中國水協科技委簡報
[ 2011 ]第6期
中國城鎮供水排水協會
科學技術委員會辦公室 編 2011年12月25日
1. 供排水行業和專業相關科技信息
1.1. 2011年第四季度,我國南方部分地區旱情嚴重,威脅飲用水水源
湖南湘江長沙段水位連創歷史最低,12月中旬水深平均僅1.2米左右。長沙城市供水廠已經啟動安全用水Ⅱ級應急預案,應急備用取水工程發揮作用,基本保證長沙市城區常住人口309萬人的飲用水需求。
歷史上最嚴重咸潮兇猛涌入珠江口。至2011年12月30日,珠海平崗泵站已連續23.8天無法取水,珠海澳門后期保供水壓力增大。2012年元月珠海澳門供水安全將受嚴重影響。有關部門正在全力統籌調度,爭取緩解咸潮壓力。
1.2. 城鎮供水廠水質達標在逐步提升
中國城鎮供水排水協會于2011年12月7日發布“關于第三批城鎮供水廠達標情況的通報”(以下稱“通報”)!巴▓蟆敝赋觯2011年5月對第一批和第二批405座達標水廠進行了表彰。第三批經審查達標推薦水廠為73座。根據《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)的規定,國家標準的106項全部指標在2012年7月1日實施。據不完全統計,截止2009年,我國城鎮公共水廠已達4000多座,則前三批達標水廠約占國內水廠總數的比例約為12%。供水廠提質達標工作亟需加倍努力。
1.3. 《生活飲用水水源水質標準》編制工作組第二次會議于2011年12月7-8日在廣東省東莞市召開
按照國家標準的分類體系,國標GB5749-2006引用的GB3838和GB/T14848屬于安全衛生與環境保護標準,是水環境功能區劃和生活飲用水水源地保護區管理的技術依據,但不屬于產品標準。
《生活飲用水水源水質標準》(CJ3020-93)是城鎮建設行業標準,包括34項生活飲用水水源水質指標限制。CJ3020和GB5749均為產品標準,它們是相匹配的可操作應用的供水行業應用的重要依據,GB5749已修訂為2006版,而CJ3020仍為93版,已不能適應當前飲用水水源水質受污染后水源水質的復雜和多樣性。住房與城鄉建設部決定修訂CJ3020標準,編制組將于2012年上半年提出送審稿。
會議提出了很多建設性意見,將對標準初稿修改補充,使修訂的CJ3020與GB5749相匹配,具有針對性、可行性、可操作性。
發達國家早年(并適時修訂)的水源水質標準。如《歐盟水源指令》(75/440/EEC)(盡管其已經不具有歐盟的法律效力,但仍然是歐洲國家和地區評價地表水水源水質的一個重要依據);美國1968年發布了第一版國家水質基準,遂陸續發布了相關水質基準文件。2006年,美國發布最新的《國家推薦水質基準修訂匯編2006》,美國“佛羅里達州地表水飲用水水源水質標準”有81項指標限制。日本制定了保障生活環境的水質標準,規定了污染物環境標準和預防監控標準。
1.4. 第11屆中日供水技術國際交流會于2011年11月中旬在珠海市開幕
會議主題是:新世紀中日給水技術的創新實踐與發展展望。中國為會議提供了50篇論文,其中:
“水資源數字化技術在給水工程中的應用”、“臭氧活性炭與膜過濾聯用技術在杭州清泰水廠工藝升級改造中的研究與應用”、“高錳酸鉀預氧化強化去除典型PPCPs的研究”、“應對突發性水源污染的城市應急供水—進展與展望”、“長江流域飲用水水源中鉛、鉻污染現狀和治理技術的研究”。以上論文更是反映了中國給水技術的創新實踐和提高。
“日本水道技術研究中心(JWRC)關于管道技術研究成果”、“東北地區太平洋地震對供水設施的影響以及應對”、“紫外線在水中分解PPCPs的特性”。以上論文反映了日本供水設施應對大地震的對策和處理水中PPCPs的新工藝。
中日供水技術交流會由中國土木工程學會水工業分會給水委員會和日本財團法人日本供水技術研究中心(JWRC)共同發起組織的每年一次供水技術交流活動。第一屆始于2001年,在上海舉行。
1.5. 2011年11月18日珠海水務集團有限公司舉行30周年慶典
珠海水務集團前身為珠海市供水總公司。1981年7月,珠海特區成立了自來水公司,為國營企業,主要承擔珠海市及澳門的供水任務。目前珠海水務集團業務為(1)對澳門供原水,日供原水20.5萬立方米(約占澳門原水供應總量的98%)。通過珠海磨刀門供水系統工程輸入澳門受水庫。(2)對珠海供水,由拱北、香洲、唐家等六大水廠及16座鄉鎮水廠,日供水能力達100萬立方米。(3)珠海市城市排水、污水處理處理項目的投資、建設、維護和經營。目前有拱北、南水、三灶等七座污水處理廠,承擔了珠海市70%多的生活污水和工業廢水的處理。(4)負責珠海市城市垃圾填埋、垃圾發電等項目的投資、建設、運營和管養工作。
珠海水務集團,結合珠海實際和發展需求,重視科技研究和開發,近幾年內科技成果很多,如“水源污染物風險識別方法及應用”、“小型水庫藍藻水華影響因子和防治措施研究”等課題,成果很多應用價值。
1.6. 2011年12月12日深圳市水務(集團)有限公司舉行50周年慶典
1961年12月12日,經廣東省政府批準,深圳在深圳水庫側邊建設深圳第一座水廠—水庫水廠(5000 m3/日)。目前深圳市水務集團已發展成為特大型的水務供應服務企業,主要業務有(1)對深圳市供水,通過原特區內的10個水廠和原特區外龍崗和寶安的自來水廠供水;(2)深圳市城市排水業務,承擔深圳本地90.3%污水處理量;(3)水務投資運營項目,已在全國七個省成功投資運作了18個水務項目。集團公司供水能力達797萬m3/日;污水處理能力達218萬m3/日。
深圳市水務集團科技團隊實力雄厚,承擔了國家“863”項目、“十一五”重大水專項等10多個國家級課題,在水源水質預警、凈水深度處理、水生物控制等多方面科技成果累累,獲得多個國家專利和科技進步獎項。
2. 中小城市達標水廠改造實例
2011年度中國小城市科學發展評價體系研究成果發布(見光明日報2011.9.17 07版)。我國中小城市共2212個。依據中國水協發布的達標水廠名單,大中城市水廠達標率僅12%(按4000座水廠計)。中小城市(含鎮級)水廠達標難度更大。
2.1. 廣東省東莞市東江水務有限公司某水廠
在每年汛期,某河流水源水質受上游內河排澇影響,氨氮≥1.5mg/L,凈水工藝為常規處理,出廠水氨氮超標,水質不達標。凈水工藝技術改進之后,出廠水氨氮<0.5mg/L。技術措施為:
配水井處投加粉末活性炭,吸附有機物降低CODMn;
絮凝池前投加高錳酸鉀,提高氧化能力;
V型濾池采用錳砂濾料,提高濾池生物作用;
充分利用原水進入配水井時的跌落高度,提高溶解氧。
該廠進水工藝為靜態混合器、網格絮凝池、平流沉淀池、V型濾池和加氯消毒。設計規模為75萬m3/天。
2.2. 廣東省肇慶市九龍湖水廠
九龍湖水廠原水來自九坑河水庫,每年秋季后水位偏低,水源藻類含量高,氨氮、色、嗅味超標,影響出廠水達標。原水氨氮、CODMn和藻含量高值時分別為0.81mg/L、2.4 mg/L和13*106 個/L。
水廠經技術研究和生產性試驗,針對原水水質變化,調整投加藥劑種類和用量,采用常規強化混凝工藝預氧化和粉末活性炭工藝,有效降低了氨氮、改善色、嗅味、去除藻類,使出廠水水質達標。具體做法為:
先將原水pH值調節至7.4-7.8范圍內;
再將堿鋁3.5-4.5mg/L濃度和高猛酸鉀0.2-0.5mg/L濃度配制成混合液在絮凝之前投加;
經沉淀過濾后加氯消毒進入清水池。
當原水同時出現高藻、嗅味和色度異常時,采用高錳酸鉀-粉末活性炭、高錳酸鉀復合劑或專用除藻劑,一般當藻類含量為500萬/L以下采用的專業除藻劑為脫色除臭劑1號;藻類>500萬/L以上采用脫色除臭劑5號,投加量為12-25mg/L。
2.3. 江蘇淮安市東方水廠改造,水質達標,水量增加
東方水廠1994年投產使用,其第三期工程設計水量為3.0*104m3/天,分兩組并聯運行,處理流程為網格絮凝、斜管沉淀、重力式無閥濾池和加氯消毒,設計出水濃度<3NTU,實際運行斜管沉淀后濁度>6NTU,水廠出水濃度超標。(>1NTU)
水廠經過多次考察和論證,決定采用“高效絮凝塔+小孔眼絮凝+水平管沉淀+重力式無閥濾池”,即在原有工藝流程的基礎上主要增加高效絮凝塔、改造斜管沉淀為水平管沉淀,目的是使出廠水濁度<1NTU,出水量>4.5萬m3/天。2011年9月完成水廠改造,經實例,水平沉淀管進水在1.75*104 -2.27*104m3/天時,進水濁度>30NTU,出水濁度<3NTU(0.7-3.0NTU)出廠水濁度<1NTU。目前,出廠水濁度為0.16NTU,出水量提高到4.5萬m3/天。
高效絮凝塔和水平沉淀管均為珠海九通水務有限公司自主研發的專利產品,與之配套的還有水平沉淀管的自動沖洗裝置,可定時自動無人清洗,沖洗過程不影響供水。該專利產品已在內蒙古等多地水廠改造中使用。
2.4. 廣東開平振華水廠
水廠規模6萬m3/天,凈水工藝流程為混凝+斜管沉淀+氣水反沖洗快濾+氯消毒。于2011年3、4月藻類繁殖高峰期,藻含量平均達到600萬個/L,優勢藻種為微囊藻、魚腥藻,嗅味3-4級,個別時達5級。經過生產性試驗,得出結論如下:
當原水嗅味為2-3級時,可分別采用粉末活性炭,投加量為5-10mg/L,但由于粉末炭投加后,絮凝后的礬花松散不易沉淀,沉淀水進入濾池后,過濾周期縮短,為此,試驗改用投加一種新型除臭劑。新型除臭劑是一種高猛酸鉀和多孔炭類物質的復合藥劑,其中的多孔炭是經過煅燒、炭化和球磨而成的孔隙率相當大的炭狀物。高錳酸鉀能將致臭有機物氧化為惰性物質,而多孔炭類物質具有的微孔結構能吸附有機物及氧化中間產物。試驗又認為新型除臭劑在混凝劑投加之后的后續階段投加效果更好。
當原水嗅味為4-5級時,采用新型除臭劑與粉末活性炭聯用,同時投加泥(土)。新型除臭劑投加點在混合槽前部,投加量5-10mg/L;粉末炭投加點在絮凝中段,投加量5-10mg/L;泥量30-50mg/L,投在混凝前段,提高混凝效果,使礬花密實易沉。
振華水廠的生產性試驗表明,水質嗅味完全達標,其他水質指標也符合國家標準,可以為同行水廠改造參考。
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