高含藻水净水厂水处理工程研究

文章编号:1009-6825(2014)15-0124-02高含藻水净水厂水处理工程研究★收稿日期:2014-03-12★:国家自然科学基金项目(项目编号:51304106);辽宁工程技术大学第二批市场调研基金(项目编号:SCDY2013005)作者简介:李强(1980-)，男，工程师;李喜林(1979-)，男，博士，硕士生导师，副教授;赵雪(1992-)，女，在读本科生;金航(1985-)，女，在读硕士，助理工程师;王翔(1983-)，男，在读硕士，助理工程师李强1李喜林2赵雪2金航2，3王翔2，3(1．阜新市引白工作办公室，辽宁阜新123002;2．辽宁工程技术大学建筑工程学院，辽宁阜新123000;3．抚顺市自来水公司，辽宁抚顺113008)摘要:针对净水厂重度含藻水污染问题，提出了机械絮凝池与压力溶气气浮池联合工艺，以达到高效处理含藻水的效果，并在对主体构筑物进行设计及设备选型后，对药剂投加量进行了试验研究，结果表明，高锰酸钾投加量为2．5mg/L，氧化5min后投加PAC30mg/L对藻类、CODMn和浊度的去除效果良好，去除率分别达到62．9%，69．5%和94．5%，减轻了后续处理构筑物负担，研究结果为重度含藻水厂建设和改造提供了参考依据。关键词:净水厂，含藻水，压力溶气气浮池，高锰酸钾预氧化中图分类号:X703．1文献标识码:A1概述含藻水源水是指藻类及其他浮游生物过量繁殖、藻数量大于100万个/L或足以妨碍混凝、沉淀和过滤正常运行的水源水［1］。水体富营养化常常导致藻类的滋生，特别是夏季的湖泊更易发生。由于藻类会产生藻毒素，长期饮用藻毒素含量超标的自来水会有损人体的身体健康，因此，含藻水源水处理备受水厂和研究者重视［2，3］。藻类在水中处于悬浮状态，常常含藻水源水浊度不高，为投药去藻提高了难度，因此夏季高温季节极易造成处理池“翻池”现象，不仅增加了后续处理单元负担，也会影响滤池出水水质［4］。本文以辽宁某净水厂为例，对含藻水源水处理工程进行设计，为净水厂高含藻水源水处理提供参考。2净水厂进、出水水质该净水厂日处理水量18．6万m3，处理后的水供城市用水，水厂出水应满足GB5749-2006生活饮用水卫生标准，进水水质如表1所示。表1净水厂进水水质项目指标项目指标Na+96．86mg/LNO－235．44mg/LCa2+77．15mg/L浑浊度最高45度平均32度最低18度Cl－36．4mg/L藻类6．92×107个/LMg2+26．06mg/L悬浮物50mg/LSO2－428．00mg/L碱度130mg/L总铁0．37mg/L总硬度160．6mg/LHCO－3246．68mg/LpH8．16NH+40．16mg/L碳酸盐硬度11．04CO2－314．21mg/L味有NO－30．39mg/L溶解性固体234mg/LCO20．01mg/L细菌总数207个/mL色度30度大肠菌群700个/mL由表1可以看出，该水源色度、浑浊度、悬浮物、细菌总数及大肠菌群数等超标，特别是藻类超标严重，属于重度含藻水。3含藻水源水净水方案确定含藻水源水去除方法有物理法、化学法和生物法。物理法是利用某些设备、器材在水体中设置特定隔离区，分离藻类或利用机械装置灭杀、驱散藻类。常见的有微滤机过滤除藻、气浮除藻、活性炭吸附除藻及电解杀藻;化学法主要利用化学药品或矿物质抑制、杀死和去除藻类，按作用机理不同，可分为化学药品直接灭杀法、强化混凝沉淀法和天然矿物絮凝法。生物法主要利用生态系统内部调节机制除藻，常见的有生物膜法预除藻、微生物絮凝剂除藻、生物活性炭除藻等。各种除藻技术各有所长，但也存在某些缺陷。目前，运行水厂常用除藻方法为预氯化和气浮法。根据进出水水质分析，结合目前含藻类水厂运行情况，并考虑到技术可行性和经济承受能力，提出处理方案如下:方案一:原水→氧化塔(预氯化)→机械絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→用户。方案二:原水→配水井→机械絮凝池→气浮池→V型滤池→清水池→用户。方案三:原水→臭氧预氧化→混合池→机械搅拌澄清池→双阀滤池→超滤膜→消毒→用户。方案一采用预氯化工艺，考虑预氯化对后续处理工艺的出藻虽有促进作用，但氯容易与原水中的有机物生成对人体有害的卤代有机副产物;方案三预处理采用臭氧预氧化，并加入超滤膜深度处理工艺，出水水质较好，但大幅增加了水处理成本;方案二主体工艺采用气浮法，气浮法恰好适于藻类密度小，投加混凝剂后形成的絮凝体不易沉淀的特点，前处理采用高锰酸钾预氧化，满足出水要求且较为经济，因此，本水厂采用方案二作为含藻水处理工艺。方案二气浮工艺种类很多，有压力溶气、真空释气法、微孔布气法、电解产气法、机械碎气法等。其中，又以压力溶气气浮法应用最多，这是由于该法所产的气泡微细度及稳定性高，在数量上也能得到很好的满足，同时