第二批济南泉城学者建设工程课题

1、第二批济南“泉城学者”建设工程课题«南部山区水源水质生物预警技术研讨招标书济南 ''泉城学者树立工程指导小组办公室二OO八年十月课题称号：南部山区水源水质生物预警技术研讨二. 招标单位:济南 ''泉城学者"树立工程指导小组办公室三. 课题提出单位:济南市供排水监测中心招标方式：地下招标五. 课题的目的.主要研讨内容和可行性剖析1、课题背景济南市是一个水资源严重匮乏的城市，水资源缺乏和水环境污染是以后城镇 供水的主要矛盾，并已逐渐成为制约我市城市经济社会开展的瓶颈"。尤其在 保泉的压力下，不得不采取节水措施，少量采用山区水库水和黄河水

2、，其中地 表水供水才干高达50万m W。但由于地表水具有高藻高无机物水质特征，加之 没有及时有效的水质预警监控、深度污染及应急处置技术作保证,尤其是近年来 鹊山水库硅藻污染、南郊水厂隐抱子虫污染和卧虎山水库死鱼等污染事情迸发 时,城市供水系统无法应对，饮用水平安保证情势十分严峻。济南南郊水厂为南部40万居民提供生活饮用水，该水厂为微絮凝直接过滤 的惯例处置工艺，已无法应对原水水质变化的影响，出水水质动摇较大。因此, 构建集水源水质预警监控、工艺强化、突发性污染物应急处置于一体的水质平安 处置集成技术，是提高城市饮用水平安保证才干的迫切需求，是、十一五"时期济南市急需处置的严重效果，也

3、是处置民生效果、构建谐和社会的重要内容。(1)水厂工艺概略济南泓泉制水南郊水厂，1988年建成供水，进厂原水来自南部山区的卧虎 山水库,水厂的设计处置才干为50000 m3/do卧虎山水库原水浊度较低，因此水 厂采用了直接过滤的处置工艺，工艺路途如图所示。水厂占空中积31457平方 米，有配水楼一座，内设高位冲洗水箱、加药间、控制室,滤池两座,交配点及 控制室一座，3000立方米清水池两座，供水机组4座。所用混凝剂为聚硅酸铝 絮凝剂MEP,是自来水公司自己加工消费的。x<r?nIA厶 HS图1南郊水厂工艺流程图水厂处置单元的设计参数见表1。表1水厂各处置单元的设计参数设备称号参数管式混合

4、器管径0.9m ,混合时间60秒快滤池滤速：8 10 ni/li ,反冲水呈:13 14 L/sm2反冲时间5 8 min为了提供愈加优质的供水效劳，1999年投资1400万建成了南康预处置厂， 并与当年6月1日投入运用。采用气浮工艺将水中的藻类、胶体及微生物去除， 极大地保证了水质。2004年10月，对 '滤池自控系统"停止自动化技术改造, 基本完成了滤池的自动控制。综上所述，该水厂处置流程复杂紧凑,主要的处置构筑物就是滤池。受场地 的局限,如需求进一步提高水质，不容易添加其它处置设备,这是本水厂的一个 特点。(2水源水质概略南郊水厂原水主要来自南部的卧虎山水库只要偶然因缺

5、水会调用锦秀川水库水。卧虎山水库位于济南市历城区南部山区，兴修于1958年9月，总库容为 1.164亿in3 ,兴利库容为0.586亿m、。1988年被同意为济南市的饮用水源地。 目前的水库功用是饮用、防洪、灌溉和渔业。主要水源是降雨。南郊水厂进厂原水水质特点主要表如今：1）浊度平均不高，但动摇幅度较大卧虎山水库水浊度平均值约为7 8 NTU , 7、8月份由于降雨降低,最高可 超越 100NTUo2嗅味较大z呈清楚土臭味全年大局部时分都有清楚土臭味，臭味3级，滤后水为1 2级，用户出水 加热后臭味仍很清楚。3色度较高,成色物质为腐殖酸平均值为20度，最高达40度。有研讨说明,卧虎山水库水经过

6、滤后分子量 大于3000的超滤膜上有一层淡黄色的胶粘物，这说明构成色度的无机物主要是 胶体无机物和尺寸更大的无机物，而普通大于1000的无机物主要是腐殖质类腐 殖酸和富里酸无机物,富里酸分子量普通小于2000 ,在水中呈真溶液，因此 腐殖酸是主要的成色物质。4氨氮平均浓度较低平均值为0.2 mg/L左右,且大多时分在0.2 mg/L以下，其中8月份浓度最 高，但也不超越1.0 mg/L。5无机物偏高耗氧量（CODMn平均值2.6 mg/L左右，最高值为5.6 mg/L , UV254平均 约为0.18 cm-1 , GC-MS检出物主要为乙苯,邻/间二甲苯，蔡，酸酸二丁酯等无机物。6水体富营养

7、化,存在藻类污染卧虎山水库水中TN 6 mg/L , TP 0.02 mg/L。普通以为TP浓度0.02 mg/L ,TN浓度0.2mg/L ,是水体富营养化的发作浓度，而卧虎山水库的TN、TP到达 相当高的水平，为水生植物的生长提供了丰厚的营养物质。叶绿素a到达了 17.4 pg/L ,存在严重的藻类污染。综上所述，水厂原水存在的主要效果为浊度有时分偏高、色度较高,嗅味清 楚，其污染物以藻类和无机物为主。3出厂水水质特点出厂水浊度可降至1 NTU以下；滤后水为1 2级，用户出水加热后臭味仍 很清楚；出厂水平均1015度；出厂水高猛酸盐指数在3 mg/L以下；浊度、色 度基本满足生活饮用水卫生

8、规范（GB5749-2006的要求，但因藻污染惹起的 臭味、无机物及突发性微生物污染是该厂面临的最大效果。综上所述，南郊水厂由于采用气浮+微絮凝过滤工艺,加之缺乏针对受污染 水库水的水源水质预警监控、水质深度处置和突发性污染物应急处置等技术手 腕，其出水水质虽能基本满足生活饮用水卫生规范GB5749-2006，但有待 于进一步在现有工艺基础上晋级改造，树立集水源水质预警监控、工艺强化与优 化运转、应急识别与处置等一体化的水质平安处置技术体系。«南部山区水源水质生物预警技术研讨是课题研讨方案的重要组成局部j亥 局部技术难度大,创新性强,需求较为深沉的研讨基础和专业化硏讨队伍作为科 技支

9、撑。本次课题地下招标中标单位,将与课题提出单位、工程依托单位组成专 业和人员搭配合理的研讨团队，共同担任该课题方案的研讨和工程示范。2、课标题标本课题以 '卧虎山水库-南郊水厂"供水系统为研讨对象，经过原水水质特 性剖析、关键污染物预警监控、水质深度处置、藻类等突发性污染物在线识别与 应急处置等系列关键技术的研发，从而构建集水源水质预警监控、工艺强化及优 化运转、突发性污染物应急处置于一体的水质平安处置集成技术体系,为相似惯 例工艺水厂工艺晋级改造提供技术支撑。3、课题内容本课题拟在展开水厂原水水质特性剖析的基础上研发原水水质预警监控、 工艺强化及运转优化、应急处置、强化消毒

10、及消毒副产物控制等关键技术,树立 水质平安一体化水厂。详细研讨内容包括如下几个方面：(1)原水水质持性剖析针对济南南部山区水库水质污染特性硏讨不够深化的现状,本课题拟对氮 磷、藻类及其代谢产物、无机物的迁移转化规律等水质特性停止剖析,并停止原 水水质毒性综合剖析，为水厂工艺强化及运转优化提供技术支持。1) 氮磷污染物特性剖析剖析水库水中氮、磷元素存在形状构型，价态等及其各自的来源，研讨 其浓度随时节、温度变化的变化规律,为水库富营养化与藻类污染控制提供技术 保证。2藻类及其代谢产物持性剖析研讨水库藻类群落的空间特征，并在研讨藻类群落的季相特征的基础上，掌 握其静态变化规律,研讨藻类代谢产物的空

11、间与时间散布特征,为水厂除藻及抑 制藻毒素的发生提供技术支持。3无机污染持性剖析剖析水源水中无机物的可混凝去除性、可生物降解性、可吸附性等特性,并 依据水源水中特征无机物目的的分类特点可以对水厂工艺强化停止合理挑选，并 预测处置工艺对无机物的去除效果。4原水毒理学特征剖析剖析水库水毒理学特征,研讨其毒理学特征的变化规律，并硏发基于原水毒 理学特征的应对技术。（2）水质预警监控技术针对水库水质污染特性拟选取藻类叶绿素a、无机物（TOC或UV254、 总氮、总磷等关键目的停止在线监测,应用鱼类或发光菌停止生物毒性在线监测, 树立原水水质预警监控系统。1）特征污物在05警监控树立藻类、无机物、氮磷、

12、浊度等特征污染的在线监控系统,研讨各特征污 染目的的预警阈值,提出水厂工艺技术应对措施。2生物毒性预警监控研讨鱼类、发光细菌等生物毒性在线监测技术,树立生物毒性预警监控系统, 研讨无机物、藻类、石油类等突发性污染物的预警阈值,提出水厂工艺技术应对 措施。3工艺强化及运转优化在研讨原水水质持性及树立水质预警监控系统的基础上，以活性过滤或超滤 膜技术为中心对水厂现有工艺停止强化，并优化其工艺运转参数，提高出水水质。1）活性过滤技术研讨针对南部山区水源水质特征，研讨开发用于水厂工艺强化的活性滤料优选、 活性滤池影响要素、抗冲击负荷才干等关键技术，树立以活性过滤为中心的深度 处置技术体系。2超滤膜技术

13、研讨针对南部山区水源水质特征，研讨开发用于水厂工艺强化的膜组件优选、膜 过滤方式比拟、膜过滤特性表征等关键技术，树立以超滤膜为中心的深度处置技 术体系。3工艺强化技术方案比选在对浊度、无机物、藻类等关键污染物在线监测的基础上,优化各处置单元 混凝剂投加量、滤速、反冲洗等运转条件,又中舌性过滤和膜过滤两种深度处置方 式停止技术、经济综合对比，提出最正确工艺强化技术方案,并树立示范工程水 厂5 万 n/dJo（4应急处置技术研讨针对无机物、藻类、浊度等突发性水质污染效果,研讨强化混凝、活性炭吸 附、化学氧化、气浮除藻等应急处置关键技术,树立应急处置技术体系，保证城 市供水平安。1）强化混凝技术针对

14、原水突发性污染持性，在水质预警监控的基础上，重点研讨强化混凝技 术，优化pH、混凝剂种类、投加量等混凝条件,提出适用的混凝条件。2活性炭吸附技术优化比拟粉末活性炭吸附与颗粒活性炭柱吸附实验条件探求与工艺运转相 顺应的活性炭吸附方法优化工艺运转参数，树立活性炭吸附应急处置技术体系。3化学氧化技术针对原水水质特性，优选高猛酸钾、次氯酸钠、双氧水、二氧化氯等氧化 剂，优化化学氧化条件,研发与工艺运转相顺应的化学氧化方法,树立突发性污 染应急化学氧化处置技术体系。4气浮除藻技术针对藻类突发性污染效果，在对叶绿素a在线预警监控基础上,优化混凝剂 种类、投加量、回流比、反冲洗等气浮条件，提出适用的高效应急

15、除藻技术。5强化消毒及消毒副产物控制技术研讨剖析工艺出水水质持性及其消毒副产物生成势，停止消毒剂的优选，针对优 选消毒剂研发其消毒副产物的控制技术,抵消毒后水停止毒理学剖析。1）消毒剂优选在对工艺出水水质持性及其】肖毒副产物生成势咅晰的基础上，研讨各消毒剂 的最正确投加量,统筹消毒副产物的发生,停止消毒剂的优选。2消毒副产物控制技术研讨针对工艺出水水质特性，对优选的消毒剂停止其消毒副产物控制关键技术的 研讨，提出实在有效的控制技术。3出厂水毒理学剖析剖析出厂水毒理学特征，研讨其毒理学特征的变化规律，并硏发基于出厂水 毒理学特征的应对技术。4、可行性剖析1）研讨目的可行性剖析本课题以济南南部山区

16、卧虎山水库水、南郊水厂为研讨对象，经过系列关键 技术的研发,从而构建集水源水质预警监控、工艺强化及优化运转、突发性污染 物应急处置于一体的水质平安污染集成技术体系，经过示范工程树立，使出厂水 水质满足生活饮用水卫生规范GB5749-2006，可以从基本上处置济南南部 40万居民饮水效果，课题研讨目的实在可行。2技术路途可彳亍性剖析本课题拟采用技术路途如图2所示。图2课题研讨技术路途图本课题拟从原水水质持性剖析、水质预警监控、工艺强化及运转优化、强化 消毒及消毒副产物控制、突发性污染物应急识别及处置等方面展开研讨。原水水 质持性剖析主要在氮磷、藻类及其代谢产物、无机污染物、毒理学特征等方面展 开

17、；水质预警监控主要围绕特征污染物在线监测及生物毒性预警监控等方面展 开；工艺强化及运转优化主要在活性过滤和膜过滤等深度处置工艺技术的研讨、 比对和集成；强化消毒及消毒副产物控制将在消毒剂优选及其消毒副产物控制、 出厂水毒理学特征剖析等方面展开;在剖析原水水质持性及树立水质预警监控系 统的基础上,停止突发性污染物应急识别与强化混凝、化学氧化、活性炭吸附、 气浮除藻等应急处置技术研讨;从而构建卧虎山水库-南郊水厂水质平安污染集 成技术体系，课题研讨技术路途实在可行。3研讨基础可行性剖析课题申报单位先后在济南卧虎山水库展开了浅型水库水质变化规律及库内 污染管理技术的相关研讨，提出了分层取水及水库生态

18、改善技术方法；在济南南 郊水厂停止了现场气浮工艺结合水厂工艺的模型实验研讨，停止了气浮-微絮凝- 臭氧-活性炭组合污染工艺的初步研讨；发光细菌在线毒性剖析仪也已在南康预 处置厂完成装置调试也已投入运用。济南泓泉制水也先后投资建成以气浮为中心 的南康预处置厂及、滤池自控系统"，极大了保证了水质，同时也基本完成了滤 池的自动控制；为课题的研讨奠定了良好的研讨基础。课题提出单位是山东省泰山学者-饮用水平安保证技术岗位平台,与清华大 学、树立部水资源中心、山东大学、山东修建大学和济南泓泉制水等技术单位树 立了临时的科研协作关系,基本完成了技术人才与设备等资源的整合,共同构筑 了运转有效的技术

19、开发体系，人才队伍涵盖市政工程、环境工程、生物工程、环 境毒理学等多学科专业技术人才，完全具有了课题展开所需的科研人才力气。5、拟处置的关键效果本课题拟处置的关键效果主要包括：(1) 原水水质污染持性及毒理学特征剖析及特征其变化规律；(2基于特征污染物预警监控的水厂工艺应对技术；3基于生物毒性在线预警监控的水厂工艺应对技术；(4惯例工艺基础上的深度处置技术集成与运转优化技术；5基于水质预警监控的应急处置技术；强化消毒、消毒副产物的控制技术及出厂水毒理学特征剖析。6、课题方案投入经费本课题方案投入经费500万元具中课题申报单位经过泰山学者岗位树立、 市政府应急专项及其他科技方案项目先期筹集资金3

20、00万元，济南泓泉制水自筹 100万元作为项目的配套支持资金,拟央求泉城学者树立工程经费100万元。详 细经费预算见表2。表2课题经费预算表科 目预算数万元支出预算算计500、人员费15万兀课题担任人5主要研讨人员10_、设备费275万兀置办费200试制费75二、相关业勢费(195)万兀资料费120燃料及动力费45测试及化验费30四、其他费用15六. 对招标单位的相关要求1、对招标单位和课题掌管人的条件要求招标单位应为省级以上科研机构，具有水质生物预警方面的研讨基础和承当国度级课题阅历，同时具有课题研讨所需的水质监测仪器设备、实验设备及科硏 平台，科研人员具有相关研讨基础,并可以提供课题研讨的

21、所需的足够时间。课题掌管人应为初级以上职称,在水资源与环境、饮用水处置范围具有一定 的影响力，临时从事相关课题的研讨,承当过国度级研讨课题,取得过省级以上 科技奖励。2、课题进度方案要求研讨内容本课题方案一年半完成，对课题进度方案要求如下：第一阶段：项目预备阶段2020.1-2020.21、成立课题组,明白义务分工；2、制定课题详细实施方案；3、预备实验与研讨条件；第二阶段：实验室研讨阶段2020.2-2020.61、剖析原水水质持性及其变化规律，剖析原水毒理学特征；2、完成水厂工艺强化、应急处置、强化消毒及消毒副产物控制的实验室研 讨；3、树立原水特征污染及生物毒性的在线预警监控系统；第三阶段：工程示范阶段2020.6-2020.41、完成以活性过滤为中心