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现代化水厂建设与优化运行思考

添加时间:2019年09月07日浏览:

面对水源水污染问题依然严峻,水质标准不断提高的现状,建立新型现代化水厂的工作已经实践多年。浙江省专门发布了《浙江省现代化水厂实施细则》,目前已通过评估认定的现代化水厂有19座。刘宏远教授针对氨氮、有机物等特征污染物,结合国家重大水专项课题,探讨了具有污染物多级屏障的适用性工艺,并对复杂工艺流程的运行优化进行了研究。


现代化水厂的内涵

辞海里这样解释现代化:以当代发达社会作为参考系的先进科学技术水平,先进生产力水平以及消费水平。当我们技术水平和生产力水平发展的时候,现代化定义也在不断变化,现代化生产的定义不是一成不变的指标,现代化水厂的标准也是如此,每5年修订一次。以现代化水厂建设来说,个人认为要做两方面事情:一是要用先进生产力水平应对水质标准,二是应反馈科学的技术和经验,完善行业体系。

现代化水厂建设与优化运行思考

智慧水务以及各项新技术的使用带动了饮用水行业快速发展,但供水系统三个基本要素仍然必不可少:一是水质要达到国际先进水平,这个先进水平包括口感度,不同人有不同的认识;二要有足够的水压;同时,城市居民都能喝到安全可靠的自来水。水质、水压、水量这三方面,要求水压足、水量够、水质好。尽管科学技术和技术化在发展,但三个方面的内容是不变的。


现代化水厂建设与优化运行思考

现代化水厂建设与优化运行思考

浊度为什么要定这么严格(目标水质浊度要求不高于0.1NTU)?浊度指标不仅仅体现水的浑浊程度,更是微生物指标,因此希望能在这方面有所提升。

贯泾港水厂15万t/d工艺优化

近几年,浙江大学、浙江工业大学和嘉源给排水有限公司在联合开展研究,探讨基于龙头水稳定达标的水厂工艺运行与优化集成技术。遇到两大类问题:一是有机物浓度(CODMn)在3~5 mg/L,另一个是氨氮(峰值由4 mg/L减至1.5 mg/L)。因此为达到目标水质,在处理手段上采用的是工程技术手段而不是实验室手段,对有机物去除采用的是强化混凝和臭氧活性炭技术,去除氨氮采用的是生物技术。但是这两个技术都容易受温度影响,江浙地区夏天水温能接近35℃,冬天水温在4~5℃,使生物技术受到非常大的影响,这是整个项目遇到的一大问题。

现代化水厂建设与优化运行思考

整个工艺情况是一个15万t/d的水厂工艺,预臭氧及后面液氯消毒的目标是去除有机物和氨氮。通常情况下,会将预臭氧和液氯消毒放在前处理阶段,但实际上,因为原水浊度相对较高,积泥较为严重、填料堵塞、冬季低温期使生物除氨氮作用明显下降。因此先除浊后除氨氮,前端混凝沉淀,而后再用生物除氨氮。

现代化水厂建设与优化运行思考

除此以外,这个15万t/d的工艺是采用的双水源,因此流程较长,工艺优化问题特别复杂。从系统优化来说一般是两种方法,即拉格朗日优化方法和单体优化服从于系统优化。

温度对氨氮去除的影响较大,如何维持不同温度的菌种是个问题,因此采用了——双水源水温水质联动预警水源主动切换技术,生物接触区适时驯化技术。

在有机物方面,做了几个工程技术可行性研究,包括:预臭氧和臭氧活性炭的侧重点、粉炭+臭氧活性炭、双级臭氧活性炭。值得注意的是,对于工程上来说,要特别注意臭氧活性炭的使用年限问题。

现代化水厂建设与优化运行思考

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系统优化运行结果:浊度小于0.1 NTU;2 μm以上颗粒数稳定小于50个/mL;微絮凝5 mg/L在线余铝(相当于加微絮凝不但没有影响,反而有利于处理);建议生物滤池尽可能低(6 m/h);关键环节的技术控制—在线有效氯浓度仪(精确投加)。

题外话,整个水厂是30万t/d,所有的技术人员加管理人员共35人,怎么能实现预见到出问题后,可立刻实现技术外包和维护外包?这个很关键。

技术改进



关于技改,嘉源给排水公司和刘教授课题组做了中置式高密度沉淀池技术改造,将污泥内循环变成外循环,可实现产水量提升25%,以及平流沉淀池技术改造并进行相关技术的示范研究。实际上,实现中试与工程互联互通,能够解决工程需要的问题直接进入到中试。

现代化水厂建设与优化运行思考

现代化水厂建设与优化运行思考

结论


浙江省从2002年开始探索现代化水厂的建设,关于高品质饮用水的探索,从概念来说非常广泛,包括口感、灵敏物、健康和安全等方面,大规模的市政供水,安全应当是重点关注的,包括现代化水厂的建设,首先最重要的也是供水安全,在此基础上再谈可直饮和口感。


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