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溧阳市区域供水中心水厂净水工程设计
更新时间:2016-12-01 来源:《给水排水》 作者:金晓云

摘要:溧阳市区域供水中心水厂水源取自天目湖水库和大溪水库,水体清澈,耗氧有机物含量较低,氨氮不高但总氮不低,呈现中度富营养化趋势,季节性高藻,冬季低温低浊。针对原水水质,采用气浮、微絮凝过滤、回流助凝、投加粉末活性炭等处理措施。近期设计以气浮沉淀一体池和均粒滤料滤池为核心的净水池型。气浮浮渣收集浓缩后脱水外运。

溧阳市区域供水中心水厂位于溧阳市溧城镇,用地面积约10hm2。其建成后将切换现状燕山水厂和清溪水厂,承担向溧阳市中心城区及周边地区的供水任务,是溧阳市域唯一的集约化、现代化水厂。水厂近期规模15万m3/d,远期扩至25万m3/d;近期实施常规处理和排泥水处理工程,预留深度处理工程用地。

水源取自天目湖水库和大溪水库。天目湖水库是太湖流域中7座大型水库之一,位于太湖流域上游湖西溧阳市南部低山丘陵区,担负着湖西南部南河水系上游山水的截留和调蓄任务,总库容1.1亿m3,多年平均年径流量8 269万m3。大溪水库位于溧阳市城西南13km 的观山、黄家山、愚公山一带低山陵区的大溪河上游,总库容1.0亿m3,多年平均年径流量4 358万m3。

1 原水水质

1.1 主要指标分析

(1)浊度。月平均浊度基本在10NTU 以下,呈现典型的水库水低浊状态。个别时段由于降雨,水体浊度短时间内上升,根据掌握的数据,检测出的最大浊度不超过70NTU。两水库原水浊度数值基本接近,天目湖水库的略低些。

(2)氨氮。氨氮值较低,一般低于0.25mg/L,低于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅱ类0.5mg/L的标准值,也无很明显的夏冬季节变化规律。

(3)耗氧量。耗氧量基本在1.0~3.3mg/L,满足《地表水环境质量标准》中Ⅱ类≤4mg/L的要求。

(4)总氮。天目湖水库原水总氮指标高于大溪水库,以2009年为例,前者总氮一般含量大部分月份为《地表水环境质量标准》Ⅱ~Ⅲ类,后者总氮含量大部分月份为《地表水环境质量标准》Ⅰ~Ⅱ类,一年中并无很明显的季节变化规律。近几年两处水库原水总氮含量有逐年增高趋势,均值在Ⅲ~Ⅳ类标准。

(5)藻类。近10年来,库区水体藻类数量、生物量有所增加,水体向中度富营养化发展。2006年5月藻类暴发时期,测得天目湖水库藻类数量平均值1.76×108 个细胞/L,藻类生物量平均值118.60mg/L,其优势菌种是针杆藻、席藻、曲壳藻等。每年春末夏初和秋季,是藻类的高发期。

(6)臭味。水体中的藻类和部分浮游生物会产生较强的异臭味。在藻类的高发期,水体中检出代表臭味指标的2-甲基异冰片(醇)和土味素的几率比较高,分布范围比较广。

1.2 综合评价

综上所述,原水浊度、耗氧有机物含量较低,水体清澈,水质相对较好,氨氮不高但总氮不低。呈现典型水库水体富营养化发展的趋势,存在季节性藻类和臭味问题,冬季寒冷时节低温低浊。表1和表2分别为天目湖水库和大溪水库2009年主要水质指标。

2 处理对策

2.1 低温低浊水的处理

针对低温低浊水处理困难的问题,本工程从三方面加以解决。

(1)采用气浮工艺。向水中通入大量的微细气泡,使之粘附于质轻、细小的絮体上,形成密度小于水的状态。充满气泡的絮体依靠浮力上升至水面,不断汇集形成渣层,并最终通过刮渣设施从液面去除。

(2)强化常规处理。在滤前采用助滤剂,形成微絮凝直接过滤。悬浮物在微絮凝池内产生微小的絮凝体,然后迅速进入滤料层接触絮凝,产生的絮凝物被滤料层吸附截留去除。

(3)回流助凝。在确保回用水质生物安全性的前提下,回流滤池反冲洗废水,利用其中存在的絮体剩余活性,增加颗粒间有效碰撞和吸附的机率,消除低浊引起的不足[1]。

2.2 含藻水的处理

原水季节性藻类数量较高,会妨碍净水工艺的正常运行,并产生臭味,极大影响出水水质的感官指标。本工程净水厂内采用预氯化杀藻和气浮除藻联合,并以气浮除藻为主的解决方案。气浮除藻是通过物理方法将藻从水中上浮分离,非常适合藻类去除,除藻效果良好,藻去除率可达90%以上,且不会对水体产生不利影响。预氯化杀藻简单方便,应用灵活,但投加过多后,会增加水体Ames试验结果为阳性的风险,仅推荐在藻类和微型生物在净水构筑物池体内过度生长时使用。

2.3 含臭水的处理

水中臭味主要来源于藻类和其他水生动植物的代谢产物或分解产物,以及水中的有机物和无机物。活性炭吸附是去除臭味有效和安全的方法。由于本工程仅需短期间歇除臭处理且投加量不高,因此选择建设与管理费用较低的粉末活性炭用于去除臭味。粉末活性炭投加设在絮凝池前端的配水井内。

2.4 净水工艺的选择

水处理的不同单元有其特定的去除对象,净化过程中有着不同的分工,但是不同单元间不是完全独立的,而是相互联系和相互影响的。因此需从系统的角度考虑整个水处理工艺的选择和运行,合理发挥各个单元工艺的特点和协同作用,从而达到处理的目的。

遵循上述工艺组合选择的原则,针对本工程原水低温低浊,季节性高藻,有臭味、低有机污染的特点,结合各种处理对策,并充分考虑溧阳市区域供水的安全性,近期采用气浮沉淀一体池+滤池的净水工艺,并辅之以预氧化处理和活性炭吸附来净化原水水质。远期为应对可能存在的水体有机污染增加的风险,流程中预留臭氧-活性炭工艺作为深度处理的措施。图1是净水工艺流程。

版权、出处:《给水排水》

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