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1、中国水毎设备材科奏第四届水厂净化工艺设备暨水质捻测设备应用技术交流研讨会从鹊华水厂改造工艺看制水深度处理应用济南泉城水务有限公司王权摘 要：介绍了鹊华水厂改建工艺流程，特别对潔度处理工艺一臭氧活性炭技术的 实施从原理上进行了分析，并指出其在工艺处理上的针对性作用0关键词：深度处理 臭氧活性炭 给水工艺 峥林一、鹊华水厂生产工艺流程框图（如图1） # *中国水毎设备材科奏第四届水厂净化工艺设备暨水质捻测设备应用技术交流研讨会 # *中国水毎设备材科奏第四届水厂净化工艺设备暨水质捻测设备应用技术交流研讨会nunPAJ!礬;I li I理E耐?t-E-. # *第四届水厂净化工艺设备暨水质检测设备应
2、用技术交流研讨会中EP水协备材料委鹊华水厂的老净水工艺属于混凝、沉淀、过滤、消毒这种老“四架马车”。那么,鹊华水 厂改造的新工艺又有什么特点呢？这种工艺又如何针对水厂原水的嗅和味、微污染有机 物做岀相应的针对处理方式呢？二、新工艺流程及工作原理简介（一）中JL式高密度沉淀池中置式高密度沉淀池所采取的主要技术是载体絮凝技术，这是一种快速沉淀技术，其 特点是在混凝阶段回流投加高密度的不溶介质颗粒（主要是生产产生的污泥），利用介质 的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀。其工作原理是首先向水中投加 混凝剂（如聚合氯化铝），使水中的悬浮物及胶体颗粒脱稳，然后投加高分子助凝剂和回 流密度较大
3、的污泥颗粒，使脱稳后的杂质颗粒以污泥颗粒为絮核，通过高分子链的架桥吸 附作用以及污泥颗粒的沉积网捕作用,快速生成密度较大的矶花。从而大大缩短沉降时 间，提高沉淀池的处理能力。与传统絮凝工艺相比，该技术具有占地面积小、工程造价低、 耐冲击负荷等优点。鹊华水厂每格沉淀池包括混合池1座、絮凝池2座，絮凝池设置在混合池两侧，呈对称 布置。整个池体按功能可分为混合区、机械絮凝区、自然絮凝区、污泥浓缩区、斜骨分离区 5部分。；原水由2根DN1200管道分为4根DN900管道，分别接入快速混合池，混合池尺寸 3.4x3. 4m,采用机械混合，机械混合室设在池体中央，有效混合时间约308。混凝剂投加 在原水中
4、，在快速搅拌器的作用下同原水中悬浮物快速混合,通过中和颗粒表面的负电荷 使颗粒“脱稳”，形成小的絮体然后进入机械絮凝池。絮凝剂促使进入的小絮体通过吸附、 电性中和和相互问的架桥作用形成更大的絮体，提升搅拌器的作用是既使药剂和絮体能 够充分混合又不会破坏已形成的大絮体。在絮凝池出口加入PAM助凝剂，帮助沉淀和协 助去除水体中有机物。絮凝反应池尺寸4.4 x4.4m,反应时间约4min。絮凝池采用机械 回流式提升搅拌絮凝方式,回流量7-10倍，使原水絮凝拉升、由导流墙导入2侧沉淀区， 每侧沉淀区尺寸为17. 2 x4. Orn,分上下二部分。上部分为自然絮凝区，下部分为污泥浓缩 区。沉淀的污泥沿着
5、斜管下滑然后跌落到池底，污泥在池底被浓缩。刮泥机上的栅条可 以提高污泥浓缩效果，慢速旋转的刮泥机把污泥连续地刮进中心集泥坑。一部分污泥经 污泥循环泵回流到絮凝池中，其余部分则被通过排污泵直接排出至污泥池。斜管分离区上层为斜管区，斜管采用乙丙共聚塑料管，长1000mm,安装水平倾角60。, 内切圆直径25mm。高浓度泥水经斜管快速沉淀后，清水经上部的集水槽出水，清水区上 升流速43mm/8o斜管上部布置集水槽，沉后水经集水槽汇集后通过连接管道接入下一 处理构筑物一臭氧接触池。#中国水处设备材料美第四届水厂净化工艺设备皆水质检测设备应用技术交流研讨会沉淀池中间设污泥回流泵房，内设污泥回流泵、PAM
6、投加装置及H2O2投加装置。PAM投加装置按每格设2个投加点，即回流污泥管上设1点，混合池出水处设1点。H2O2 投加量按照臭氧设计最大投加量为1. 5mg/L和H2O2/ 03摩尔比0. 5设计,出。？的有效浓 度30%，密度为1. llkg/L,H2O2投加量为14I7h。(二) 臭氧接触池臭氧设计最大投加竄为3. Omg/L,平均1. 5mg/L0接触池分三段，采用密闭对流接触 方式,在接触池下部采用微孔曝气，臭氧上向流，水流下向流，以达到充分反应。臭氧接触池设计停留时间约1415mino在接触池上设尾气管，臭氧尾气处理装置设 于臭氧接触池上，以防止臭氧尾气散逸到大气中产生二次污染。臭氧
7、接触池后设跌水约0. 50m,出水采用渠道方式(三) 活性炭滤池.活性炭滤池采用上升流形式，设计规模为20万m/d,分为12格，分双排布置，设中间 管廊。活性炭滤池进水采用渠道方式，进水总渠内原水通过进水堰板后进入单格进水渠， 再通过DN600管道引入滤池下部的配水配气渠，原水在配水配气渠向上出流通过配水管 配水，经过0.45m厚的承托层后进入活性炭滤层。活性炭滤池单格有效面积60. 48卅,设计空床滤速12m/h,活性炭滤层厚3. 0叫接触 时间15min；活性炭吸附池采用气冲方式，强度为15L/(m2s)。活性炭选用颗粒活性炭,炭粒为20 50目，水浸湿颗粒密度VI. 4g/cm3。活性炭
8、滤池出水通过500 X500集水槽汇集后流入出水总渠，渠道宽度为1.6mo滤池 两侧出水通过DN1200管道汇入DN1800出水总管。(四) V型滤丸V型滤池进水由2条进水总渠引入，每条渠道两端各设混合池1座，平面尺寸1.8x1. 8m,有效混合时间约20s,在此投加助滤剂进行微絮凝。滤池分为12格,采用双排布置，单格滤池面积为91.26m2,滤速为8.0m/h,滤料采用 天然石英砂,滤层厚1.2n,有效粒径0. 85mm,不均匀系数=1.3,下设0.10m承托层。滤池反冲洗方式采用气水反冲洗加表面扫洗，长柄滤头布水布气方式。设计参数为： 气冲方式采用强度为15.3iy(m2 s),小水冲强度
9、为2.5L/(m2s),大水冲强度为4. 7L/ (m2 -8)；表面扫洗强度为2. 2217(m2s)。滤池进水、反冲洗进水、反冲洗排水、反冲洗进气和初滤水排放阀均采用气动蝶阀，口 径分别为闸板阀500 x 500.蝶阀DN500、闸板阀800 x800、DN400及DN200,清水岀水阀采 用气动调节阀，口径为DN450,保证滤池运行基本处于恒水位过滤状态。本滤池在反冲洗结束滤池运行初期，实行排放初滤水措施，通过DN400管道排放至V 262 -第四届水厂净化工艺设备暨水质检测设备应用技术交流研讨会中国水协设备材科委型滤池前以再利用。反冲洗气源、气动阀门气源及反冲洗水源由鼓风机房的罗茨鼓风
10、机、空压机和反冲洗 水塔提供。反冲洗过程控制由PLC来自动完成。三、新工艺的针对性处理措施(_)针对原水的异嗅异味1、饮用水中嗅味的种类及其代表性的化合物(1) 土味、霉味、腐嗅味的化合物饮用水中的土臭素(反二甲基反蔡烷醇)、2 -甲基异茨醇(2 - MIB)和2,4,6 三 氯茴香醛(TCA)是已经确认的一组嗅味物质，研究证明土臭素是饮用水产生土味的原因 之一,2 - MIB能产生霉味,TCA可以在给水供水管网中产生，是三氯苯酚通过生物甲基 化过程转变的产物。此外，苯酚浓度在O.lg/L时也产生每味。(2) 氯味、臭氧味化合物次氯酸和次氯酸盐离子有相同的漂白剂味嗅描述。当一氯胺的浓度是0.
11、5 1. 5mg/L 时，它的强度级别是2.0(很轻)。除非一氯胺的浓度超过5mg/L,在饮用水中很少引起嗅 味问题。当二氯胺的浓度在0. 1 05mg/L之间时，它的嗅味强度级别是4(轻的)至8(适 中)。然而当二氯胺的浓度达到09l3mg/L,嗅味为适中到非常强烈，或是非常讨厌、 难以忍受。(3) 芬香味、蔬菜香味、果味、花香味的化合物用臭氧氧化时产生碳链中碳原子数大于7的高分子醛(庚醛)，具有果味的嗅味。在 这些直链醛中，癸醛具有果味/橘子味的嗅味，可以作为这类醛的代表化合物。(4) 药味的化合物嗅味物质中漠酚是产生药味的化合物。已经确定供水管网中存在的澳酚是由于从涂 层物质上淋溶下来的
12、苯酚与水中存在的澳离子和氯发生反应的产物。(5) 草味、干草味、稻草味的化合物在给水中，到目前为止只对两种干草味的化合物进行了定性，即顺3 已烯亠醇和乙酸 顺3已烯1 醇酯。在藻类繁殖的湖水和经过处理的水中还发现了环柠檬醛，已经定性为 引起干草味、木头味的嗅味物质。(6) 腥嗅味和腐嗅味的化合物在早期的嗅味物质年轮中腥嗅味和腐嗅味的化合物统称为腥嗅味化合物。通过最近 研究，腥嗅味的化合物已经改成腥嗅味和腐嗅味化合物。在臭氧处理的饮用水中存在腐 嗅、油味和肥皂味的嗅味。腥味的嗅味有可能是自然产生的。沼泽味、腐败味、硫磺味的化合物#中 国水协设备材料委第四届水厂净化工艺设备叠水质检测设备应用技术交
13、流研讨会二甲基二硫化物是一种已经定性为具有腐败蔬菜嗅味的化合物，已经定性的其它具 有腐烂蔬菜味的嗅味化合物是2 异丁基3 甲氧基毗嗪和2 异丙基3 甲氧基毗嗪。（8）化学品味32味、混杂味的化合物饮用水和湖水中的甲基叔丁基K（MTBE）是地下储罐泄露和作为外置马达的燃料使 用中产生的一种嗅味物质。MTBE用在氧化燃料中以减少烟雾。其嗅味描述为煤油味和绘味。以上介绍了嗅味年轮中所列举的饮用水中致嗅物质种类，主要依据的是欧美等一些 发达国家研究人员针对本国实际问题研究的结果。不良嗅味是国内外饮用水处理中常见的问题，虽然其对人体健康的影响尚不明确，但 它降低了饮用水的质量，引起了用户的抱怨及对水质的
14、怀疑。2、去除水中异味的方法饮用水的嗅味主要包括土霉味、鱼腥味、芳香臭和青草味等，嗅味物质以引起土霉味 的土臭素（GSM）和二甲基异冰片（MIB）最为常见。土臭素（GSM）和二甲基异冰片（MIB） 均为饱和环叔醇类物质，是放线菌和蓝绿藻的二级代谢物，具有挥发性。因土臭素而引 起的气味问题几乎遍及世界各地，现已发现有22种放线菌、15种蓝藻、2种真菌、1种粘 液性细菌可生成GSM,在含有土霉味的鱼肉中也可得到GSMO二甲基异冰片具有樟脑/土 霉味，可由几种链霉菌,16种放线菌、4种蓝藻所产生，是一种白色固体结晶。当这两种 半挥发物质在水中浓度超过其嗅阈值时，人们就会闻到土味、霉味。国内有关异嗅物
15、质的研究较少，中科院曾对我国武汉东湖水体中GSM和MIB进行了 调査，结果GSM为0 313 ng/L, MIB为10 317 ng/L,且MIB为东湖水体产生土霉味的 主要成分，在嗅味发生的高峰期其浓度高出其嗅味阈值的十几倍。我公司水库原水中存 在一定浓度的GSM和MIB,且GSM的含量高于MIB的含量。随着人民生活水平的提高，改善饮用水水质,控制和去除饮用水中GSM和MIB已成 为目前水处理领域研究的热点，同时也是为确保饮用水安全而亟待解决的问题之一。（1）常规水处理工艺采用常规的给水处理工艺很难去除水中的霉臭味。中试研究表明，原水经混凝一沉 淀一过滤后，出水GSM去除率为11.5% , MIB去除率为20.7%。采用过滤工艺的去除 率较低，而气浮工艺去除率相对较高。但常规的给水处理工艺难以使出厂水中GSM和MIB含量降至10 ng/L以下。（2）吸附处理A、粉末活性歩（PAC）吸附在澳大利亚，PAC是用于去除嗅味物质的主要方法。因为其相对廉价,可根据需要灵264第四届水厂净化工艺设备暨水质检测设备应用技术交流研讨会中GB水协饮
