引黃供水原水特征及凈化處理研究

徐玲，仇鈺婷，馬祖花

（1.淄博市引黃供水管理局，山東淄博 255000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木工程學(xué)院，山東泰安 271000）

引黃供水原水特征及凈化處理研究

徐玲1，仇鈺婷2，馬祖花1

（1.淄博市引黃供水管理局，山東淄博 255000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木工程學(xué)院，山東泰安 271000）

引黃供水一般有直供水、渠道水和水庫水幾種原水類型，根據(jù)原水水質(zhì)特點(diǎn)不同，對預(yù)處理方式、混凝劑種類數(shù)量、澄清池運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行了組合實(shí)驗(yàn)，找到了相對應(yīng)的水處理方式。并根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對不同原水的凈化處理技術(shù)進(jìn)行了歸納總結(jié)。

引黃供水；預(yù)處理；水質(zhì)凈化；處理技術(shù)

淄博市引黃供水工程上游有總庫容3 000萬m3的大蘆湖水庫作為備用調(diào)蓄水庫，通過30 km的明渠輸送到總庫容1 000萬m3的新城水庫作為第一調(diào)蓄水庫。采取直接引黃河原水與水庫水切換的原水調(diào)度方式，引水時盡量直供并及時充庫。

凈水廠接收的原水從來源上分有黃河直供水、大蘆湖水庫水、明渠積存水、新城水庫水等幾種。原水來源不同，水質(zhì)特點(diǎn)不同，凈水處理技術(shù)也存在很大差異。

1　新城水庫水的特點(diǎn)及其凈化處理

新城水庫由于庫容小，庫內(nèi)水體置換頻率較高，一般每年充庫十幾次。運(yùn)行前幾年，水庫水質(zhì)經(jīng)過一段時間的沉淀自凈后，具有低濁、低有機(jī)物等特點(diǎn)，處理工藝相對簡單。隨著使用年限的增加，水庫富營養(yǎng)化越來越嚴(yán)重，藻類污染成為影響工藝運(yùn)行和出水水質(zhì)的首要問題。對水庫高藻問題，通過多組系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)找到了比較有效的防控方法?，F(xiàn)將其具體的凈化處理技術(shù)總結(jié)如下：

1）凈化處理新城水庫水時，混凝劑一般采用聚合硫酸鐵，投加量在3.0～6.0 mg/L之間。

2）夏季高藻原水時期，一是通過控制水庫高水位運(yùn)行和在水庫投加鰱鳙魚控制藻類的總量增長；二是在新城水庫泵站前池頭部采用高錳酸鉀、活性炭預(yù)處理工藝，酌情投加高錳酸鉀、活性炭，投加量一般分別控制在1～2 mg/L、10～20 mg/L，除藻率能達(dá)到95%。工藝上，若單獨(dú)投加聚合硫酸鐵，投加量可在6～9 mg/L之間。若原水中含藻類較高或受輕度污染，混凝劑可采用聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁配合投加，聚合硫酸鐵投加量在4～8 mg/L、聚合氯化鋁投加量在18～30 mg/L；該時期可投加聚丙烯酰胺，投加量在0.024～0.060 mg/L之間。

3）冬季低溫低濁原水時期，若澄清池礬花較細(xì)小，嚴(yán)重上浮，在投加混凝劑的基礎(chǔ)上，可投加助凝劑聚丙烯酰胺，以利礬花的凝聚，投加量在0.016～0.024 mg/L之間。

4）澄清池二反應(yīng)室沉降比（5 min，以下同）一般保持在10%～15%，特殊情況下亦不低于6%，若沉降比過低可采用提高澄清池?cái)嚢铏C(jī)轉(zhuǎn)速、調(diào)整藥劑用量等措施，排泥采用“勤排、少排”的操作方式。

5）澄清池?cái)嚢铏C(jī)轉(zhuǎn)速一般情況下是800 r/min，若原水輕度污染，含藻類較高或混凝劑投加量相對較高時，要適當(dāng)提高攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速，但不超過950 r/min。單獨(dú)投加聚合氯化鋁時，澄清池?cái)嚢铏C(jī)轉(zhuǎn)速要適當(dāng)降低，但不低于700 r/min。

2　明渠積存水的特點(diǎn)及其凈化處理

在使用新城水庫水期間，明渠和沉沙條渠內(nèi)會存有部分積水，稱為明渠積存水。其積存時間一般為兩次變換原水之間的間隔天數(shù)，少則十幾天，多則二十幾天。當(dāng)停用新城水庫水改用黃河直供水或大蘆湖水庫水時，明渠積存水將先期到達(dá)凈水廠。由于長時間處于不流動狀態(tài)，加之沉沙條渠多年運(yùn)行的富營養(yǎng)化、30 km明渠沿途的生活排污和工業(yè)排污滲漏、桓臺高氟段地下水的高氟、高鹽滲透，明渠積存水具有CODMn高、電導(dǎo)率高、藻類總數(shù)高、氟化物高、污染重等特點(diǎn)，處理起來難度較大。對這部分水有3種處理意見：

一是通過凈水廠溢流井溢流排掉，但因?yàn)闂壦刻?，不到萬不得已不采用該法。

二是充入新城水庫進(jìn)行稀釋，但因?yàn)樾鲁撬畮旄粻I養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，一旦造成水華，得不償失，尤其是夏秋季高藻期絕對不能用此充庫。

三是經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入凈水廠。近年隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，凈水廠已比較能從容地應(yīng)對明渠積存水?，F(xiàn)將其特殊的凈水處理技術(shù)總結(jié)如下：

1）處理明渠積存水的準(zhǔn)備工作。

（1）提前12 h開始投加聚丙烯酰胺，投加量0.016 mg/L。

（2）提前12 h提高預(yù)氧化劑二氧化氯的投加量。

（3）提前12 h提高聚鐵投加量30%。

（4）澄清池刮泥機(jī)為連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。

（5）若明渠積存水受污染程度較高，需考慮投加高錳酸鉀、活性炭，進(jìn)行預(yù)處理。

2）明渠積存水進(jìn)入澄清池時，聚鐵投加量和聚丙烯酰胺投加量視運(yùn)行情況需大幅度提高，一般是加倍投加。若濾池出水濁度超過0.7 NTU，且無下降趨勢時，應(yīng)立即投加15～30 mg/L聚合氯化鋁。當(dāng)濾池出水濁度下降至0.5 NTU以下時，可停止投加聚合氯化鋁。

3）明渠積存水進(jìn)入澄清池，出水濁度上升嚴(yán)重時，可投加干粉聚丙烯酰胺控制出濁。當(dāng)澄清池、濾池出水濁度恢復(fù)正常后，可適當(dāng)降低聚合硫酸鐵投加量，停止投加聚丙烯酰胺。

4）處理明渠積存水期間，可適當(dāng)提高澄清池?cái)嚢铏C(jī)轉(zhuǎn)速，提高攪拌、提升強(qiáng)度；可適當(dāng)排泥，但排泥歷時不宜超過15 min。

5）處理明渠積存水期間，要特別注意澄清池、濾池的運(yùn)行變化趨勢，工藝調(diào)整要兼顧濾池。

3　黃河直供水的特點(diǎn)及其凈化處理

黃河直供水污染因素多，污染源和污染時間不確定，屬于突發(fā)性污染風(fēng)險較大的水源，具有高濁、微污染、變化快等特點(diǎn)。使用黃河直供水時要密切注意原水各指標(biāo)的變化情況，及時調(diào)整工藝參數(shù)。在原水更換之初，要首先處理明渠積存水。其凈水工藝總結(jié)如下：

1）處理黃河直供水期間，除特殊時期，混凝劑一般采用聚合硫酸鐵，投加量4.5～6.0 mg/L。冬季低溫低濁原水時期，若澄清池礬花較細(xì)小，嚴(yán)重上浮，可投加適量聚丙烯酰胺。

2）新城水庫充庫時，原水濁度會明顯上升，調(diào)整應(yīng)特別注意。尤其是冬季原水水溫較低時，應(yīng)大幅度提高聚合硫酸鐵的投加量在7～11 mg/L之間，而且需投加聚丙烯酰胺，投加量在0.024～0.053 mg/L。澄清池?cái)嚢铏C(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)適當(dāng)提高，控制沉降比在10%左右。

3）夏季高藻原水時期，若單獨(dú)投加聚合硫酸鐵，投加量可在6～9 mg/L之間。若原水中含藻類較高或受輕度污染，可采用聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁配合投加，并適量投加聚丙烯酰胺。

4）澄清池二反應(yīng)室沉降比和攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速參照新城水庫凈化處理技術(shù)執(zhí)行。

4　結(jié)語

以上是總結(jié)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)摸索出的一整套水處理工藝流程，包括了淄博引黃所有的原水類型。在常規(guī)工藝的基礎(chǔ)上，通過投加高錳酸鉀、活性炭，調(diào)整凈水藥劑及澄清池運(yùn)行參數(shù)，基本能應(yīng)對各種原水水質(zhì)，處理后出水水質(zhì)達(dá)到GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》要求，在實(shí)際生產(chǎn)中取得了很好的效果，出廠水多年平均綜合合格率達(dá)到99.95%以上。

[1]劉文君.為污染源水飲用水處理，中國建筑出版社，1999.

[2]王偉平，張璐，徐慧.高錳酸鉀與二氧化氯預(yù)氧化除藻實(shí)驗(yàn)研究[J].凈水技術(shù)，2006,25（2）：41-42,76.

（責(zé)任編輯趙其芬）

TU991.2

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1009-6159（2014）-10-0018-02

2014-06-21

徐玲(1966—)，女，研究員