預處理工藝

主要工藝

隨著經濟發(fā)展,水源水質已受到不同程度污染,污染成分越來越復雜,例如地表水主要污染物為高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、石油類;湖、庫水源主要污染物TN、TP、藻類及其分泌物;另外水土流失等造成原水含砂量增多。

當原水含砂量、色度、藻類、有機物、致突變前體物等含量較高、臭味明顯時,經過常規(guī)處理工藝的凈水不能達到水質目標時,在常規(guī)處理工藝基礎上增加預處理以解決受污染飲用水源水處理。

預處理設施有連續(xù)運行、間歇運行和應急性處理裝置。

預處理的工藝主要有預沉、生物預處理、化學預氧化、粉末活性炭吸附;此外,還有曝氣法、水庫蓄存、自然沉淀等,新的預處理方法如磁分離工藝等正在推廣使用。

1、預沉

原水泥砂顆粒較大或濃度較高時,采用一次混凝沉淀和加大投藥量仍難以滿足沉淀出水要求,此時應設置預沉池。可根據(jù)原水含砂量、粒經、沉降性能、砂峰持續(xù)時間、排泥要求和條件、處理水量水質要求,結合地形、現(xiàn)有條件選擇預沉方式。

預沉池常用的有沉砂、沉淀(自然沉淀、絮凝沉淀)、澄清等。原水中懸浮物多為砂性大顆粒時應采用沉砂池,原水含有較多黏土性顆粒時采用混凝沉淀、澄清等凝聚沉淀方式。

2、生物預處理

生物預處理的主要作用是去除原水中氨氮、異臭、有機微污染物、藻類等,減少對后續(xù)工藝濾池的堵塞,達到生活飲用水水質標準。

生物預處理是利用依附在填料上的微生物自身生命代謝活動(氧化、還原、合成等過程),微生物的生物絮凝、吸附、氧化、生物降解和硝化等綜合作用使水中氨氮、有機物等。逐漸有效去除。生物預處理主要包括生物濾池和生物接觸氧化兩種方式。

主要設備有閥門、蝶閥、止回閥、排氣閥、攪拌器、水泵、鼓風機、空壓機等。

3、化學預氧化

在混凝工序前投加氧化劑可以去除微量有機污染物、除藻、除嗅味、控制氯化消毒副產物、去除鐵錳等,并可起到助凝作用。在預氧化過程中,氧化劑與水中多種成分作用,能夠提高對有害成分的去除效率,但在一定條件下也會產生某些副產物。目前給水處理預氧化藥劑主要有臭氧、高錳酸鉀(及高錳酸鉀復合劑PPC)、氯、二氧化氯等。由于二氧化氯的副產物對人體有害,其投量不宜過高,因此二氧化氯一般主要作為后續(xù)的消毒劑使用;高鐵酸鹽制備難度大、成本高、易分解，實際工程中使用的較少。

4、粉末活性炭吸附(應急)

粉末活性炭吸附是完善常規(guī)處理工藝,去除水中有機污染物的有效方法之一。

當原水短時間內含較高濃度溶解性有機物、色嗅味異常時,采用投加粉末炭,主要作用是吸附溶解性物質和改善色、臭、味等感官性指標。由于連續(xù)大量投加粉末活性炭成本較高,因此只在應對突發(fā)水源事件時使用。

粉末炭一般投加在原水中,經過充分混合接觸后(10~15min),再投加其他藥劑。

粉末活性炭的投加方法有干式投加和濕式投加兩種。目前常用于給水處理工藝中的是濕式投加法,即將粉末活性炭配置成懸浮液定量投加。懸浮液的質量百分比濃度采用5%為宜。

主要設備:粉末活性炭壓縮空氣進料系統(tǒng)、貯料倉、除塵過濾器、輸送料斗、投加罐進料器、螺旋投加器、計量泵等。

（1）設計要點 炭漿的輸送可采用塑料水泵或普通離心泵,管道采用聚丙烯管道或ABS管道,管道內漿液流速一般在1.5~2.0m/s為宜,攪拌設備的功率按1~1.5kw/m³設計,所有炭漿制備和投加池均要求密封且通氣系統(tǒng)要設置空氣過濾器,以防止粉末活性炭污染環(huán)境和空氣中灰塵進入炭漿池,降低炭漿的吸附效率。

（2）計算公式

①粉末活性炭干粉量及調配水量計算

日常粉末活性炭干粉量=已知處理數(shù)量×日常粉末活性炭的投加量

最大粉末活性炭干粉量=已知處理數(shù)量×最大粉末活性炭的投加量

②調配池容積和投加池容積

投加池容積=日常粉末活性炭的投加量×4h

調配池容積=投加池容積/2