1.5 给水处理工艺流程
水处理的目的即是去除或降低原水中的悬浮物质、胶体、有害细菌、病毒以及溶解于水中的其他有害物质,使处理后的水质达到国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)。
水处理的基本原则,就是将现有的给水处理技术(包括新技术)、方法进行组合,以尽可能低的工程造价,去除水中的各种杂质,使水质得到净化。原水水质和用水对象不同,所选用的工艺流程就不同。
1.5.1 一般水质的原水
对于优质地下水,一般采用简单的消毒处理工艺即可满足净水水质要求。
地表水水质较好时,一般经过混凝—沉淀—过滤—消毒常规处理,水质即可达到生活饮用水标准;此为前述的常规给水处理工艺(即四段法)。本书以该常规处理工艺介绍为主。
对于浊度经常在15NTU以下,最高不超过25NTU,色度不超过20的地表原水,一般可在过滤前省去沉淀工艺,采用直接过滤工艺。
1.5.2 特殊水质的原水
1.5.2.1 高浊度原水
对于高浊度水,其处理工艺受河道泥沙影响较大,一般设有调蓄水库,且往往采用二次沉淀,可根据原水泥沙情况进行工艺选择。
(1)长江上游各江河中,泥沙稳定且含沙量比例较小,沙粒容易下沉,取水有保证,一般可不设调蓄水库,采用二级或三级絮凝沉淀工艺,如图1.5.1所示。
图1.5.1 不设调蓄水库时的二次沉淀处理工艺
(2)设浑水调蓄水库时的处理工艺。浑水调蓄水库可用于一次沉淀池的泥沙沉淀,为便于排除泥沙、节电和管理,除死库容外,一般可将沉淀部分和蓄水部分分别设置,多采用沉沙条渠进行自然沉淀,或采用平流式沉淀池、辐流式沉淀池等进行自然沉淀。其工艺流程如图1.5.2所示。
图1.5.2 设浑水调蓄水库自然沉淀处理工艺
(3)设清水调蓄水库的处理流程。考虑供水安全,高浊度水处理流程上采用清水调蓄水库。水厂不能取水运行时,可消耗清水调蓄水库的水量。工艺流程如图1.5.3所示。
图1.5.3 设清水调蓄水库自然沉淀处理工艺
1.5.2.2 微污染水源水
微污染水源水的处理,按其处理工艺的流程,可以分为预处理、常规处理、深度处理。按照工艺特点,可以分为传统工艺强化技术和新型组合工艺处理技术。处理方法具体见本书第4章,本节只介绍处理方法组合后的工艺流程。
1.常规处理与预处理或深度处理的组合
常规处理与预处理或深度处理的组合流程为:预处理-常规处理;常规处理-深度处理;预处理-常规处理-深度处理。
预处理技术有化学氧化预处理、生物氧化预处理和吸附法。常用的化学氧化剂氯、臭氧、高锰酸钾和高锰酸盐复合剂等;生物预处理技术有生物接触氧化法、塔式生物滤池、生物转盘、淹没式生物滤池、生物流化床等;吸附法主要是指粉末活性炭吸附和沸石吸附等。
深度处理是附加在常规处理工艺之后,将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前驱物加以去除。广泛采用的技术有生物活性炭、臭氧-活性炭联用和膜技术等。
2.传统工艺强化处理
改进和强化传统净水处理工艺是目前控制水厂出水有机物含量最经济最具实效的手段,主要有强化混凝、强化沉淀、强化过滤等工艺。
强化混凝的目的,在于改善混凝条件,提高混凝效果。方法是投加新型有机或无机高分子助凝剂、改进絮凝设备、优化混凝搅拌强度等。
强化沉淀技术主要是通过改善沉淀水流流态、减小沉降距离等,以大幅度提高沉淀效率。
强化过滤技术,是在不预加氯的情况下,在滤料表面培养繁殖微生物,使滤料不仅可以除浊,还可以利用微生物降解有机物、氨氮、亚硝酸盐氮等。如常用的活性滤池,就是在普通石英砂表面培养附着生物膜,用以处理微污染水源水。
3.新型组合工艺
用于微污染水源水处理的新型组合工艺主要有臭氧、沸石、活性炭的组合工艺,高锰酸钾与粉末活性炭联合工艺,微絮凝-直接过滤工艺,气浮-生物活性炭工艺,生物接触氧化-气浮工艺等。