一、水質特征

1. 東江流域的水源水質特征

東江是珠江水系干流之一，長度562公里。發(fā)源于江西省南部的尋烏縣，向西南流經(jīng)廣東省龍川縣、東源縣、紫金縣、惠陽區(qū)、博羅縣至東莞市石龍鎮(zhèn)進入珠江三角洲，于增城區(qū)禺東聯(lián)圍東南匯入獅子洋。

東江是廣東省的主要水源地之一，除了沿線的縣市，東江是香港、廣州、深圳、東莞等特大城市的主要供水水源

取水方式：

東莞、廣州等沿線城市：從東江直接取水

深圳、香港等境外城市：通過引水工程遠距離調水到水庫

水質問題：

東江：干流水質尚可，83.1%河段達到Ⅰ-Ⅲ類地表水標準，符合水源水要求，，16.9%河段屬于Ⅳ-劣Ⅴ類。上游和中游水質較好，下游及界河段水質差，主要污染物為氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、消毒副產(chǎn)物前體物，季節(jié)性特征明顯，雨季排澇期間水質惡化

水庫：主要水源水庫水質總體優(yōu)由于Ⅲ類地表水表標準，但普遍存在富營養(yǎng)化現(xiàn)象。季節(jié)性特征明顯，主要污染物為藻類、臭味、鐵、錳、消毒副產(chǎn)物前體物等

深度處理的技術需求：

剛性需求：氨氮和有機物等污染物水平較高，常規(guī)工藝處理后不能達到飲用水水質標準要求，存在水質標超的現(xiàn)象

改善型需求：原水水質總體較好，但明顯的季節(jié)性特點，采用常規(guī)凈水工藝時，存在飲用水水質超標的風險

二、深度處理改造工藝選擇

深度處理技術：

深度處理就是針對飲用水中常規(guī)處理工藝不能有效去除或在常規(guī)處理工藝中產(chǎn)生的溶解性有機物開展去除的飲用水除污染新技術或新工藝。

三、應用案例

案例1 深圳梅林水廠深度處理改造工程(60萬噸/天)

水質特征：

以深圳水庫為水源，水質總體能達到《GB3838-2002》Ⅲ類水的要求

氨氮濃度一般低于0.2mg/L，CODMn濃度低于3mg/L,但總氮常高于2mg/L，總磷高于0.025mg/L,呈中等富營養(yǎng)化狀態(tài)

夏、秋兩季藻類高發(fā)，2-MIB和土臭素含量較高，偶發(fā)嗅味投訴

雨季面源污染合并藻類爆發(fā)，消毒副產(chǎn)物前體物較高，存在超標風險

現(xiàn)有構筑物：

機械混合池、折板反應池、平流沉淀池、V型濾池、清水池

預留用地：

在現(xiàn)有常規(guī)工藝基礎上，預留了實施深度處理工藝的充足用地

工程投資及運行成本：

作為深圳市第一個深度處理改造水廠和重要的民生工程，要求高標準、高起點建設，水質顯著改善

改造后出現(xiàn)問題

u 炭池猛水蚤、劍水蚤等微型動物繁殖和穿透，置于砂濾池之后，存在一定生物安全風險

u 下向流炭池生物反應主要集中在上層活性炭，利用率不夠高

u 運行8年左右活性炭強度顯著下降，出現(xiàn)粉化現(xiàn)象

案例2 深圳沙頭角深度處理改造工程(4萬噸/日)

主要水質問題：

問題一：微生物安全保障能力和水平相對薄弱，是直接飲用水的主要限制因素：

濁度：出水平均為0.12NTU;過濾期間常大于0.1NTU，初濾最高達5NTU;

細菌等微生物指標：細菌時有檢出，但未超標;大腸桿菌從未檢出

水生生物(如紅蟲、劍水蚤、輪蟲等)在水源和處理構筑設施內易孳生。

問題二：原水季節(jié)性高藻導致的異嗅異味，影響到飲用水感觀

原水存在的嗅味主要有泥味、腥臭味、藥味等，并呈季節(jié)性規(guī)律;

水質投訴：占10-20%。

問題三：對水源水質突變的應對能力較弱，水質安全存在一定隱患：

正坑水庫(備用)：庫容小，易受到周圍地區(qū)影響;雨洪季節(jié)，原水濁度、重金屬等指標大幅提高;

4-10月期間，水生微型動物會大量孳生。

改造目標及面臨問題：

目標：

提高對水源水質突變的應對能力

提高生物安全控制水平和保障能力

改善嗅味

為鹽田片區(qū)優(yōu)質飲用水改造提供穩(wěn)定優(yōu)質的出廠水(化學穩(wěn)定、生物穩(wěn)定)

問題：

水廠位于山坡上，可擴充的面積很小，用地十分緊張，無法改造為正常的臭氧-活性炭工藝

原來的石英砂快濾池比較淺(砂層1.2米)，無法改造為炭砂雙層濾池

改造工藝選擇：

超濾：

采用(陶氏)PVDF材質的中空纖維膜;

壓力方式：外壓

膜孔徑為0.03um，

中空纖維內徑/外徑為0.7mm/ 1.3mm;

單支膜面積77 m2，

膜通量69.9L/(m2?h)

改造工程特點：

(1)系統(tǒng)集成度高、占地面積小。解決了沙頭角水廠用地緊張而難以采用臭氧-生物活性炭工藝的問題，對類似水廠的深度處理改造具有示范意義;

(2)在水質安全方面，工藝將活性炭與超濾膜相結合，既發(fā)揮了活性炭去除嗅味等溶解性有機物的特性，又具備了超濾膜去除顆粒物、濁度和微生物的優(yōu)勢;

(3)在應對原水季節(jié)性污污染方面，該工藝對濁度、藻類、嗅味、重金屬、微污染有機物等水質突變具有較強的應對能力，適用于季節(jié)性微污染水源水;而臭氧-生物活性炭工藝則對突發(fā)性高濃度有毒有害有機污染的原水具有更強的抗沖擊性。

投資及運行成本：

案例3 東莞第二水廠提標改造工程(1萬噸/日)

原水水質問題：

以東江下游水為水源，水質較差，存在嚴重的季節(jié)性高污染

雨季城市污水通過支流泄洪大量進入東江

上游城市污水排放對原水水質影響

潮汐上溯期間影響污水下泄

表現(xiàn)為高氨氮，高有機物，消毒副產(chǎn)物前體物、嗅味等問題也突出

改造目標：

目標：

提高綜合凈水效果

提高氨氮的去除能力，減少停產(chǎn)頻率

問題：

季節(jié)性污染，不希望投入改造的工程和運行成本太高

水廠受場地限制，無法擴建，不能加長凈水工藝流程

現(xiàn)有砂濾池較深(4.4米)，有可供利用的豎向空間

工藝設計及參數(shù)：

曝氣炭砂濾池 ：

炭砂濾池是把水廠原有的砂濾池改造成活性炭石英砂雙層濾料濾池，在濾池原有的對顆粒物去除截留的基礎上，通過增加顆?；钚蕴繉τ袡C物的吸附作用和強化濾層中微生物對污染物的生物降解作用，提高對有機物和氨氮的去除效果。為了提高活性炭池生物活性，在炭層增加曝氣。

1. 濾料：石英砂，粒徑0.5-1.0mm，厚度400mm，K80<2.0;活性炭，粒徑8×30目，煤質壓塊破碎炭，厚度1.0m; 2-4mm粗砂，厚度0.2m

2. 過濾方式

：改造濾池為恒速變水頭過濾，各濾池間新增進水堰，以跌水的方式進水

3. 出水系統(tǒng)：建出水堰，堰上邊緣高于濾池內的濾料表面0.1m

4. 反沖洗排水槽：拆除原有排水槽，新建3個不銹鋼反沖洗排水槽

5. 配水配氣系統(tǒng)：將大阻力豐字型穿孔管改為中阻力濾頭配水配氣

6. 曝氣系統(tǒng)：炭層表面下方600mm設置曝氣設施，DXL=55mmX200mm全表面布氣剛玉管式微孔曝氣器，按過濾面積均勻布置曝氣頭，單個氣量1m3/h;曝氣比0.05-0.3

本文根據(jù)深圳市水務集團 技術部 劉麗君 高級經(jīng)理在“首屆城鎮(zhèn)凈水廠現(xiàn)代化技術改造高峰論壇”上，題為《季節(jié)性突變水源的深度處理工藝改造應用案例》的發(fā)言整理而成，未經(jīng)本人審閱。

來源:給水排水  作者:劉麗君

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