我国净水厂处理工艺现状与工程展望.ppt

我 国 净 水 厂 处理工艺现状与工程展望,沈 裘 昌 上海市政工程设计研究总院 上海 2 0 1 0. 1 2. 1 3,我国净水工艺的现状,净水厂处理设施的现状 我国第一座现代水厂建于1883年，至今已有127年历史 不少建于上世纪30年代的生产构筑物目前尚在投入运行 城市供水普及率已达95%以上 水厂的净水工艺和技术水平差异很大 水厂一般采用：混凝、沉淀、过滤、消毒的常规净水工艺 混凝剂采用单一的聚合氯化铝、硫酸铝或三氯化铁等,我国净水工艺的现状,净水厂处理设施的现状 助凝剂的应用、混凝过程中pH调节等都很少采用 大、中型水厂的沉淀构筑物以平流式沉淀池居多 新池型Densadeg、Actiflo等，引起了大家很大的关注 多种快滤池都有应用，新建大、中型水厂以V型滤池为主 以生物预处理、臭氧-生物活性炭为主的深度处理工艺还在 起步阶段,我国净水工艺存在问题,a.净 水 工 艺 和 运 行 参 数 难 以 满 足 出 水 水 质 提 高 的 要 求 b.原 水 水 质 的 恶 化 c.检 测 仪 表 不 完 善 d.设 备 陈 旧、效 率 低 下 e.构 筑 物 结 构 破 损 严 重,净水厂升级改造的实施 a.全 面 规 划，有 步 骤 实 施 b.对 原 有 设 施 进 行 科 学 评 价 c.确 定 合 理 的 处 理 工 艺 d.充 分 发 挥 原 有 构 筑 物 能 力,混合工艺的升级与改造,混 合 设 施 的 基 本 要 求 混 合 效 果 的 测 定 混 合 设 施 的 更 新 与 改 造 a.管 式 静 态 混 合 器 b.快 速 机 械 搅 拌 c.外 加 能 水 力 搅 拌,絮凝工艺的升级与改造,现 有 絮 凝 设 备 效 果 的 测 定 运 行 参 数 的 确 定 a.絮 凝 效 果 的 测 定 b.絮 凝 过 程 的 测 定 絮 凝 池 的 更 新 与 改 造 a. 延 长 絮 凝 时 间 b. 调 整 絮 凝 池 布 置，改 变 运 行 参 数 c. 改 变 絮 凝 形 式 d. 改 善 絮 凝 池 与 沉 淀 池 的 联 结,沉 淀 工 艺 的 升 级 与 改 造,沉淀池型式的发展与选用 水量、原水条件、气候条件、地形 、地质条件 、占地面积 、 运行费用、运行经验 现有沉淀池效果的评价 沉池池的改进措施 a. 降低沉淀流速 b. 改善出口条件 c. 改进排泥设备 d. 改进排泥设备 e.在拆除原陈旧沉淀池重建,沉淀工艺的升级与改造,气浮池的改进措施 a.降 低 能 耗 b.合 理 气 浮 池 体 的 布 置 c. 撇 渣 系 统 的 改 进 措 施 d.处 理 好 浮渣,“新型中置式高密度沉淀池的研发与应用”获上海市科技发明三等奖1项；,中置式高密度沉淀池池型,过 滤 工 艺 的 升 级 与 改 造,滤料级配的合理选用 滤池冲洗方法的改进 助滤剂的应用 滤池冲洗废水的回用 初滤水的排放与控制 超滤技术的应用,滤 料 级 配 的 合 理 选 用,美国长期来曾以5m/h作为滤速控制的上限 双层滤料以及混合滤料可以在820m/h滤速下成功运行 日本净水厂一般采用单层砂滤料，有效粒径0.450.70mm，厚度600700mm，相应采用的滤速为5.06.25m/h 采用煤、砂双层滤料可在12.5m/h滤速下稳定运行，保持滤后水浊度小于0.1ntu，过滤周期大于48h 在法国则以采用均匀级配单层粗砂滤料较多，有效粒径一般为0.951.35mm，厚8001500mm，相应的滤速为720m/h 我国水厂滤池除少数采用煤砂双层滤料外，大多采用单层砂滤料。滤料的级配主要有两大类：一种为传统的细砂级配滤料，有效粒径0.55mm左右，厚度700mm；另一种为近年来应用较多的均匀级配粗粒滤料，有效粒径0.91.2mm，厚度12001300mm,滤 料 级 配 的 合 理 选 用,衡量滤料过滤性能的主要指标 ： L滤料厚度 de有效粒径 dp平均粒径 美国水质与处理 常规细砂和双层滤料合适的级配 L/de应大于1000 三层滤料和深床单层滤料(de=11.5mm)的L/de应大于1250 英国手册 L/de应大于1000 日本水道设施设计指针 L/dp应大于800。Dp/de,dp/de可根据不均匀系数由图求得,滤 料 的 更 新,全部滤料的更换 日本大阪规定原则上使用15年后全部滤料需作更换 札幌市则规定每10年更新滤料一次 横浜市、京都市规定每8年更新一次 滤料取出清洗后重新使用； 补充部分损耗的滤料 砂的有效粒径大于0.70mm (原有新砂为0.55mm) 滤层厚度减少100mm以上 滤料表面发生坍陷或裂缝,造成滤池冲洗不完善的主要原因,冲洗强度过大，造成细粒滤料流失； 配水系统不完善，造成冲洗分布不均匀，或者滤料流入配水系统； 冲洗方式与滤料组成和级配不相适应 冲洗强度过小或冲洗历时不充分；,滤 池 冲 洗 方 法 的 改 进,冲 洗 不 良 可 能 引 起 的 现 象 滤 层 中 结 泥 球 滤 层 表 面 出 现 裂 痕 滤 层 与 壁 间 产 生 间 隙 滤 料 流 失 ，有 效 粒 径 增 大 滤 层 减 薄 滤 料 层 与 支 承 层 界 面 不 平 整 等 现 象 冲 洗 不 良 还 可 以 通 过 测 定冲 洗 排 出 水 浊 度 以及 滤 层 的 含 泥 量 加 以 判 断 日本一般最终的冲洗排出水以2ntu作为目标，并希望能降至1ntu以下,滤 池 冲 洗 方 法 的 改 进,良好的冲洗效果应使冲洗前、后的含泥量有明显改变，同时保持冲洗后滤层具有较低的含泥量 单层滤料含泥量的测定，可以取表面15cm深度的滤层进行测定；对于多层滤料，还应分析不同滤料界面的含泥量 滤池冲洗效果的分级,助 滤 剂 的 应 用,降低滤后水浊度 有效防止浊度的洩漏 助凝剂可以采用聚合氯化铝、硫酸铝、活化硅酸或者聚丙烯酰胺等 另一方面也将使水头损失增长加快,初 滤 水 的 排 放 与 控 制,降速冲洗的方法可以降低初滤水的浊度，最后阶段以3.8L/sm2冲洗3.5mm以上是必要的； 在冲洗水中投加聚合氯化铝与不投加聚合氯化铝相比， 虽然初滤水的峰值略有降低，但即使聚合氯化铝投加量 达5mg/L也不能满足初滤水浊度降至0.1NTU以下的 要求； 采用降速冲洗与恒速冲洗相比，不仅初滤水浊度可得到控制，冲洗水量也可大幅减少。,助 滤 剂 的 应 用,日本福增水厂试验结果 ： 在过滤前投加高分子助滤剂0.010.005mg/L与在混凝过程中投加高分子助凝剂0.20.3mg/L相比较，二者可以获得同样的过滤效果； 高分子絮凝剂同时作为助凝剂与助滤剂投加时，滤层水头损失增长过快； 高分子絮凝剂作为助滤剂，当其投加率为0.040.02mg/L时，水头损失急剧上升；当加注率采用0.010.005mg/L时，能获得理想的效果； 用三氯化铁作助滤剂时，可以在一定程度上抑制浊度的洩出，但与高分子絮凝剂相比，效果较差。,滤 池 冲 洗 废 水 的 回 用,滤池冲洗废水一般约占水厂制水量的1.5%3%。因此，滤池冲洗废水的回收和利用，对于水资源的节约具有重要意义，特别是对于水资源紧缺以及需长距离引水的城市，还可能具有经济意义。对于需要进行排泥水处理的水厂，滤池冲洗废水的回用还可减轻后续浓缩工序的负荷。,滤池冲洗废水与原水水质对比,超滤技术在水厂技术改造中的应用,以超滤工艺代替砂滤工艺使出厂水的浊度有十分保证，同时有可能将水厂的产水能力提高一倍。 超滤工艺确保滤后水浊度小于0.1ntu 以浸没式超滤膜更换石英砂滤料，产水量可提高一倍，并且可大大降低对待滤水的要求 清水池顶部也是挖潜改造，用作压力式超滤膜车间的空间,菌落计数高，增大了生物风险,生物活性炭吸附池生成部分有害化合物,20的GAC池出水中，细菌计数为0600CFUmL-1 。 生物活性炭吸附池可以为机会致病菌（如铜绿假单细胞菌属（称为机会病原体）、杆菌属等 ）提供有利的环境。,在低pH值时，水中的亚硝酸盐和仲胺可发生化学反应而生成N-亚硝胺，而微生物也可生成N-亚硝胺。还可将少害的或无害的化合物转化为其他有害化合物 。,红虫,超滤完全解决了“两虫”和红虫问题,甲第鞭毛虫,隐孢子虫,超滤完全解决藻类问题,高密度沉淀池与膜技术的创新组合,取水泵房,生物预处理,中置式沉淀池,清水池,