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山东某大型水厂硝酸盐深度处理工艺设计总结
更新时间:2017-01-01 来源:《中国给水排水》 作者:张毅, 孙卫东,周明亮

摘要:山东某大型水厂近期设计规模为10 × 104 m3 /d,采用机械混合+ 折板反应+ 平流沉淀池+ V 型滤池+ 紫外/液氯消毒工艺,污泥处理采用重力浓缩+ 机械脱水工艺。由于源水硝酸盐含量高,因此采用UF + RO 工艺进行了深度处理。对该工程的水源选择、水量预测、设计水质以及主要工艺单元的设计参数进行了详细介绍,并分析了工程设计中应注意的问题及工程效益。

1 工程概况

按照烟台市区的总体规划及城市供水专项规划要求,考虑到莱山区和高新区的发展以及芝罘区南部开发建设的需要,为提高烟台市基础设施的建设水平,建设一座大型水厂势在必行。净水厂厂址设于莱山区莱山镇东部沟莱线北、贾家疃村东的山坡上,厂区占地面积约13.58 hm2,一期占地为7. 3hm2。近期( 2015 年) 设计规模为10 × 104 m3 /d,远期( 2025 年) 为20 × 104 m3 /d。

2 工程设计

2. 1 水源选择

根据可研报告中烟台福山区用水现状及水源条件,可能的取水水源有地下水、水库水和南水北调水三种。烟台市服务于芝罘区、莱山区及高新区的主要可利用的地下水水源包括大沽夹河水源地和辛安河地下水源地。但是根据规划,烟台市的地下水水源均保持现状供水,不再扩大供水规模,因此不可作为本工程水源。地表水源主要有高陵水库、瓦善水库、老岚水库,但是由于水库容量小或尚在规划中,均不能作为水源地。依据《山东省南水北调烟台市城市水资源规划报告》,门楼水库是烟台市南水北调工程的调蓄水库之一,远期规划调水为3 650 ×104 m3 /a,牟平区的高陵水库远期规划调水为500 ×104 m3 /a,合计市区远期规划调水为4 150 × 104 m3 /a,其中: 四区( 不含牟平区) 用水为3 650 × 104 m3 /a。工程实施后,近期规划向城市供水规模为10 ×104 m3 /d( 平均日) 。目前该工程输水管线已敷设至门楼水库,正进行至威海米山水库的管线的敷设,为DN2 200 管道,在门楼水库处设有加压泵站,泵站提升能力为40 × 104 m3 /d。2011 年即可给门楼水库通水补水。另外,在门楼水库处设有自门楼水库输水至高陵水库的输水泵站,泵站输水能力为10 ×104 m3 /d,输水管线仍采用引黄管线。

引黄管线经过集贤村东南山坡,高程为76 m,该点也是控制引黄水向威海米山水库输水的不利点,即最高点,水力流程设计时应充分考虑利用该点的水头。因此,本工程近期可利用的水源只有南水北调调入门楼水库的水,该水量为3 650 × 104 m3 /a,满足本工程近期供水量的要求,远期可以把规划中的老岚水库( 规划平均供水量为11 × 104 m3 /d)作为本工程远期的水源地。

2. 2 水量预测

分别采用城市人均综合用水量指标法和分项指标法对用水量进行预测,得出的数据较为接近,因此取其平均值为最终预测值,预测水量比较及最终水量预测值分别见表1、2。

2. 3 水质要求

根据门楼水库2006 年—2010 年水质及水厂出水水质检测数据可知,本工程进水水质基本上属《地表水环境质量标准》( GB 3838—2002) Ⅲ类标准,部分指标超标,如总氮( 主要以硝酸盐形式存在) 、硝酸盐( 以N 计) 及石油类等。经过目前水厂处理后除硝酸盐外其他指标均可满足《生活饮用水卫生标准》( GB 5749—2006) 。另外,由于没有进行藻类检测,目前还没有该项指标值,但2008 年夏季出现过居民反映由于藻类引发的自来水中存在异味的现象。因此本次对原水水质分析应对进水水质中超过Ⅲ类水体标准且经水厂常规处理后仍不能达标的指标进行详细分析,作为本工程重点考虑的项目。

而对于常规净水工艺处理后已能达标的项目则不再重点考虑。目前水厂进水超Ⅲ类水体标准的指标为总氮、硝酸盐及石油类,经现有水处理工艺处理后,包括石油类在内的其他所有项均已达到《生活饮用水卫生标准》( GB 5749—2006) 。门楼水库修复及水库蓄水现已完成,水库中硝酸盐指标仍继续超标,最高达到14 mg /L,常规处理工艺出水不能满足10 mg /L的供水标准,因此必须对硝酸盐进行深度处理。影响水厂的另外一个重要指标为进水浊度。目前门楼水库水浊度< 15 NTU,在雨季时可达20 ~ 50NTU,考虑汛期水质的变化及供水的安全及可靠性,本着适当留有余地的原则,确定设计按进水浊度≤30 NTU 计,由此得出本工程设计进水水质见表3。出水水质应符合《生活饮用水卫生标准》( GB5749—2006) 。根据烟台市发展要求,出厂水浊度<0. 5 NTU,特殊情况不高于1. 0 NTU。

版权、出处:《中国给水排水》

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