供水廠凈水工藝評估要點簡解陸坤明2010.5

1、供水廠凈水工藝評估要點簡解供水廠凈水工藝評估要點簡解陸坤明2010.5 目目 次次 引言 1、供水廠處理工藝和水質調查 2、常規(guī)工藝 3、生物預處理 4、深度處理 5、供水廠凈水工藝評估實例和我國動態(tài)引言 中國城鎮(zhèn)供排水協會，以中國有關法規(guī)、標準、規(guī)范、規(guī)程為基礎參考了德國供水安全技術管理體系。結合中國城鎮(zhèn)供水企業(yè)的實際情況，組織編制的城鎮(zhèn)供水企業(yè)安全技術管理體系評估指南（以下稱“評估指南”），經過南京、烏魯木齊、太原和廣東黃江鎮(zhèn)供水企業(yè)現場評估試點、總結和行業(yè)宣貫之后，部分城市供水企業(yè)已按“評估指南”進行自我測評，收到了效果，受到了一些供水企業(yè)的重視,在行業(yè)內已開始開展一些評估相關工作,為供

2、水企業(yè)的自我診斷和提高提供了依據。住建部對此十分支持和關心，CJJ582009城鎮(zhèn)供水廠運行，維護及安全技術規(guī)程將于2010年8月1日實施，將有力地推動城鎮(zhèn)供水企業(yè)提高供水安全保障的能力。1、供水廠處理工藝和水質調查 2009年，有關部門組織調查了2577個地表水水廠1.1 地表水水廠處理工藝 簡易和未經處理 0.5% 常規(guī)工藝 94.80% 深度處理工藝 4.7%1.2 地表水水廠出廠水超標 CODmn 氨氮 35座 0.04億M3/日 CODmn 137 0.06 氨氮 70 0.06 濁度 459 0.11 消毒劑余量 261 0.10 色度、可見物 190 0.38 合計 1152座

3、0.75億M3/日 2.常規(guī)工藝 常規(guī)工藝是混合、絮凝、沉淀、過濾和消毒等單元工藝的組合，其理論基礎是去除粘土膠體顆粒（懸浮物）和致病細菌。 常規(guī)工藝的最大目標是去濁、滅菌。 降低濁度意味著飲用水中各種非溶解性物質和微生物的去除。將濾后水濁度降低到 0.30.1NTU， 能控制隱性孢子蟲和賈第氏蟲。在發(fā)揮過濾工藝效能的同時，盡可能提高沉淀的除濁功能，一般認為濾池的除濁率為90%。沉淀后5NTU，濾后就能達到0.5NTU，管網水為0.8NTU，用戶水1NTU。 常規(guī)工藝，單元工藝協調銜接，體現了WHO“多層屏障法”“危害分析和關鍵控制”的概念管網水水質1992年對占全國總供水量42.4%的26個

4、城市調查出廠水 管網水平均濁度（度）1.3 1.6色度（度）5.2度 6.7鐵（mg/L）0.09 0.11細菌總數（cfu/mL） 29.2 揮發(fā)性酚降低 2938% 陰離子合成洗滌劑降低 1233% 硝酸鹽降低 762% 苯并（a）芘增加 50180% 1995年調查519個城市管網水質合格率（%） 最 高 最 低 平 均 濁度 100 62.24 98.26 余氯 100 45.90 94.05 細菌總數 100 75.00 99.04 大腸桿菌 100 70.00 99.06常規(guī)工藝 “規(guī)程” “評估指南”濁度（NTU）微生物和消毒劑沉淀（澄清）后3（4.6.14）濾后設定目標值（4.

5、8.112）碳濾池進水1NTU質量控制保證水質沉淀（澄清）后5（67條）濾后 0.5（69條）GB5749 2006要求3、生物預處理 采用人工填料的生物預處理，主要采用生物載體填料上大量好氧生物膜，在供氧量充足和原水與填料充分接觸下，通過氧化、還原、合成、分解等過程和微生物的吸附、硝化和生物降解等共同作用，去除原水中的氨氮、有機物、藻類和THMS前體物等。工程應用中主要考慮去除氨氮。3.1 采用人工填料生物預處理工藝,要根據原水水質、水溫、控制水力停留時間，填料性能特點等科學運行?！耙?guī)程”（3.2.1）作了原則要求；“評估指南”（63條）按相關規(guī)范、規(guī)程要求，其中氣水比0.8:12:1，停留

6、時間12小時，其上限值一般用于去除率要求較高或有機污染物濃度較高時。3.2 預氧化 化學預氧化工藝,在常規(guī)工藝前端投加氧化劑,強化其處理效果,以去除微量有機污染物、除藻、除臭味、氧化助凝、去除鐵、錳、控制氧化消毒副產物等。目前常用氧化劑有氯、高錳酸鉀（及其復合劑）、臭氧等。 原水受污染后，加強了污染有機物對水中膠體的保護作用，致使膠體脫穩(wěn)更加困難，這是我國目前供水行業(yè)混凝過程中遇到的難題。目前一些水廠利用預氧化促凝較多， “規(guī)程”（3.2.1.3)“評估指南”（65條）提出了氧化劑的選用、投加量、投加方式和投加點的確定，應根據原水水質和試驗作為依據，還應監(jiān)測和控制，投加氧化劑后的副產物。3.3

7、 粉末活性炭吸附 粉末活性炭對水中溶解性有機污染物，如三鹵甲烷及前體物、四氯化碳、苯、酚類化合物等具有較強的吸附能力；對色度、異臭、異味、除草劑、殺蟲劑、合成洗滌劑、胺類化合物等都有較好的去除效果；對汞、鉛、鐵、鉻鎳等也有較強的吸附能力。但對氨氮的吸附去除較差。 粉末活性炭吸附，適用于常規(guī)工藝的預處理和應對突發(fā)性原水水質事故的應急性技術措施。 “規(guī)程”從安全考慮，要求水廠具備臨時投加粉末活性炭設備和設施（9.2.2.2)，提出了粉末活性炭投加量、投加方式、投加點和安全衛(wèi)生防護的要求?！霸u估指南”（84條），對粉末活性炭的貯存，輸送和投加車間安全衛(wèi)生防火、防爆等應有相應措施。4、深度處理 臭氧生

8、物活性碳（O3BAC） O3BAC是在活性碳濾池前投加臭氧。該項工藝的效能主要為：使水中有機污染物氧化降解；使活性碳濾床處于富氧狀態(tài)，致使好氧微生物在碳顆粒表面繁殖生長并形成不連續(xù)的生物膜和微生物群落，通過生物吸附和氧化降解作用，提高了活性碳去除有機物的能力，并延長了使用壽命。目前我國水廠深度處理，O3BAC使用最多。主要用于CODmn含量高、異臭、異味的原水，如浙江的杭、嘉、湖地區(qū)。 “規(guī)程”（3.2.3）和（4.10.114.10）?！霸u估指南”（75條、78條）對活性碳過濾作了規(guī)定和要求。“規(guī)程”（3.2.3.64.11）；“評估指南”（85、86、87條）對臭氧的質量控制、運行要求和安

9、全作了規(guī)定和要求。 我國自2000年以來，O3BAC工藝在城市水廠中投入運入的大約有30座，100萬m3/日廣州南洲水廠、60萬m3/日深圳梅林水廠規(guī)模為最大；浙江嘉興貫涇港水廠15萬m3/日，在O3BAC工藝和布局上有創(chuàng)新和提高；浙江平湖古橫橋水廠二期二級O3BAC，最大限度地削減了CODmn。 目前對O3BAC工藝最需要關注的是碳濾池后溴酸鹽含量控制和達標問題；碳濾池的生物泄漏問題。 有一些地區(qū)（尤其是南方）水庫水中微生物呈現多樣性，豐度值較高，部份好氧水生動物進入臭氧投加后的活性碳濾池，運行監(jiān)測其生物膜上水生動物很多，豐度較高，并存在濾后泄漏進入管網，存在潛在的水質安全風險和水質感官異常

10、的隱患，通過加強監(jiān)測和運行管理，確保了水質的安全。在發(fā)揮O3BAC功效的同時進一步降低了出廠水濁度、色度、嗅閾值、控制了2um顆粒的顆粒數。 “規(guī)程”（4.10.17）要求確保碳濾池出水生物安全。 “評估指南”（76、77條）要求碳濾池出水溴酸鹽達標，對碳濾池進行生物檢測。5、供水廠凈水工藝評估實例和我國動態(tài) 5.1 美國賓夕法尼亞州在上世紀80年代初,發(fā)生了賈第氏蟲病疫,數十萬居民得病,被勸告飲開水。1984年賓州議會實施“安全用水法”，州環(huán)保部門依法執(zhí)行賓州凈水廠評估計劃，評估水廠凈水工藝，對290個水廠檢查評估了506個廠次，發(fā)現了10個主要問題；混凝劑加注措施不夠；加速混和不適當；濁度

11、儀未標定；濾池未裝水頭損失儀和在線濁度儀；停用的濾池未經沖洗就使用；凈水過程水質監(jiān)測頻率低；沖洗后初濾水處置不當；缺乏運行和維護知識等。 凈水廠評估發(fā)現的問題，經整改后，效果顯著。1990年濾后水隱性孢子蟲檢出率下降到5%，90%濾后水368um大小顆粒數為50個/ml，評估計劃要求318um的顆粒數小于10個/ml。 5.2 臺灣自來水公司于2005年建立了一套“水廠操作效能評估”制度（OPEECPE），其主要參考了美國“凈水廠的綜合性改善計劃”。臺灣水公司對其9個水廠進行評估，發(fā)現131個問題，其中113個問題為水廠操作（運行）存在的問題，其中最主要的問題，臺灣稱為主要限制因子，是原水流量

12、控制設施失當，計量不準，不穩(wěn)定等，致使水廠混凝加藥，絮凝控制掌握度不足，準確性欠準，混凝效果不好，影響后續(xù)工藝效果。 5.3 2005年世界衛(wèi)生組織（WHO）在我國深圳蛇口、天津等地，宣講飲用水水質準則第3版“水安全計劃”（WSPS）列舉一些案例，某水廠出廠水濁度為0.8NTU，管網水1.2NTU，進行WSPS評估，通過采樣檢測出廠水、管網水。查閱前三年相關水質資料，統計管網水超標次數和合格率。通過水廠沉淀，濾后水濁度檢測資料分析，評估認為沉淀后，濾池后出水濁度可以進一步降低，將出廠水濁度降低到0.5NTU，管網水可以降到1.0NTU，調整了企業(yè)水質目標， 加強了混凝工序 的質量控制，出廠水濁度穩(wěn)定在0.5NTU以下甚至更低。 WHO第3版“準則”“水安全計劃”引入“多層屏障”“危害分析和關鍵控制點”等概念，用于飲用水安全評估。 5.4 我國四川省城鎮(zhèn)供排水協會于2009年8月，在省建設廳的支持下，對城鎮(zhèn)供水企業(yè)安全技術管理體系評估指南組織全省供水企業(yè)集中會議宣貫，擬請專業(yè)評估公司開展評估工作。 2009年11月福建省建設