沉淀池出水濁度提標生產(chǎn)性試驗分析

祖振權(quán)，王 超

（南京水務(wù)集團有限公司，南京 210036）

為進一步提高水廠運行維護技術(shù)管理水平，確保安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、低耗供水，北河口水廠于2009年7月11日至31日進行了沉淀池出水濁度由＜5 NTU降至＜3 NTU的實驗室攪拌試驗和生產(chǎn)試驗。

1 概況

北河口水廠分新、老廠兩座水廠，總設(shè)計能力為120萬m3/d。其中新廠共有五個系列，1、2、3系列：回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池+平流沉淀池+普通快濾池，設(shè)計能力為60萬m3/d；新廠4、5系列：折板絮凝池+平流沉淀池+V型濾池，設(shè)計能力為30萬m3/d。老廠共兩個系列：豎流式柵條絮凝+斜管沉淀池+普通快濾池，設(shè)計能力分別為18萬m3/d、12萬m3/d。

2 試驗要求

2.1 化驗室攪拌試驗

在現(xiàn)有混凝劑的基礎(chǔ)上，筆者分別以5 NTU、3 NTU為基準，通過小型攪拌試驗，確定最佳投礬量。以上試驗分階段做了4組，取平均值，為生產(chǎn)試驗提供參考。

2.2 生產(chǎn)試驗

各沉淀池穩(wěn)定運行后，在滿足沉淀后水濁度＜3 NTU的前提下，加礬量應(yīng)調(diào)整到合理的數(shù)值；原水濁度、沉淀后水濁度及濾后水濁度每小時記錄一次；氯氣投加量每小時記錄一次，保證出廠水游離性余氯控制在合格范圍內(nèi)；每日采原水、沉淀后水、濾后水和出廠水2次，分析水樣的濁度、氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽、CODMn、溶解氧、UV254、TOC和細菌總數(shù)；采濾后水2次，分析水樣的耗氯量[3]。

3 試驗結(jié)果分析

通過三周生產(chǎn)試驗，新、老廠出廠水濁度在基本滿足＜0.15 NTU的前提下，完成了各項試驗，筆者對各工藝環(huán)節(jié)主要數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

3.1 攪拌試驗

攪拌試驗以5NTU、3NTU為濁度標準，采取多次試驗取平均值的方法，控制剩余濁度＜3NTU時的礬耗（6.60mg/L），比控制＜5NTU時的礬耗（5.23mg/L）上升26%，由于是靜態(tài)試驗，礬耗絕對值要比生產(chǎn)實際結(jié)果低，但礬耗上升比率具有一定的參考價值。

3.2 沉淀池、濾池試驗結(jié)果統(tǒng)計分析

3.2.1 沉淀后水濁度＜5 NTU的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計

沉淀池后水＜5 NTU，各沉淀池出水平均濁度在4.2～4.5 NTU，合格率在84%～98%；濾后水平均濁度在0.07～0.18 NTU，合格率均在90%以上。詳情如表1、表2所示。

3.2.2 沉淀后水濁度＜3 NTU的生產(chǎn)試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計

沉淀池后水＜3 NTU，試驗期間，各沉淀池出水平均濁度在2.4～2.8 NTU，合格率在95%左右。濾后水平均濁度在0.08～0.18 NTU，合格率均在92%以上。詳情如表3、表4所示。

3.2.3 各工藝檢測點水質(zhì)指標分析（平均值）

沉淀池出水濁度降低至＜3 NTU以后，耗氧量、氨氮、UV254等各項水質(zhì)指標的去除率均有明顯提高。由于原水水質(zhì)受近期大規(guī)模降水及城市排污的影響，試驗期間細菌總數(shù)相對增加，結(jié)果如表5、表6所示。

表1 沉淀后水濁度＜5 NTU統(tǒng)計

表2 濾后水濁度＜0.2 NTU統(tǒng)計

表3 沉淀后水濁度＜3 NTU統(tǒng)計

表4 濾后水濁度＜0.2 NTU統(tǒng)計

表6 沉淀水濁度＜3 NTU各工藝檢測點水質(zhì)指標（二）

3.3 礬耗分析

6月份原水濁度為58 NTU、7月份原水濁度為129 NTU，在原水濁度增加一倍多的情況下，北河口水廠根據(jù)實際情況通過科學調(diào)度、合理調(diào)配水量、調(diào)整主要水處理構(gòu)筑物的運行參數(shù)，把沉淀后水濁度降至＜3 NTU后，混凝劑平均單耗由6.68 mg/L增至10.30 mg/L，實際增加54.19%。因為兩種原水條件相差較大，實際礬耗數(shù)據(jù)不具備可比性，通過不同濁度條件下的攪拌試驗及歷史運行數(shù)據(jù)的分析（礬耗與2008年同期比增加了9.8%），筆者認為，在原水濁度基本相近的情況下，沉淀水濁度由＜5 NTU降至＜3 NTU后，礬耗應(yīng)增加18%左右。

3.4 其他工藝條件影響分析

3.4.1 反沖洗水耗分析

沉淀池出水濁度降低后，除了礬耗的變化外，后續(xù)其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)也發(fā)生了變動，濾池過濾周期得到延長，反沖洗頻率下降，從而有效地降低了反沖洗水量和機泵電耗，節(jié)約了制水成本。試驗期間，普通快濾池和V型濾池運行周期分別延長了10 h和16 h，反沖洗水耗均節(jié)省了33.33%，同時，濾池出水濁度明顯降低，出廠水水質(zhì)得到了保障。濾池反沖洗每天合計節(jié)省水量14 922 m3，占總進水量的1.94%，節(jié)約了894.2 kW·h電耗，反沖洗設(shè)備的使用頻率也相應(yīng)降低，延長了其使用壽命；試驗期間未對絮凝池及沉淀池的排泥周期進行調(diào)整，故排泥水量沒有變化。

3.4.2 氯耗分析

沉淀后水濁度降低后，濾后水濁度得到進一步降低，為濾后消毒創(chuàng)造了更好的條件，可以有效提高消毒效果。但是，由于7月份原水水質(zhì)發(fā)生變化，消毒劑單耗反而上升了10.53%。

3.4.3 成本變動綜合分析

降低沉淀池后水濁度后，供水成本增加了3.09元/千立方米，按2008年7月至2009年6月的三耗成本186.59元/千立方米計算，增加成本1.66%，詳情如表7所示。

表7 成本變動綜合分析

4 結(jié)論

當沉淀池后水濁度降至＜3 NTU時，本試驗得到以下結(jié)果。一是礬耗上升了18%，三耗成本增加1.66%，但這是在原水濁度等水質(zhì)因素具有可比條件下的分析結(jié)果，如果原水濁度有較大差異，礬耗的變化值可能還有變化；二是氯耗應(yīng)該會隨著濾后水濁度的下降而下降，但由于試驗期正值暴雨季節(jié)，原水水質(zhì)與比較期有較大變化，所以氯耗反而上升了10.53%；三是沉淀后水氨氮的去除率得到提高，有利于后續(xù)工藝的過濾和消毒。隨著出廠水濁度的進一步降低，水中各種非溶解性物質(zhì)和微生物都得到有效去除，表現(xiàn)在耗氧量的去除率升高。出廠水水質(zhì)等級又上了一個臺階，水質(zhì)安全有了更好的保障；四是北河口水廠普通快濾池和V型濾池的過濾周期分別延長了10 h和16 h，反沖洗水耗也隨之降低近一半。濾后水水質(zhì)有了一定提高，使加氯控制更加穩(wěn)定。

本試驗的結(jié)論是在原水平均濁度為129 NTU，溫度、堿度均適中，水廠各凈水設(shè)施處于良好的條件下得到的，但是在低溫、低濁條件下的具體效果還有待進一步驗證。

1 中華人民共和國建設(shè)部．城鎮(zhèn)供水廠運行、維護及安全技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

2 嚴煦世，范瑾初.給水工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995.

3 洪覺民，王乃新，王靜爭．中小自來水廠管理維護手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1990.