某水厂常规和深度处理工艺运行参数及水处理效果的调查 4页

CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·某水厂常规和深度处理工艺运行参数及水处理效果的调查分析陈　明　巢　猛　胡小芳　张建国（广东省东莞市东江水务有限公司，广东东莞523112）摘要：本文对某水处理厂常规和深度处理不同工艺参数条件下的处理效果进行对比分析，并在此基础上对该水处理厂的工艺运行参数提供参考建议。关键词：常规工艺深度处理工艺工艺运行参数水处理效果3某水处理厂，设计规模为50万m/d，其工艺是砂滤池和炭滤池对耗氧量的去除率分别为16.0%在常规水处理工艺的基础上，增加了臭氧-活性炭和45.2%，当预臭氧的投加量为0.5mg/L时，砂深度处理工艺。工艺流程如下：滤池和炭滤池对耗氧量的去除率分别为26.1%和51.5%。因此，投加预臭氧后，不管是砂滤池还是炭滤池，对耗氧量的去除率均有一定程度的促进作用，这可能与预臭氧氧化水中的有机物、改善有机物的可生化性有一定的关系。但是，当臭氧的投加量增加到1.0mg/L时，砂滤池和炭滤池对为了解该水处理厂常规和深度处理工艺的处理耗氧量去除率的增加并不明显。分别为28.5%和效果，本文对该水处理厂常规和深度处理工艺在不51.9%，这可能与该水处理厂原水的有机物含量不同运行参数条件下的水处理效果进行了调查和对比高（耗氧量为2.20—2.63mg/L）有关。因此，在此分析，以探讨该水处理厂适宜的运行参数。原水水质条件下，0.5mg/L左右的预臭氧的投加量1、预臭氧工艺是适宜的。从理论上说，预臭氧的主要目的是氧化水中的此外，在投加预臭氧的情况下，取消了原水预有机物和其它还原性物质，改善混凝效果。该水处加氯，通过观察水处理厂的反应池、沉淀池集水槽、理厂的预臭氧投加量设计值为0~1.0mg/L。本文对比滤池等构筑物，发现藻类的生长相比预加氯的条了预臭氧投加量为0mg/L、0.5mg/L和1.0mg/L时的件下明显增多。由此可以断定，在水处理构筑物处理效果。的除藻效果上，原水的预臭氧工艺无法取代预加表1预臭氧投加量与耗氧量去除率的关系氯工艺。耗氧量（mg/L）砂滤池炭滤池2、砂滤池砂滤池砂滤池炭滤池原水去除率去除率预臭氧待滤水滤后水滤后水砂滤池是该水处理厂的重要工艺环节，该水处投加量（%）（%）（mg/L）理厂的砂滤池为V型滤池。现时砂滤池的反冲洗周02.201.501.2616.00.6945.2期为50小时。为了解该厂砂滤池反冲洗周期与出水水质的关系，选取该厂运行时间不同的砂滤池，0.52.632.421.8426.11.3651.5对其出水水质进行监测，监测结果见下表：（共2次监测的平均值，每次选取4个滤池，其中两个为1.02.562.211.5828.50.7451.9反冲洗后约3小时左右，另两个为反冲洗后约45小时左右。）从表1来看，当预臭氧的投加量为0mg/L时，22城镇供水NO.12013\n·水处理技术与设备·CITYANDTOWNWATERSUPPLY本调查对比了主臭氧投加量为0mg/L、1.0mg/L表2砂滤池运行时间与出水水质的关系和1.5mg/L、2.0mg/L时活性炭滤池的出水水质情况。砂滤池出水（反表3主臭氧投加量与耗氧量的去除率水样砂滤池砂滤池出水（反冲冲洗后约45小项目待滤水洗后约3小时左右）时左右）耗氧量及去除率炭滤池待滤水炭滤池滤后水炭滤池对耗氧量浊度（NTU）2.10.160.16主臭氧耗氧量（mg/L）耗氧量（mg/L）去除率（%）pH6.96.86.8投加量氨氮(mg/L)0.650.030.030mg/L1.260.6945.2亚硝酸盐氮(mg/L)0.2080.0150.0051.0mg/L1.440.6554.8耗氧量(mg/L)1.961.461.401.5mg/L1.100.4162.7总有机炭(mg/L)1.751.331.132.0mg/L1.440.5661.1从上表2可以看到：砂滤池对浊度、氨氮、亚从表3的结果来看，主臭氧的投加量与炭滤池硝酸盐氮有较好的去除作用、对耗氧量和总有机炭对耗氧量的去除率有关。随着主臭氧投加量的增加，也有一定程度的去除。此外，根据该厂之前的监测炭滤池对耗氧量的去除率相应增加，这可能与主臭结果，砂滤池对铁、锰也有较好的去除作用。氧以下两方面的作用有关：一方面，臭氧氧化能使从表2的监测结果来看，运行时间为3小时的水中难以生物降解的大分子有机物断链、开环，使[3,4]砂滤池与运行时间为45小时的砂滤池的出水水质并它能被生物降解。因此，投加臭氧后，炭滤池对无明显的差异（除了亚硝酸盐氮略高之外）。通过现耗氧量的去除率有所增加。另一方面，臭氧化工艺场观察发现：当砂滤池的运行时间接近50小时时，还能在处理水中起到充氧作用。现场监测结果证明，可以看到砂滤池的滤层表面上有较多的青苔（即藻投加臭氧后的炭滤池待滤水，其溶解氧明显增加。类，夏天藻类较容易生长），同时滤砂表层有较明显溶解氧的增加对炭滤池的生物降解起进一步的促进的泥状物。作用。另一方面，当臭氧投加量增加到2.0mg/L时，综合以上情况，即使砂滤池的运行时间接近50炭滤池对耗氧量的去除率基本保持不变，去除率维小时，其滤砂表层的外观状况虽然较差，但其出水持在61%左右。这可能与该水处理厂炭滤池待滤水水质与运行时间为3小时的砂滤池的出水水质并无的有机物含量并不高（耗氧量为1.10～1.44mg/L）明显差别。因此，不能完全以出水水质参数来确定有关，当臭氧的投加量达到1.5mg/L时，水中的大部砂滤池的反冲洗周期。另一方面，由于砂滤池同时分大分子有机物已经被臭氧氧化，此时，如果再增[1]具有除铁、除锰的功能，根据相关的文献研究资料加臭氧的投加量，炭滤池对耗氧量的去除率也无法（《地下水除铁、除锰》李硅白刘超，1987年2月），进一步提高。因此可以推断：在此待滤水水质条件下，当砂滤池的运行时间过长时，铁、锰有穿透砂滤层1.5mg/L左右的主臭氧的投加量是适宜的。的现象，且滤砂可能会因含泥量过多引起板结现象。4、炭滤池因此，砂滤池的反冲洗周期不宜过长。根据《室外炭滤池是臭氧-活性炭深度处理工艺的关键环[2]给水设计规范》GB50013-2006第9.5.19，单汽水节。炭滤池主要是通过活性炭滤料的吸附以及生长冲洗滤池，如果为粗砂均匀级配滤料，宜采用24-36在活性炭上的生物膜的生物作用对有机物进行去除，小时。如上所述，在不同臭氧投加量的情况下，炭滤池对因此，建议该厂砂滤池的运行周期由原来的50耗氧量的总体去除率见表3。小时缩短为不超过36小时。选取该水处理厂相同的7号和10号炭滤池，在3、主臭氧相同的条件下，考察其在一个过滤周期内（6月主臭氧的投加量设计为：0～2mg/L。分三段式16~26日），过滤前后水质参数的具体变化情况，结投加。采用微气泡曝气头式投加方式。果如下表4。城镇供水NO.1201323\nCITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·随着过滤时间的增加，炭滤池对耗氧量的去除率虽从上表4来看：炭滤池对浊度的去除效果并不然具有一定的波动，但总体呈下降的趋势，由最初明显。由于炭滤前氨氮的含量较低，因此无法考察70.7%、65.0%的去除率分别下降到50.0%和29.9%，其对氨氮的去除效果，但对亚硝酸盐氮亦有一定的且7号和10号炭滤池的变化趋势是基本一致的。其去除效果。变化趋势见图1。此外，从表4可以看到：在一个过滤周期内，表4炭滤前后水质变化情况项目浊度氨氮亚硝酸盐氮耗氧量耗氧量去除率日期水样（NTU）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（%）炭滤前0.270.030.0111.236．16炭滤后（7号）0.43<0.020.0010.3670.7炭滤后（10号）0.23<0.020.0010.4365.0炭滤前0.19<0.020.0131.236．17炭滤后（7号）0.15<0.020.0080.4365.0炭滤后（10号）0.15<0.020.0070.4761.8炭滤前0.180.030.0121.446．18炭滤后（7号）0.14<0.020.0020.7250.0炭滤后（10号）0.13<0.020.0030.8044.4炭滤前0.21<0.020.0011.606．19炭滤后（7号）0.12<0.02<0.0010.8845.0炭滤后（10号）0.12<0.020.0010.9640.0炭滤前0.17<0.020.0021.526.22炭滤后（7号）0.16<0.020.0020.7052.6炭滤后（10号）0.19<0.020.0010.7252.6炭滤前0.450.03<0.0011.366.23炭滤后（7号）0.31<0.02<0.0010.5658.8炭滤后（10号）0.210.02<0.0010.5658.8炭滤前034<0.020.0101.526.24炭滤后（7号）0.33<0.020.0010.6457.9炭滤后（10号）0.53<0.02<0.0010.7252.6炭滤前0.17<0.020.0071.526．25炭滤后（7号）0.10<0.020.0010.6457.0炭滤后（10号）0.10<0.02<0.0010.8842.0炭滤前0.16<0.020.0021.646.26炭滤后（7号）0.10<0.020.0010.8250.0炭滤后（10号）0.11<0.020.0011.1529.924城镇供水NO.12013\n·水处理技术与设备·CITYANDTOWNWATERSUPPLY在一个过滤周期结束后，对上述7号和10号炭个多月之后，亚甲基蓝吸附值并未发生明显变化，滤池进行反冲洗，在另一个过滤周期内，炭滤池对从中也可以说明活性炭滤池去除有机物（以耗氧量耗氧量的去除率的变化见图2。为指标）以生物降解作用为主。从图2可以看到：6月27日炭滤池经过反冲洗5、调查小结及建议后，炭滤池对耗氧量的去除率，7号滤池比反冲洗前通过以上调查及分析，对该水处理厂的调查小有所下降，但10号滤池则有所上升。但随之到了6结及建议如下：月28～7月2日，7号和10号炭滤池对耗氧量的去1、该水处理厂在一般原水水质条件下（未受到除率均呈上升趋势（中间虽有小幅波动），到了7月突发性污染影响），0.5mg/L左右的预臭氧的投加量4日之后，去除率又呈下降趋势。说明炭滤池反冲洗和1.5mg/L左右的主臭氧的投加量是适宜的。之后基本可以恢复对耗氧量的去除效果。2、在水处理构筑物除藻的效果上，原水的预臭综合以上对比分析：如果单从炭滤池对耗氧量氧工艺无法取代预加氯工艺。去除率的变化情况来看：炭滤池的反冲洗周期为3、建议该厂砂滤池的运行周期由原来的50小7～10天是比较适宜的。时缩短为不超过36小时。此外，炭滤池的活性炭滤料在使用2个多月之4、如果单从炭滤池对耗氧量去除率的变化情况后，在炭滤池一个过滤周期的不同时间内，对炭滤来看，炭滤池的反冲洗周期为7～10天是比较适宜池的滤料进行取样分析，从肉眼来看，反冲洗后7天、的。9天和14天的炭滤料并无明显的差别，炭滤料上也5、活性炭滤池去除有机物（以耗氧量为指标）未观察到明显的杂质微粒。对炭滤料的主要吸附指以生物降解作用为主。标——亚甲基蓝进行了测定，结果如下表5：参考文献表5反冲洗后不同时间炭滤料的亚甲基蓝吸附值［1］、《地下水除铁、除锰》李硅白刘超，1987年2月；反冲洗后反冲洗后反冲洗后［2］、《室外给水设计规范》GB50013-2006；投入使用前7天9天14天［3］、靳文礼,朱孟府,张玉忠,等.臭氧-活性炭-超滤组合工艺处理亚甲基蓝吸石油微污染水的试验研究.《给水排水》,2009,35(5):129-132.190187193186［4］、王磊,李靖平,张岩,等.臭氧-活性炭-纳滤膜深度处理饮用附值（mg/g）水试验研究.《给水排水》,2009,35(8):17-20.从表5中同时可以看到：活性炭滤料在使用2作者通联：013650498822城镇供水NO.1201325