　／ｈ，能保证水体与臭氧充分混合，臭氧　设计投加量为２　ｍｇ／Ｌ，总平面尺寸为１３．１　ＩＩ１　Ｘ５．３　ｍ，有效水深为５．５　１１１，臭氧总投加量为１．８３３　ｋｇ／ｈ，　图３改造前对氨氮的去除效果　Ｆｉｇ．３　Ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ａｍｍｏｎｉａ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｂｅｆｏｒｅ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　一　∞　∞　ｃ１　∞　一　∞　双氧水投加量为０．２　ｍｇ／Ｌ；⑥高级氧化反应器８　台，单台功率为２．４　ｋＷ，总功率为ｌ９．２　ｋＷ，采用紫　Ｎ　∞　·原水ＣＯＤ　含量５　４　【ｎ　∞日　＋出厂水ＣＯＤ　含量　＋去除率　＿寸　０＿【　＿【　外催化氧化，以促进臭氧氧化水中的氨氮和ＣＯＤ　，　高级氧化反应器间的平面尺寸为２１．９　ｍ　Ｘ　６．７　ｍ；　⑦上向流活性炭滤池１组，共４格，总设计流量为　８７５　ｍ　／ｈ，设计滤速为１２　ｍ３／（Ｉｎ　·ｈ），其作用是吸　附去除残余臭氧及臭氧副产物，并通过活性炭表面　微生物的生物活动降解有机物；⑧鸭舌阀滤池５组，　滤速为１０　ｍ／ｈ。其工艺流程如图２所示。　ＰＡＣ（高锰酸钾、粉末活性炭、沸石粉、石灰）　空气　期　＇【　。　２　铸　８　１　Ｎ。。　叹　Ｉ—混—————ｌ　图４改造前对ＣＯＤＭ　的去除效果　Ｆｉｇ．４　Ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｆｆｅ￣ｏｆ　ＣＯＤＭｎ　ｂｅｆｏｒｅ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　。　望馨盒　器Ｈ　Ｈ上垦堕墨广－．１墼堡些广－１　垫ｒ　鎏　板　　提　泵　Ｉ　臭氧　ＩＨＩ：一一０ｚ　Ｉ　Ｔ　接触池ｌ臭氧ｌ　Ｚ　ｌＩ滤池ｒ］性炭滤池　鸭舌ｌ阀　上向流　ｌ加氯　Ｉ　ｌ　Ｉｆ．一，　高　氧化Ｌ　反应器ｒ　＋原水浊度１００　８０　＋出厂水浊度＋去除率　Ｏ　１００　９Ｏ　８Ｏ　Ｌ工　面　图２水Ｊ改造后的工艺流程　商６０　量４０　２０　０　６越　５翅　３　瓢　２０　１０　０　Ｆｉｇ．２　Ｆｌｏｗ　ｃｈｓｌ－ｔ　ｏｆｐｒｏｃｅｓｓ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆｗａｔｅｒｗｏｒｋｓ　２对氨氮、ＣＯＤＭ　和浊度的去除效果　２．１　改造前　改造前水厂采用常规净水工艺，主要通过混凝、　图５　改造前对浊度的去除效果　Ｆｉｇ．５　Ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｕｒｂｉｄｉｔｙ　ｂｅｆｏｒｅ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　沉淀、过滤、消毒等处理工艺去除胶体、悬浮物和微　ｌ３·　第８卷第２期　供水技术　２０１４年４月　２．２改造后　改造后增加了气浮、臭氧接触池、紫外氧化、上　向流活性炭滤池等深度处理工艺，因此可提高对氨　氮、ＣＯＤ　浊度的去除效率。考察了水厂改造后　２０１１年８月（丰水期）和１２月（枯水期）水中氨氮、　ＣＯＤ　和浊度的去除效果，结果见图６～图８。可以　冬　爱　＊　已ｊ；８　皿ｎ一　∞　皿　＿【　∞　｛１００　捧　董罢昙姿要　罢　ｏ。　Ⅱ　Ｎ　∞　看出，改造后８月份对氨氮、ＣＯＤ　及浊度的平均去　除率分别为９４％，４８．５％和９９．３％；１２月份对氨　氮、ＣＯＤ　及浊度的平均去除率为９８．１％，５２．６％和　９９％。与改造前相比，对氨氮、ＣＯＤ　及浊度的去除　率分别提高了３２．４１％，１５．３２％和２．２５％，其中对　氨氮及有机物的强化去除效果较明显。　１　００　娶　皿＿【ｎ叹∞日　期　皿寸　＿Ｉ　皿０＿【　皿　＿【　皿　＇【　＿【　＿Ｉ　＇【　日期　图８改造后对浊度的去除效果　Ｆｉｇ．８　Ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｕｒｂｉｄｉｔｙ　ｄｔｅｒ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　皿∞　３结论　工艺改造后经过运行调试，对水中氨氮、ＣＯＤ　及浊度的去除效果均有改善。改造后氨氮、ＣＯＤ　及浊度的平均去除率分别提高了３２．４１％，１５．３２％　黎　一　。。　ｏ。　和２．２５％，说明工艺改造对氨氮及有机物的强化去　除效果较明显，可有效解决水源水质季节性及阶段　性污染问题。　参考文献：　［１］　刘冰，于鑫，古励，等．季节性变化对某市地面水厂处理　效果影响的研究［Ｊ］．给水排水，２０１０，３６（４）：１２—１６．　［２］　张文妍，朱亮，薛红琴．微污染水源水生物预处理氨氮　去除率影响因素分析［Ｊ］．给水排水，２００２，２８（１１）：　ｌ一３．　星　日期　图６改造后对氨氮的去除效果　Ｆｉｇ．６　Ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ￣ｍｍｏｎｉａ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　＋原水ＣＯＤ￣．含量６．ｏ０　５．００　４．０ｏ　３．ｏ０　生　＋出厂水Ｃ０Ｄ　含量　＋去除率　堡　褂　［３］　付乐，陶涛，曹国栋，等．饮用水预臭氧化与预氯化对　比中试研究［Ｊ］．辽宁化工，２００６，３５（１２）：７１８—７２１．　作者简介：沈启明（１９７８一　），　男，在读工程硕士，　昌２．００　ｕ　１＿ｏ０　０　皿皿　图７改造后对ＣＯＤ　的去除效果　Ｆｉｇ．７　Ｒｅｍｏｖａｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＣＯＤＭ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　工　主要研究方向是水处理　技术。　Ｅ－ｍａｉｌ：７２３６８５７５８＠ｑｑ．ｃｏｎ　收稿日期：２０１４—０２—１７　１４·