運(yùn)用常規(guī)工藝實(shí)現(xiàn)南水北調(diào)原水達(dá)標(biāo)處理

郭兆學(xué)，范建偉（淄博市引黃供水管理局，山東 淄博 255000）

運(yùn)用常規(guī)工藝實(shí)現(xiàn)南水北調(diào)原水達(dá)標(biāo)處理

郭兆學(xué)，范建偉
（淄博市引黃供水管理局，山東 淄博 255000）

【摘要】南水北調(diào)淄博市配套工程依托淄博市引黃供水工程建設(shè)，通過引黃供水工程凈水工藝對(duì)南水北調(diào)長江水處理達(dá)標(biāo)后實(shí)現(xiàn)配置利用。本文通過分析南水北調(diào)原水對(duì)凈水工藝的影響，提出工藝運(yùn)行調(diào)整措施，并分析了工藝存在的不足，提出了改進(jìn)方向。

【關(guān)鍵詞】南水北調(diào)；配套工程；凈水工藝；水質(zhì)處理

淄博市于2013-11-16～12-01和2014-05-26～06-06先后2次引用南水北調(diào)水，在全省率先實(shí)現(xiàn)了對(duì)南水北調(diào)原水的達(dá)標(biāo)處理。淄博市引黃供水公司從2013年起，著手研究制定處理南水北調(diào)原水的工藝調(diào)整和運(yùn)行方案。該方案以現(xiàn)有常規(guī)處理工藝為基礎(chǔ)，針對(duì)來水水質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)處理工藝進(jìn)行調(diào)整、適應(yīng)、優(yōu)化，保證成品水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。由于南水北調(diào)工程調(diào)水線路長，途經(jīng)湖泊多，來水水質(zhì)與長江原水存在明顯差異，經(jīng)2次引水過程中化驗(yàn)檢測，其耗氧量（COD-Mn）、藻類和色度等指標(biāo)均較高，與黃河直供及調(diào)蓄水庫原水水質(zhì)也存在較大差異。

1　南水北調(diào)原水對(duì)凈水工藝的影響

1）影響澄清效果。南水北調(diào)原水藻類和耗氧量指標(biāo)高，說明水體中含有大量生物膠體雜質(zhì)和部分有機(jī)污染物，色度、嗅和味指標(biāo)差，說明水體中溶解性的有機(jī)高分子物質(zhì)，如腐殖質(zhì)等含量多。這些雜質(zhì)都以膠體顆?；蛘呷芙庑晕镔|(zhì)的形式存在于原水中，穩(wěn)定性強(qiáng)，投加的混凝劑難以打破其微粒間的受力平衡，達(dá)不到較好的凝聚和絮凝反應(yīng)。表現(xiàn)在澄清池二反室形成的礬花細(xì)碎、易沉，形不成有效的活性泥渣，二反室活性泥渣的5min沉降比會(huì)逐漸消失，導(dǎo)致澄清池出濁難以控制，出水水質(zhì)變差。

2）影響過濾效果。南水北調(diào)原水對(duì)濾池過濾性能影響較大。原水經(jīng)過澄清池混凝沉淀工藝后，部分未得到充分處理的膠體雜質(zhì)到達(dá)濾池，由于其特殊的物理和化學(xué)特性，很難緊密吸附在砂粒上，而是大量堵塞在濾砂空隙中，造成濾砂間隙變小，過水流速加快，大大影響了砂粒對(duì)水中雜質(zhì)的篩濾和粘附作用，導(dǎo)致濾砂抗擊穿能力減弱，表現(xiàn)在濾池過濾水頭損失增長快，過濾性能下降，出濁迅速升高并難以控制。

3）加大處理成本。正常原水水質(zhì)條件下，凈水工藝只需要投加聚合硫酸鐵和少量聚丙烯酰胺，便能達(dá)到較好的混凝沉淀和過濾效果，出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。處理南水北調(diào)原水，需要采取一系列特殊的強(qiáng)化處理措施，最大限度消除藻類、有機(jī)物等對(duì)凈水工藝的不利影響，由此加大了水處理成本，對(duì)供水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響。

2　工藝運(yùn)行調(diào)整的措施及效果

1）在泵站前池投加高錳酸鉀和粉末活性炭。原水由泵站前池到進(jìn)入凈水工藝需歷時(shí)3～4 h，選擇此投加點(diǎn)，所投加藥劑的作用時(shí)間長，比直接在凈水工藝投加效果明顯更好。通過試驗(yàn)，高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性，能將原水中藻類及有機(jī)物進(jìn)行氧化和分解，再配以投加粉末活性炭進(jìn)行吸附，可使原水中藻類和有機(jī)物的直接去除率達(dá)到30%以上。

2）加大凈水工藝中的聚合鐵鹽投加量并增加聚合鋁鹽投加。通過燒杯混凝試驗(yàn)驗(yàn)證，加大藥劑投加，可增加水中帶電荷藥劑顆粒的密度，提高與水中膠體顆粒碰撞的幾率和頻率，使膠體雜質(zhì)能夠有效脫穩(wěn)，增強(qiáng)顆粒間的凝聚和絮凝反應(yīng)，對(duì)澄清池起到強(qiáng)化混凝、改善活性泥渣沉降性能的效果。通過運(yùn)行試驗(yàn)，鐵鹽與原水中膠體雜質(zhì)混凝形成的礬花細(xì)碎、沉降快，形不成有效的活性泥渣，澄清池二反室泥渣的5 min沉降比保持不好，導(dǎo)致其絮凝作用減弱甚至消失。增加鋁鹽投加，形成的礬花體積變大，密度小，懸浮性好，增強(qiáng)了活性泥渣接觸絮凝的效果，并能維持較好的沉降性能。通過不斷的運(yùn)行試驗(yàn)摸索，確立了鐵鋁鹽混合投加的最佳投加比，使鐵鋁鹽相輔相成、共同作用，既能強(qiáng)化混凝、改善澄清池反應(yīng)室的礬花性能，提高其處理復(fù)雜原水的能力，也改善了濾池的過濾性能。

3）調(diào)整濾池運(yùn)行方式。首先，增加濾池單池運(yùn)行個(gè)數(shù)，以有效降低單池過濾負(fù)載和濾速，減輕出濁超標(biāo)的壓力。同時(shí)，縮短濾池反沖洗周期，將每次反沖洗的時(shí)間由平時(shí)的6 d左右調(diào)整為不超過3 d，可有效解決因來水中未被充分混凝的膠體顆粒過濾時(shí)易阻塞濾砂，導(dǎo)致濾池過濾性能下降的問題。濾池單格反沖洗完成后，若直接進(jìn)入過濾狀態(tài)，池面余濁較高、未完全排凈的反沖水會(huì)對(duì)過濾產(chǎn)生短時(shí)間的沖擊作用，使濾池出濁瞬時(shí)升高。為此，反沖后的濾格先關(guān)閉出水調(diào)節(jié)閥，開啟進(jìn)水閘板閥，池面保持一定水位3～4 h，進(jìn)行充分壓砂后，再打開出水調(diào)節(jié)閥進(jìn)入正常過濾狀態(tài)。

4）澄清池運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整。通過運(yùn)行試驗(yàn)，進(jìn)一步摸清了澄清池保持合理的二反室沉降比與攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速、加藥及出濁的關(guān)系。在澄清池的運(yùn)行調(diào)整過程中，為有效降低澄清池出濁，一是合理提高加藥量，二是在保證二反室沉降比穩(wěn)定的前提下，合理降低攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速。若降低攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速后二反室沉降比出現(xiàn)下降，需合理增加鋁鹽投加，并減少排泥次數(shù)和排泥時(shí)長。若沉降比仍無法維持，需將攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速適當(dāng)上調(diào)，直至確定藥量、出濁和轉(zhuǎn)速的最佳結(jié)合點(diǎn)。因南水北調(diào)來水水質(zhì)不夠穩(wěn)定，故每次運(yùn)行參數(shù)調(diào)整視具體情況而定。

5）對(duì)原水進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。當(dāng)來水水質(zhì)復(fù)雜，現(xiàn)有水處理工藝難以保證達(dá)標(biāo)處理時(shí)，可將來水全部或者部分經(jīng)過水庫調(diào)蓄，使進(jìn)入凈水工藝的原水摻加一定比例的調(diào)蓄水庫水，從而改善原水水質(zhì)，更有利于凈水工藝達(dá)標(biāo)處理。淄博市引黃供水公司第二次引用南水北調(diào)來水，便采用了這一措施，效果非常明顯。南水北調(diào)原水處理前后的有關(guān)指標(biāo)變化情況見表1。

表1南水北調(diào)原水處理前后的有關(guān)指標(biāo)變化情況

3　常規(guī)工藝存在的不足和改進(jìn)方向

南水北調(diào)原水存在藻類、腐殖質(zhì)和其他有機(jī)物含量高等特殊水質(zhì)情況，常規(guī)工藝采取強(qiáng)化處理措施后，耗氧量、口感和嗅味等個(gè)別水質(zhì)指標(biāo)仍不夠理想。要確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)并讓用戶滿意，需加大對(duì)常規(guī)水處理工藝的改進(jìn)，并逐步完善配套深度處理系統(tǒng)。

在處理南水北調(diào)原水過程中，濾池過濾性能下降，集中表現(xiàn)在水頭損失增長快，出濁高，不易控制。因此，今后需積極探索和改進(jìn)Ⅴ型濾池的過濾性能。

在凈水工藝中，所投加復(fù)合二氧化氯的預(yù)氧化作用不夠明顯。由于目前所設(shè)二氧化氯投加點(diǎn)距離反應(yīng)池較近，作用時(shí)間4 min左右，預(yù)氧化效果不理想。進(jìn)一步通過試驗(yàn)確定復(fù)合二氧化氯氧化去除藻類和有機(jī)污染物的實(shí)際效果，并選擇最佳投加點(diǎn)，是下一步實(shí)驗(yàn)探索的改進(jìn)方向。

4　結(jié)語

淄博市引黃供水有限公司確立用現(xiàn)有常規(guī)工藝處理南水北調(diào)原水課題后，經(jīng)過不斷研究、探討和運(yùn)行試驗(yàn)，取得了較大突破和良好效果，充分挖掘了常規(guī)水處理工藝潛力。淄博市先后兩次通過南水北調(diào)工程引水并成功實(shí)現(xiàn)對(duì)來水的達(dá)標(biāo)處理，為南水北調(diào)淄博市配套工程安全優(yōu)質(zhì)高效運(yùn)行，充分發(fā)揮工程的綜合效益奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（責(zé)任編輯趙其芬）

【中圖分類號(hào)】TU 991.2

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1009-6159（2015）-07-0051-02

收稿日期：2015-04-20

作者簡介：郭兆學(xué)（1973—），男，副局長，工程師