miex®水处理技术在水厂改造中应用 7页

'MIEX®水处理技术在水厂改造中应用摘要：本文针对淮安自来水有限公司北京路水厂原水水质逐年下降，厂区可用于提标改造的空间较小，经调研比较引进MIEX®水处理技术作为常规处理工艺的预处理，在去除水中溶解性有机物，降低出厂水的耗氧量和消毒副产物，改善自来水口感和提高综合质量等方面起到较好的作用。该厂是国内自来水行业首家应用MIEX®技术的水厂。关键词：MIEX®水处理技术水厂改造中图分类号：TU991.35文献标识码：A文章编号：0引言7 城市供水是城市的生命线，它的安全与否直接关系到广大人民群众健康和经济社会发展。可是根据近年颁布的《中国环境状况公报》〔1〕，我国7大河流水系中满足地表水Ⅲ类标准的断面仅占总断面的30－40%左右，而几乎丧失了水体所有功能的劣Ⅴ类水断面居然占到30－40%。反映了水源污染形势严峻，给供水安全带来很大影响。另外国家新《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）（以下简称新国标）由卫生部、国家标准化委员会于2006年12月29日发布，并于2007年7月1日实施〔2〕。该标准属于强制性国家标准，（GB5749-2006）与（GB5749-85）版相比，水质指标由原来的35项增加至106项，同时，许多指标在限值要求上也有大幅度的提高。面对严峻的水环境污染形势和质量要求越来越高的《生活饮用水卫生标准》，迫使供水企业采用新技术对现有水厂进行工艺改造，以保障供水水质稳定和全面达标。本文以淮安自来水有限公司北京路水厂（以下简称北京路水厂）提标改造工程实例探讨MIEX®水处理技术在水厂改造中应用。1水厂基本情况及存在问题1.1水厂基本情况北京路水厂设计供水规模9.0万m3/d，全厂共分三期建设，分别始建于1977年，1983年和1986年，规模分别为2.5万m3/d、2.5万m3/d和4.0万m3/d，取水水源为废黄河杨庄闸上游2.3Km处。据当年淮阴市卫生防疫站对水厂取水口水源水质卫生学评价认为原水水质介于国家地表水标准Ⅰ至Ⅱ类，水质是良好的，可以满足生活饮用水源的要求。而目前原水水质为国家地表水标准的Ⅲ类〔3〕，有时有些指标达Ⅳ、Ⅴ类。北京路水厂一、二、三期主要净水工艺为：图1北京路水厂一、二、三期净水工艺流程图1.2存在的主要问题1.2.1水源水质逐年变差7 淮安供水水源受上游淮河和洪泽湖水污染影响较大，存在诸多不确定因素。另外，虽然大运河、二河是南水北调的通道，但是由于调水费用较高，只有北方干旱才调用长江水。再则，淮安属于平原内河地区，虽然河网较多，但水系水质非常复杂，水质隐患较大。近年来，淮安市市区饮用水源废黄河和二河时常出现藻类的大量生长，主要原因是洪泽湖和二河水体水质变差，富营养化趋势明显，并长期受淮河来水影响。根据长期检测情况来看，水源水主要存在以下问题：总氮长期在Ⅴ类左右，石油类、化学需氧量经常超过Ⅲ类，藻类长期存在（有时严重影响生产）。1.2.2水厂工艺存在的问题水厂（混凝—沉淀—过滤—消毒）常规处理工艺〔4〕，应对水源水质变化的能力较差。在水源水质异常时，出厂水浊度、色度、耗氧量、三氯甲烷、铝有时超标。2MIEX®的引进和试验MIEX®（麦克斯）技术由澳大利亚联邦科学与工业研究院、南澳水务局和澳瑞凯（ORICA）公司的专家自20世纪70年代开始经过30多年的研究，开发出来的一项用于水处理的专利技术，并从2000年开始进入水厂实际应用，在澳大利亚、美国、欧洲等地有十多年的应用经验〔5〕。该项专利技术已多次获得国际性的饮用水处理优秀科技发明奖，被国际专家誉为“未来50年饮用水处理最好的技术模式”。7 MIEX®磁性树脂是专门用于连续离子交换过程的树脂。这个过程利用树脂珠表面提供的巨大比表面积在高速反应器内进行离子交换，可以实现较低树脂浓度和短暂停留时间。同时，树脂珠通过磁性凝聚一起，即使在高速水流下也可以迅速沉降，从而减小反应器的占地面积。2008年8月6日到9月15日淮安自来水有限公司、河海大学、北京天雨润泽科技有限公司以及澳大利亚Orica公司一同在北京路水厂进行了6个星期的MIEX®技术中试和小样搅拌试验相结合现场实验，主要目的是提高淮安当地饮用水水质，解决面临的有机物污染问题,从而达到解决饮用水安全问题。试验结果为：①、CODMn满足新国标(<3mg/L,GB5749-2006),②、出水铝离子含量满足新国标(<0.2mg/L,GB5749-2006)③、消毒附产物(THM)满足新国标(THM<1,GB5749-2006)④、提高混凝等后续处理工艺的效果和效率。3北京路水厂改造实例本项目2011年2月签订设备和技术引进合同，同年8月23日土建开始动工，2012年6月27日进行生产性运行调试。3.1改造后的水处理工艺流程7 充分利用现有的设施，在常规处理工艺前，增加MIEX®处理，工艺流程见图2。图2.北京路水厂改造后工艺流程3.2MIEX®设计主要参数根据中试成果，北京路水厂MIEX®处理工艺设计参数见表1。表1MIEX®设计主要参数MIEX®系统包括处理系统和再生系统，主要设备见表2。表2MIEX®系统主要设备表3.4MIEX®系统主要构（建）筑物1）高速反应池高速反应池共设计8格，总规模为9万m3/d。池底进水，上升流速为16m/h，池高为7.5m，平面尺寸每格为5.5m×4.9m。反应区高度为3m，接触时间为12min。2)再生车间平面尺寸为25.4m×13.0m，高度13.6m，内设有控制室、再生系统、再生辅助设备等。控制室6.2m×6.07 m。再生系统：树脂再生罐4座，直径3m×高3.3m，再生周期为3h，4个再生罐每天共再生32次，可再生树脂112500L。再生辅助设备：树脂传输罐1座，直径3.0m×高4m，罐下部为70°锥形，用于浓缩树脂浓度到65%，然后通过重力把树脂传输到再生罐再生；树脂分配罐1座，直径2m×高3.7m，用于将再生后的树脂平均分配到高速反应池内。3）盐水系统饱和盐水池1座，5.5m×5.5m×7.5m，用于储存再生盐；盐水箱1座，直径4m×高3m，用于储存再生过程中的盐水。4)MIEX®系统总占地面积为906.18m2。3.5MIEX®系统建设投资和运行成本设备投资2950万元，土建投资378万元，合计3328万元，折算每立方水投资369.78元人民币。运行成本为0.16元/m3。3.6改造后水厂运行效果原水经过MIEX®处理后，进入常规处理工艺，对耗氧量的去除率提高12%－20%，总去除率为50%－62%；氯消毒副产物（三氯甲烷）降低30-60%；加氯量下降30-40%；加矾量下降30-40%；出厂水铝含量下降20-40%；UV254去除率提高10%－30%。4结语7 北京路水厂是国内自来水行业首家应用MIEX®技术的水厂，在去除水中溶解性有机物，降低出厂水的耗氧量和消毒副产物，改善自来水口感和提高综合质量起到较好的作用。该技术占地面积少，工艺设计较灵活，非常适用于现有水厂水质提升改造。但是由于我国水源污染较复杂，需要进一步加强试验研究，总结优缺点，探索和常规工艺的优化组合，以及常规工艺的强化处理和改进措施等，提高水厂对污染物的处理能力，全面提升供水水质。注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。7'