供水廠凈水工藝評(píng)估要點(diǎn)簡(jiǎn)解陸坤明2010.5

1、供水廠凈水工藝評(píng)估要點(diǎn)簡(jiǎn)解供水廠凈水工藝評(píng)估要點(diǎn)簡(jiǎn)解陸坤明2010.5 目目 次次 引言 1、供水廠處理工藝和水質(zhì)調(diào)查 2、常規(guī)工藝 3、生物預(yù)處理 4、深度處理 5、供水廠凈水工藝評(píng)估實(shí)例和我國(guó)動(dòng)態(tài)引言 中國(guó)城鎮(zhèn)供排水協(xié)會(huì)，以中國(guó)有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程為基礎(chǔ)參考了德國(guó)供水安全技術(shù)管理體系。結(jié)合中國(guó)城鎮(zhèn)供水企業(yè)的實(shí)際情況，組織編制的城鎮(zhèn)供水企業(yè)安全技術(shù)管理體系評(píng)估指南（以下稱“評(píng)估指南”），經(jīng)過(guò)南京、烏魯木齊、太原和廣東黃江鎮(zhèn)供水企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估試點(diǎn)、總結(jié)和行業(yè)宣貫之后，部分城市供水企業(yè)已按“評(píng)估指南”進(jìn)行自我測(cè)評(píng)，收到了效果，受到了一些供水企業(yè)的重視,在行業(yè)內(nèi)已開(kāi)始開(kāi)展一些評(píng)估相關(guān)工作,為供

2、水企業(yè)的自我診斷和提高提供了依據(jù)。住建部對(duì)此十分支持和關(guān)心，CJJ582009城鎮(zhèn)供水廠運(yùn)行，維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程將于2010年8月1日實(shí)施，將有力地推動(dòng)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(zhì)調(diào)查 2009年，有關(guān)部門組織調(diào)查了2577個(gè)地表水水廠1.1 地表水水廠處理工藝 簡(jiǎn)易和未經(jīng)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(biāo) 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(jiàn)物 190 0.38 合計(jì) 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(guò)濾和消毒等單元工藝的組合，其理論基礎(chǔ)是去除粘土膠體顆粒（懸浮物）和致病細(xì)菌。 常規(guī)工藝的最大目標(biāo)是去濁、滅菌。 降低濁度意味著飲用水中各種非溶解性物質(zhì)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(chóng)和賈第氏蟲(chóng)。在發(fā)揮過(guò)濾工藝效能的同時(shí)，盡可能提高沉淀的除濁功能，一般認(rèn)為濾池的除濁率為90%。沉淀后5NTU，濾后就能達(dá)到0.5NTU，管網(wǎng)水為0.8NTU，用戶水1NTU。 常規(guī)工藝，單元工藝協(xié)調(diào)銜接，體現(xiàn)了WHO“多層屏障法”“危害分析和關(guān)鍵控制”的概念管網(wǎng)水水質(zhì)1992年對(duì)占全國(guó)總供水量42.4%的26個(gè)

4、城市調(diào)查出廠水 管網(wǎng)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(xì)菌總數(shù)（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(diào)查519個(gè)城市管網(wǎng)水質(zhì)合格率（%） 最 高 最 低 平 均 濁度 100 62.24 98.26 余氯 100 45.90 94.05 細(xì)菌總數(shù) 100 75.00 99.04 大腸桿菌 100 70.00 99.06常規(guī)工藝 “規(guī)程” “評(píng)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(shè)定目標(biāo)值（4.

5、8.112）碳濾池進(jìn)水1NTU質(zhì)量控制保證水質(zhì)沉淀（澄清）后5（67條）濾后 0.5（69條）GB5749 2006要求3、生物預(yù)處理 采用人工填料的生物預(yù)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(guò)氧化、還原、合成、分解等過(guò)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(jī)物、藻類和THMS前體物等。工程應(yīng)用中主要考慮去除氨氮。3.1 采用人工填料生物預(yù)處理工藝,要根據(jù)原水水質(zhì)、水溫、控制水力停留時(shí)間，填料性能特點(diǎn)等科學(xué)運(yùn)行?！耙?guī)程”（3.2.1）作了原則要求；“評(píng)估指南”（63條）按相關(guān)規(guī)范、規(guī)程要求，其中氣水比0.8:12:1，停留

6、時(shí)間12小時(shí)，其上限值一般用于去除率要求較高或有機(jī)污染物濃度較高時(shí)。3.2 預(yù)氧化 化學(xué)預(yù)氧化工藝,在常規(guī)工藝前端投加氧化劑,強(qiáng)化其處理效果,以去除微量有機(jī)污染物、除藻、除臭味、氧化助凝、去除鐵、錳、控制氧化消毒副產(chǎn)物等。目前常用氧化劑有氯、高錳酸鉀（及其復(fù)合劑）、臭氧等。 原水受污染后，加強(qiáng)了污染有機(jī)物對(duì)水中膠體的保護(hù)作用，致使膠體脫穩(wěn)更加困難，這是我國(guó)目前供水行業(yè)混凝過(guò)程中遇到的難題。目前一些水廠利用預(yù)氧化促凝較多， “規(guī)程”（3.2.1.3)“評(píng)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(diǎn)的確定，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)和試驗(yàn)作為依據(jù)，還應(yīng)監(jiān)測(cè)和控制，投加氧化劑后的副產(chǎn)物。3.3

7、 粉末活性炭吸附 粉末活性炭對(duì)水中溶解性有機(jī)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(qiáng)的吸附能力；對(duì)色度、異臭、異味、除草劑、殺蟲(chóng)劑、合成洗滌劑、胺類化合物等都有較好的去除效果；對(duì)汞、鉛、鐵、鉻鎳等也有較強(qiáng)的吸附能力。但對(duì)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(yù)處理和應(yīng)對(duì)突發(fā)性原水水質(zhì)事故的應(yīng)急性技術(shù)措施。 “規(guī)程”從安全考慮，要求水廠具備臨時(shí)投加粉末活性炭設(shè)備和設(shè)施（9.2.2.2)，提出了粉末活性炭投加量、投加方式、投加點(diǎn)和安全衛(wèi)生防護(hù)的要求。“評(píng)估指南”（84條），對(duì)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(yīng)有相應(yīng)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(xiàng)工藝的效能主要為：使水中有機(jī)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(zhǎng)并形成不連續(xù)的生物膜和微生物群落，通過(guò)生物吸附和氧化降解作用，提高了活性碳去除有機(jī)物的能力，并延長(zhǎng)了使用壽命。目前我國(guó)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）。“評(píng)估指南”（75條、78條）對(duì)活性碳過(guò)濾作了規(guī)定和要求。“規(guī)程”（3.2.3.64.11）；“評(píng)估指南”（85、86、87條）對(duì)臭氧的質(zhì)量控制、運(yùn)行要求和安

9、全作了規(guī)定和要求。 我國(guó)自2000年以來(lái)，O3BAC工藝在城市水廠中投入運(yùn)入的大約有30座，100萬(wàn)m3/日廣州南洲水廠、60萬(wàn)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(wàn)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(jí)O3BAC，最大限度地削減了CODmn。 目前對(duì)O3BAC工藝最需要關(guān)注的是碳濾池后溴酸鹽含量控制和達(dá)標(biāo)問(wèn)題；碳濾池的生物泄漏問(wèn)題。 有一些地區(qū)（尤其是南方）水庫(kù)水中微生物呈現(xiàn)多樣性，豐度值較高，部份好氧水生動(dòng)物進(jìn)入臭氧投加后的活性碳濾池，運(yùn)行監(jiān)測(cè)其生物膜上水生動(dòng)物很多，豐度較高，并存在濾后泄漏進(jìn)入管網(wǎng)，存在潛在的水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)和水質(zhì)感官異常

10、的隱患，通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和運(yùn)行管理，確保了水質(zhì)的安全。在發(fā)揮O3BAC功效的同時(shí)進(jìn)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(shù)。 “規(guī)程”（4.10.17）要求確保碳濾池出水生物安全。 “評(píng)估指南”（76、77條）要求碳濾池出水溴酸鹽達(dá)標(biāo)，對(duì)碳濾池進(jìn)行生物檢測(cè)。5、供水廠凈水工藝評(píng)估實(shí)例和我國(guó)動(dòng)態(tài) 5.1 美國(guó)賓夕法尼亞州在上世紀(jì)80年代初,發(fā)生了賈第氏蟲(chóng)病疫,數(shù)十萬(wàn)居民得病,被勸告飲開(kāi)水。1984年賓州議會(huì)實(shí)施“安全用水法”，州環(huán)保部門依法執(zhí)行賓州凈水廠評(píng)估計(jì)劃，評(píng)估水廠凈水工藝，對(duì)290個(gè)水廠檢查評(píng)估了506個(gè)廠次，發(fā)現(xiàn)了10個(gè)主要問(wèn)題；混凝劑加注措施不夠；加速混和不適當(dāng)；濁度

11、儀未標(biāo)定；濾池未裝水頭損失儀和在線濁度儀；停用的濾池未經(jīng)沖洗就使用；凈水過(guò)程水質(zhì)監(jiān)測(cè)頻率低；沖洗后初濾水處置不當(dāng)；缺乏運(yùn)行和維護(hù)知識(shí)等。 凈水廠評(píng)估發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，經(jīng)整改后，效果顯著。1990年濾后水隱性孢子蟲(chóng)檢出率下降到5%，90%濾后水368um大小顆粒數(shù)為50個(gè)/ml，評(píng)估計(jì)劃要求318um的顆粒數(shù)小于10個(gè)/ml。 5.2 臺(tái)灣自來(lái)水公司于2005年建立了一套“水廠操作效能評(píng)估”制度（OPEECPE），其主要參考了美國(guó)“凈水廠的綜合性改善計(jì)劃”。臺(tái)灣水公司對(duì)其9個(gè)水廠進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)131個(gè)問(wèn)題，其中113個(gè)問(wèn)題為水廠操作（運(yùn)行）存在的問(wèn)題，其中最主要的問(wèn)題，臺(tái)灣稱為主要限制因子，是原水流量

12、控制設(shè)施失當(dāng)，計(jì)量不準(zhǔn)，不穩(wěn)定等，致使水廠混凝加藥，絮凝控制掌握度不足，準(zhǔn)確性欠準(zhǔn)，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(guó)深圳蛇口、天津等地，宣講飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則第3版“水安全計(jì)劃”（WSPS）列舉一些案例，某水廠出廠水濁度為0.8NTU，管網(wǎng)水1.2NTU，進(jìn)行WSPS評(píng)估，通過(guò)采樣檢測(cè)出廠水、管網(wǎng)水。查閱前三年相關(guān)水質(zhì)資料，統(tǒng)計(jì)管網(wǎng)水超標(biāo)次數(shù)和合格率。通過(guò)水廠沉淀，濾后水濁度檢測(cè)資料分析，評(píng)估認(rèn)為沉淀后，濾池后出水濁度可以進(jìn)一步降低，將出廠水濁度降低到0.5NTU，管網(wǎng)水可以降到1.0NTU，調(diào)整了企業(yè)水質(zhì)目標(biāo)， 加強(qiáng)了混凝工序 的質(zhì)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(zhǔn)則”“水安全計(jì)劃”引入“多層屏障”“危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)”等概念，用于飲用水安全評(píng)估。 5.4 我國(guó)四川省城鎮(zhèn)供排水協(xié)會(huì)于2009年8月，在省建設(shè)廳的支持下，對(duì)城鎮(zhèn)供水企業(yè)安全技術(shù)管理體系評(píng)估指南組織全省供水企業(yè)集中會(huì)議宣貫，擬請(qǐng)專業(yè)評(píng)估公司開(kāi)展評(píng)估工作。 2009年11月福建省建設(shè)