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江南,嘉兴饮用水处理技术的发展与回顾 总结了从常规处理工艺到生物预处理工艺、深度处理工艺以及水源湿地技术的发展必要性和特点，尤其是根据科学原理，以工程技术措施系统解决冬季低温期除氨氮的难题，为饮用水厂的
时间：2023-12-26
焦点提醒：总结了从常规处置工艺到生物预处置工艺、深度处置工艺和水源湿地手艺的成长需要性和特点，特别是按照科学道理，以项目手艺办法系统处理冬季低温期除氨氮的困难，为饮用水厂的扶植和成长供给了一个手艺思绪。
摘要：嘉兴市地处杭嘉湖平原，饮用水水源为地表河网水，汗青上遭到严峻的污染。回首了嘉兴近40年来，跟着水源水质的转变和饮用水尺度的不竭提高，嘉兴饮用水处置手艺的应对办法和成长过程，总结了从常规处置工艺到生物预处置工艺、深度处置工艺和水源湿地手艺的成长需要性和特点，特别是按照科学道理，以项目手艺办法系统处理冬季低温期除氨氮的困难，为饮用水厂的扶植和成长供给了一个手艺思绪。
嘉兴地处浙江省东北部，地势平展、河网纵横属在杭嘉湖平原腹心肠带。20世纪80年月初，嘉兴局部地表水尚可作为饮用水水源，但跟着工农业的快速成长和生齿的堆积，使得水源蒙受较为严峻的污染，水源水质降落至Ⅳ、Ⅴ类，乃至呈现劣Ⅴ类的环境。水情况状态的恶化，使得饮用水源矛盾日趋凸起，严峻限制了嘉兴的经济成长。最近几年来，水源湿地的利用和“五水共治”的深切推动，嘉兴的水情况获得了底子改良，但若何将受污染原水处置成为合适尺度的饮用水，一向是嘉兴供水人研究和奋斗的方针的。
01
嘉兴饮用水处置手艺的成长过程
嘉兴供水人一向面临水源污染的实际问题和供水水质尺度愈来愈严酷的两重要求，饮用水处置手艺履历了不竭的成长和优化。按照其处置工艺的成长，可分为常规处置阶段、生物预处置+强化常规处置阶段、生物预处置+强化常规处置+深度处置阶段和手艺晋升优化阶段。
①第一阶段：常规处置阶段
为了保障嘉兴市居平易近饮用水平安，20世纪80年月末90年月初成立了石臼漾水厂。水源水取自嘉兴市那时水质最好的新塍塘，设想供水能力为l5×104m3/d，分两期扶植，一期项目设想能力为5×104m3/d，建成在1992年，清水处置工艺流程如图1所示。
图1 常规处置工艺流程
该清水工艺即保守意义的常规处置工艺，首要是去除原水中悬浮物、胶体物和部门年夜份子无机物，并杀灭水中绝年夜部门细菌和病毒，以包管饮用水的平安性。出厂水水质到达《糊口饮用水卫生尺度》(GB 5749—85)要求。
②第二阶段：生物预处置+强化常规处置阶段
跟着嘉兴经济的快速成长，地表水污染问题日趋凸起。水源水水质目标如NH3-N、消融性无机物等已劣在Ⅲ类水体，常规清水处置工艺又难以有用去除NH3-N和消融性无机污染物，影响出厂水水质。为了顺应水情况情势成长和城市成长需求，石臼漾水厂在1995年最先二期扩建项目，采取了弹性立体填料生物预处置手艺，建成国内首个饮用水厂生物接触氧化预处置池；同时将四阀滤池革新为气水反冲均粒滤料滤池，采纳投加高锰酸盐复合药剂等强化常规处置办法，并在1996年6月投入出产。生物预处置+强化常规处置工艺流程如图2所示。
图2 生物预处置+强化常规处置工艺
该工艺在保守工艺功能的根本上，增添了处置NH3-N和部门消融性无机物的功能。此中生物接触氧化池首要操纵弹性立体填料上发展的微生物的氧化分化和转化功能，以水中无机物(少数以无机物)作为微生物的养分，经由过程其新陈代谢感化，对无机物、NH3-N等污染物进行初步去除降解，减轻后续处置单位负荷。同时处置工艺中采取了投加高锰酸盐复合药剂强化常规处置的办法，不但强化了混凝结果，也有益在无机污染物的去除。滤池中滤料也改成均质滤料，截污机能较着晋升，同时耽误了过滤周期，提高了产水量，经济效益较着。水厂出厂水水质到达了《糊口饮用水卫生尺度》(GB 5749—85)。
③生物预处置+强化常规处置+深度处置工艺
因为嘉兴水情况的延续恶化，使得地表水污染严峻。水体水质急剧降落，终年为Ⅳ～V类，枯水期乃至劣在V类。嘉兴市供水水源多为平原河网过境水，原水中氨氮和无机物含量较高，是典型的污染水源水，若继续沿用原有清水工艺，将致使水厂出水CODMn和氨氮等超标。是以，必需晋升周全晋升处置工艺手艺。
2003年9月，石臼漾水厂经由过程手艺晋升，实现了臭氧和活性炭（O3-BAC）深度处置工艺作为终究保障手段的多级樊篱的饮用水处置手艺。至此，嘉兴饮用水处置手艺已构成生物预处置+强化常规处置+深度处置的多级樊篱处置手艺。这一手艺系统在2004年石臼漾水厂现场钻研会上被预会专家总结为“嘉兴模式”。该手艺具体工艺流程图3所示。
图3 生物预处置+强化常规处置+深度处置工艺流程
该工艺采取O3-BAC深度工艺，偏重在去除常规工艺难以去除的消融性小份子无机物，以下降出厂水的CODMn。革新后的水厂出水水质合适卫生部2001年公布的《糊口饮用水卫生规范》的要求。石臼漾水厂厥后还进行了扩建，采取中置式高密度沉淀池替换保守平流沉淀池。至2005年6月，石臼漾水厂总范围到达25×104m3/d，出厂水水质到达《城市供水水质尺度》（CJ/T 206—2005）。这一阶段，活性炭池均采取下向����APP流。
按照城市成长计划，嘉兴市贯泾港水厂最先投资扶植。此中一期供水能力为15×104m3/d，工艺手艺系统沿用石臼漾水厂的工艺系统，以生物预处置+强化常规+深度处置工艺为首要手艺线路。具体工艺流程见图4。
图4 贯泾港水厂一期工艺流程
从贯泾港水厂一期项目最先，活性炭池转为上向流体例运转，更有益在无机物的去除，同时活性炭池的工作周期可耽误至一个月以上；项目中还设置了粉末活性炭的应急投加系统（石臼漾水厂同期也增设了粉末活性炭应急投加系统）；砂滤池前增添了二次微絮凝。但中置式高密度沉淀池在利用中具有轮回污泥浓度低、工作负荷低等问题，在后续优化运转治理中进行了手艺革新。
④手艺晋升优化阶段
2000年今后，嘉兴市对全市域水情况采纳了一系列的改良和庇护办法，可是水源水质并未获得较着改良。与此同时水厂还要应对水质尺度的晋升：《糊口饮用水卫生尺度》（GB 5749—2006）较之之前尺度由35项增添至106项；2008年，浙江省会市水业协会公布了《城市供水现代化水厂评价尺度实行细则》（2008年版）；2013年，该尺度进一步晋升为《浙江省会市供水现代化水厂评价尺度》（2013版），此中浊度目标由国度尺度的1NTU晋升为0.1NTU，其他15项目标也有分歧水平的提高。这些尺度的实行间接促使嘉兴饮用水水处置手艺不竭晋升、更新和优化。2009年6月，石臼漾湿地投入运转，极年夜地晋升了石臼漾水厂水源水水质。
颠末多年的优化运转和手艺堆集，同时借助国度严重水专项课题的研究机缘，贯泾港二期工艺（15×104m3/d）进行了周全晋升和系统设想，具体工艺详见图5。
图5 贯泾港水厂二期工艺流程
贯泾港水厂二期工艺也同时配建贯泾港湿地，该湿地的运转和嘉兴市“五水共治”不竭推动，使贯泾港水厂进水水质不竭晋升，终年保持在IV尺度，并有进一步改良的趋向。贯泾港水厂还将水源湿地纳入水厂工艺运转规模，设置了湿地水源和长水塘水源彼此切换的双水源系统，并操纵这一功能，实现了与保守意义上向水质较好水源切换分歧的“双水源水温水质预警自动切换手艺”。研究注解，分歧水温前提下，去除NH3-N的亚硝化和硝化细菌种属分歧；按照这一道理，在每一年秋冬寒暄水温降至10℃摆布时，贯泾港水厂自动将水源切换至NH3-N浓度较高的水源，协助完成图5中生物滤池与水温相顺应的亚硝化和硝化细菌的培育，待菌种培育使命完成后，再将水源切换至NH3-N浓度更低的水源，从系统上处理了持久搅扰水厂的冬季低温期NH3-N的去除问题。
二期工艺的另外一个显著特点是打消了生物预处置手艺（见图5），采纳“先除浊为主再除污染物”的手艺线路，避免了项目中常见的生物预处置池“夏日微生物过度发展、冬季微生物活性急剧降落”的问题。后置的生物滤池除完成生物除氨氮感化外，出水浊度均在1NTU以下，有用节制了水中的颗粒物浓度，减轻了后续O3-BAC的负荷。工艺中，还采取了治理上更加成熟的平流沉淀池代替了中置式高密度沉淀池；砂滤池采取二次微絮凝手艺和滤池低强度反洗手艺连系，节制出水浊度和颗粒数，同时反冲刷节水可达20%。
经由过程优化运转，出厂水水质不但到达了《糊口饮用水卫生尺度》（GB 5749—2006)，还到达了更加严酷的《浙江省会市供水现代化水厂评价尺度》（2013版）；此中出厂水浊度＜0.1 NTU、2µm以上的颗粒数＜30个/mL，有用节制了微生物风险，保障了城市供水水质的平安。
02
“嘉兴模式+”的会商
贯泾港水厂二期工艺是多年项目经验和理论研究的功效，从流程图上看，工艺偏长，但从工艺内涵的逻辑性阐发能够看出其首要的手艺思绪。
①“先除浊再除氨氮”的手艺思绪，连系双水源的手艺思绪处理了冬季低温期除NH3-N的手艺困难。同时处理了生物预处置手艺冬季微生物活性低和生物量少、而夏日微生物过度滋生的问题。
②采取二次微絮凝手艺和滤池低强度反洗手艺，滤池反冲刷节水达20%。
③采取保守有用的手艺办法，例如平流沉淀池，使水厂运转更加不变，易在治理。
④采取O3-BAC深度处置工艺，特别是上向流手艺，提高了无机物的去除结果，同时将运转周期提高到一个月以上，下降了反冲刷能耗。
⑤贯泾港水厂的运转优化治理中，对峙“系统优化优先，单体修建物优化遵从系统” 指点思惟，从而使多级樊篱的手艺特点获得充实表现。
近几年的工作实践注解，嘉兴市在饮用水手艺方面的不竭立异和朝上进步应对了水源水量变化和饮用水尺度的晋升，包管了城镇用水需求。“嘉兴模式”也由特点光鲜的手艺系统改变成为 “项目利用成熟手艺功效+完美优化现有工艺系统+预研新手艺”三同时的“嘉兴模式+”手艺治理系统。“嘉兴模式+”的水处置手艺和运转治理系统不但仅是发掘现有工艺潜力、利用研究功效晋升完美工艺，更在其对将来手艺的研究开放性，有备无患跟踪和研发新型项目手艺是“嘉兴模式+”不竭进步的内在。
03
关在水质晋升的进一步思虑
嘉兴市今朝供水水质已到达《糊口饮用水卫生尺度》（GB 5749—2006）的要求，但面临人平易近大众对水质不竭晋升的需求，嘉兴市水务投资团体无限公司打算在水源、水处置工艺、管网等方面进行周全晋升。
①在水源方面，进行嘉兴市域外引水。2015年以来，嘉兴市积极经营介入千岛湖引水项目，力求完全处理水源问题，但因为引水水量无限，不克不及完全知足城镇所需水量；嘉兴市今朝正在进行“太湖饮水”的可行性论证。
②在晋升工艺方面，研究有针对性的水处置手艺。嘉兴市供水水质进一步晋升的限制性参数是高锰酸盐指数，今朝已有的生物处置手艺和臭氧活性炭手艺难以有用去除浓度已较低的无机物；贯泾港水厂正在国度严重水专项撑持下进行低盐截留率的纳滤系统手艺研究。
③在供水管网方面，研究实行“年夜分质”供水、多水源供水策略。工业企业与居平易近糊口、居平易近冲厕等与饮用水水质要求均分歧，斟酌到居平易近家庭内部门质供水对管网革新所需的庞大费用和潜伏风险，嘉兴市水务投资团体正在论证“工业企业零丁供水、居平易近优良供水”的“年夜分质”策略。面临多水源供水的必定情势，相干运转手艺也在国度严重水专项撑持下有序进行。
本文全文见《中国给水排水》2021年第2期“嘉兴饮用水处置手艺的成长与回首”，其作者和单元以下：
徐飚1，朱海涛1，孙海平1，刘宏远2
本文尺度著录格局：
徐飚，朱海涛，孙海平，等.嘉兴饮用水处置手艺的成长与回首[J].中国给水排水，2021，37（2）：7-11.
XU Biao, ZHU Haitao, SUN Haiping,et al. Development and review of drinking water treatment technology in Jiaxing [J]. China Water & Wastewater, 2021, 37(2): 7-11（in Chinese）.
编纂：李德强
