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三個案例告訴你怎么做季節(jié)性突變水源深度處理工藝改造

分類:行業(yè)熱點 > 技術(shù)論壇    發(fā)布時間:2017年6月12日 9:53    作者:來源:給水排水 作者:劉麗君    文章來源:北極星固廢網(wǎng)

一、水質(zhì)特征

1. 東江流域的水源水質(zhì)特征

東江是珠江水系干流之一,長度562公里。發(fā)源于江西省南部的尋烏縣,向西南流經(jīng)廣東省龍川縣、東源縣、紫金縣、惠陽區(qū)、博羅縣至東莞市石龍鎮(zhèn)進(jìn)入珠江三角洲,于增城區(qū)禺東聯(lián)圍東南匯入獅子洋。

東江是廣東省的主要水源地之一,除了沿線的縣市,東江是香港、廣州、深圳、東莞等特大城市的主要供水水源

取水方式:

東莞、廣州等沿線城市:從東江直接取水

深圳、香港等境外城市:通過引水工程遠(yuǎn)距離調(diào)水到水庫

水質(zhì)問題:

東江:干流水質(zhì)尚可,83.1%河段達(dá)到Ⅰ-Ⅲ類地表水標(biāo)準(zhǔn),符合水源水要求,,16.9%河段屬于Ⅳ-劣Ⅴ類。上游和中游水質(zhì)較好,下游及界河段水質(zhì)差,主要污染物為氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、消毒副產(chǎn)物前體物,季節(jié)性特征明顯,雨季排澇期間水質(zhì)惡化

水庫:主要水源水庫水質(zhì)總體優(yōu)由于Ⅲ類地表水表標(biāo)準(zhǔn),但普遍存在富營養(yǎng)化現(xiàn)象。季節(jié)性特征明顯,主要污染物為藻類、臭味、鐵、錳、消毒副產(chǎn)物前體物等

深度處理的技術(shù)需求:

剛性需求:氨氮和有機(jī)物等污染物水平較高,常規(guī)工藝處理后不能達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求,存在水質(zhì)標(biāo)超的現(xiàn)象

改善型需求:原水水質(zhì)總體較好,但明顯的季節(jié)性特點,采用常規(guī)凈水工藝時,存在飲用水水質(zhì)超標(biāo)的風(fēng)險

二、深度處理改造工藝選擇

深度處理技術(shù)

深度處理就是針對飲用水中常規(guī)處理工藝不能有效去除或在常規(guī)處理工藝中產(chǎn)生的溶解性有機(jī)物開展去除的飲用水除污染新技術(shù)或新工藝。

三、應(yīng)用案例

案例1 深圳梅林水廠深度處理改造工程(60萬噸/天)

水質(zhì)特征:

以深圳水庫為水源,水質(zhì)總體能達(dá)到《GB3838-2002》Ⅲ類水的要求

氨氮濃度一般低于0.2mg/L,CODMn濃度低于3mg/L,但總氮常高于2mg/L,總磷高于0.025mg/L,呈中等富營養(yǎng)化狀態(tài)

夏、秋兩季藻類高發(fā),2-MIB和土臭素含量較高,偶發(fā)嗅味投訴

雨季面源污染合并藻類爆發(fā),消毒副產(chǎn)物前體物較高,存在超標(biāo)風(fēng)險

現(xiàn)有構(gòu)筑物:

機(jī)械混合池、折板反應(yīng)池、平流沉淀池、V型濾池、清水池

預(yù)留用地:

在現(xiàn)有常規(guī)工藝基礎(chǔ)上,預(yù)留了實施深度處理工藝的充足用地

工程投資及運行成本:

作為深圳市第一個深度處理改造水廠和重要的民生工程,要求高標(biāo)準(zhǔn)、高起點建設(shè),水質(zhì)顯著改善

改造后出現(xiàn)問題

u 炭池猛水蚤、劍水蚤等微型動物繁殖和穿透,置于砂濾池之后,存在一定生物安全風(fēng)險

u 下向流炭池生物反應(yīng)主要集中在上層活性炭,利用率不夠高

u 運行8年左右活性炭強(qiáng)度顯著下降,出現(xiàn)粉化現(xiàn)象

案例2 深圳沙頭角深度處理改造工程(4萬噸/日)

主要水質(zhì)問題:

問題一:微生物安全保障能力和水平相對薄弱,是直接飲用水的主要限制因素:

濁度:出水平均為0.12NTU;過濾期間常大于0.1NTU,初濾最高達(dá)5NTU;

細(xì)菌等微生物指標(biāo):細(xì)菌時有檢出,但未超標(biāo);大腸桿菌從未檢出

水生生物(如紅蟲、劍水蚤、輪蟲等)在水源和處理構(gòu)筑設(shè)施內(nèi)易孳生。

問題二:原水季節(jié)性高藻導(dǎo)致的異嗅異味,影響到飲用水感觀

原水存在的嗅味主要有泥味、腥臭味、藥味等,并呈季節(jié)性規(guī)律;

水質(zhì)投訴:占10-20%。

問題三:對水源水質(zhì)突變的應(yīng)對能力較弱,水質(zhì)安全存在一定隱患:

正坑水庫(備用):庫容小,易受到周圍地區(qū)影響;雨洪季節(jié),原水濁度、重金屬等指標(biāo)大幅提高;

4-10月期間,水生微型動物會大量孳生。

改造目標(biāo)及面臨問題:

目標(biāo):

提高對水源水質(zhì)突變的應(yīng)對能力

提高生物安全控制水平和保障能力

改善嗅味

為鹽田片區(qū)優(yōu)質(zhì)飲用水改造提供穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的出廠水(化學(xué)穩(wěn)定、生物穩(wěn)定)

問題:

水廠位于山坡上,可擴(kuò)充的面積很小,用地十分緊張,無法改造為正常的臭氧-活性炭工藝

原來的石英砂快濾池比較淺(砂層1.2米),無法改造為炭砂雙層濾池

改造工藝選擇:

超濾:

采用(陶氏)PVDF材質(zhì)的中空纖維膜;

壓力方式:外壓

膜孔徑為0.03um,

中空纖維內(nèi)徑/外徑為0.7mm/ 1.3mm;

單支膜面積77 m2,

膜通量69.9L/(m2?h)

改造工程特點:

(1)系統(tǒng)集成度高、占地面積小。解決了沙頭角水廠用地緊張而難以采用臭氧-生物活性炭工藝的問題,對類似水廠的深度處理改造具有示范意義;

(2)在水質(zhì)安全方面,工藝將活性炭與超濾膜相結(jié)合,既發(fā)揮了活性炭去除嗅味等溶解性有機(jī)物的特性,又具備了超濾膜去除顆粒物、濁度和微生物的優(yōu)勢;

(3)在應(yīng)對原水季節(jié)性污污染方面,該工藝對濁度、藻類、嗅味、重金屬、微污染有機(jī)物等水質(zhì)突變具有較強(qiáng)的應(yīng)對能力,適用于季節(jié)性微污染水源水;而臭氧-生物活性炭工藝則對突發(fā)性高濃度有毒有害有機(jī)污染的原水具有更強(qiáng)的抗沖擊性。

投資及運行成本:

案例3 東莞第二水廠提標(biāo)改造工程(1萬噸/日)

原水水質(zhì)問題:

以東江下游水為水源,水質(zhì)較差,存在嚴(yán)重的季節(jié)性高污染

雨季城市污水通過支流泄洪大量進(jìn)入東江

上游城市污水排放對原水水質(zhì)影響

潮汐上溯期間影響污水下泄

表現(xiàn)為高氨氮,高有機(jī)物,消毒副產(chǎn)物前體物、嗅味等問題也突出

改造目標(biāo):

目標(biāo):

提高綜合凈水效果

提高氨氮的去除能力,減少停產(chǎn)頻率

問題:

季節(jié)性污染,不希望投入改造的工程和運行成本太高

水廠受場地限制,無法擴(kuò)建,不能加長凈水工藝流程

現(xiàn)有砂濾池較深(4.4米),有可供利用的豎向空間

工藝設(shè)計及參數(shù):

曝氣炭砂濾池 :

炭砂濾池是把水廠原有的砂濾池改造成活性炭石英砂雙層濾料濾池,在濾池原有的對顆粒物去除截留的基礎(chǔ)上,通過增加顆?;钚蕴繉τ袡C(jī)物的吸附作用和強(qiáng)化濾層中微生物對污染物的生物降解作用,提高對有機(jī)物和氨氮的去除效果。為了提高活性炭池生物活性,在炭層增加曝氣。

1. 濾料:石英砂,粒徑0.5-1.0mm,厚度400mm,K80<2.0;活性炭,粒徑8×30目,煤質(zhì)壓塊破碎炭,厚度1.0m; 2-4mm粗砂,厚度0.2m

2. 過濾方式

:改造濾池為恒速變水頭過濾,各濾池間新增進(jìn)水堰,以跌水的方式進(jìn)水

3. 出水系統(tǒng):建出水堰,堰上邊緣高于濾池內(nèi)的濾料表面0.1m

4. 反沖洗排水槽:拆除原有排水槽,新建3個不銹鋼反沖洗排水槽

5. 配水配氣系統(tǒng):將大阻力豐字型穿孔管改為中阻力濾頭配水配氣

6. 曝氣系統(tǒng):炭層表面下方600mm設(shè)置曝氣設(shè)施,DXL=55mmX200mm全表面布?xì)鈩傆窆苁轿⒖灼貧馄鳎催^濾面積均勻布置曝氣頭,單個氣量1m3/h;曝氣比0.05-0.3

本文根據(jù)深圳市水務(wù)集團(tuán) 技術(shù)部 劉麗君 高級經(jīng)理在“首屆城鎮(zhèn)凈水廠現(xiàn)代化技術(shù)改造高峰論壇”上,題為《季節(jié)性突變水源的深度處理工藝改造應(yīng)用案例》的發(fā)言整理而成,未經(jīng)本人審閱。


來源:給水排水  作者:劉麗君

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