基于传统净水工艺的节地改造升级方法技术

本发明专利技术提供了一种基于传统净水工艺的节地改造升级方法；所述方法包括如下步骤：(1)湖泊或水库原水经次氯酸钠投加装置进入水泵房；(2)经预臭氧和混凝剂投加装置进入水厂混凝池；(3)经平流沉淀池进入浸没式PVDF超滤膜抽吸组件；(4)进入颗粒破碎活性炭-石英砂双层滤池，经紫外-氯胺顺序消毒后，进入清水池，然后加压输送至配水管网，即可。本发明专利技术是对传统净水工艺的改进，实现了出水水质的根本改善，本发明专利技术方法简单，工艺流程紧凑，成本低，效果显著。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种；所述方法包括如下步骤：(1)湖泊或水库原水经次氯酸钠投加装置进入水泵房；(2)经预臭氧和混凝剂投加装置进入水厂混凝池；(3)经平流沉淀池进入浸没式PVDF超滤膜抽吸组件；(4)进入颗粒破碎活性炭-石英砂双层滤池，经紫外-氯胺顺序消毒后，进入清水池，然后加压输送至配水管网，即可。本专利技术是对传统净水工艺的改进，实现了出水水质的根本改善，本专利技术方法简单，工艺流程紧凑，成本低，效果显著。【专利说明】
本专利技术涉及一种净水工艺，尤其是一种。
技术介绍
目前，我国大部分饮用水处理工艺仍是传统的混凝、沉淀、过滤和消毒工艺。随着 2006年新饮用水水质国家标准的推出，在地表水质没有根本性好转的情况下，特别是以湖 泊和水库水为原水的水厂，传统饮用水处理工艺很难实现出水水质完全达标。因此，大部分 水厂在未来的几年都需要进行工艺改造升级。但由于城市化的快速发展，许多水厂都被周 围城市建筑包围，没有可供扩建的土地或需通过高昂的拆迁征地才能完成扩建。如何实现 不征地或少征地，利用原有净水构筑物和现代水质净化新技术实现传统净水工艺节地升级 是众多城市水厂面临的重大课题，也是必须创新解决的急迫问题。 传统的混凝、沉淀、过滤和消毒净水工艺是一个物理化学过程，对于有机污染日 益严重、水体在温暖季节存在富营养化现象的各种湖泊和水库水源来讲，虽然通过传统净 水工艺可使出厂水质变清，但大量的藻细胞会严重影响混凝沉淀工艺和过滤工艺的正常运 行，其中仍然存在的各种溶解性有机物、特别是致嗅物质还是会导致人们对饮用水水质的 不信任，而在氯化消毒工艺环节也会产生各种有健康风险的消毒副产物并导致出厂水质生 物不稳定，在管网输配环节产生微生物再生、微生物诱导腐蚀、基因水平转移引发的微生物 耐药性增强等问题。 超滤膜技术与传统水处理工艺相比，能有效截留杂质、细菌和病原菌，从而降低后 续消毒加氯量，减少消毒副产物的生成量。其中浸没式超滤膜因具有产水量高、能耗低、便 于与其他工艺相结合等优势而受到广泛重视，成为替代水厂传统处理工艺的最佳技术选择 之一。 瞿芳术，梁恒，王辉等在PAC-UF工艺处理沉淀池出水试验一文中（哈尔滨工业大 学学报，2010,42(11) :1779-1782)，利用粉末活性炭（PAC)和浸没式超滤膜组件联合处理 净水厂沉淀池出水，并对处理前后水样的浊度、COD^、UV254、T0C和三氯甲烷生成势进行检 测。结果表明：PAC能够加强超滤膜对水中颗粒及胶体物质的控制，使出水的浊度保持在 0. 10NTU以下，去除率在95%以上；PAC能有效提高超滤工艺对有机物的去除能力，PAC的最 佳投量在20?30mg/L ;PAC和超滤膜联合使用还能去除三氯甲烷的前驱物，在投量为20? 30mg/L时能降低23. 9%?31. 4%的三氯甲烷生成势。通过分析PAC投量对膜通量下降的 影响可知，PAC投加可以降低膜污染，同时，PAC - UF工艺中形成的膜污染以粉末活性炭颗 粒泥饼层为主，可以通过简单的水力反冲洗实现通量恢复。该方法虽然通过PAC引入吸附 环节，但对有机物如〇?^，254和T0C的去除率有限，分别为16. 7%，11.0%和18. 5%，且 PAC与混凝剂在一起很难回收利用，对于像上海一天净化约700万吨水的城市一年仅PAC就 需3. 78亿元，对水厂也是很大的经济负担。用超滤工艺替代传统工艺中的过滤工艺，从而 实现水质的提升，是超滤膜在饮用水处理中的一种重要应用形式。该文超滤工艺用于处理 沉淀出水，与沉淀池是各自独立设置，没有考虑节地需求，也没有充分利用平流沉淀池沉淀 区空间余量。该文建议采用的改姓PVC膜材料普遍存在易断丝，影响净水过程稳定性，且这 种工艺一般针对原水水质稳定、水中有机物和氨氮较低的情况。而以湖泊或水库为原水的 传统净水工艺很难以此作为终极升级工艺，且水质不能得到保证。 冯硕，张晓健，陈超等在炭砂滤池在饮用水处理中的研究现状及前景一文中（中 国给水排水，2012, 28 (4) :16-19)指出，面对普遍存在的微污染水源水质和生活饮用水卫 生标准的日益提高，自来水厂有必要采用深度处理工艺。炭砂滤池在保证有效去除浊度的 基础上，可以增强对有机物和氨氮等污染物的去除效果，且炭砂滤池只需对水厂砂滤池进 行改造，无需增加新的处理构筑物，基建及日常运行管理费用较低，因此适用于我国自来水 厂的提标改造。在组合工艺方面，作者仅提出了针对易氧化难吸附有机物的污染，可采用预 氧化和炭砂滤池组合工艺；针对高浓度易吸附有机物的污染，宜采用粉末活性炭和炭砂滤 池组合工艺；针对高浓度氨氮污染，可采用曝气和炭砂滤池组合工艺，其炭砂滤池中的活性 炭主要功能是吸附作用，未考虑活性炭吸附饱和后如何发挥功能，对活性炭的选择性也未 考虑，因为当活性炭作为微生物载体时，其要求是完全不同于吸附载体的。同时该文缺乏针 对传统净水工艺的整体节地改造升级工艺方案，特别是针对高藻型湖泊或水库型原水的传 统净水工艺改造升级方案。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于传统净水工艺的节地改造 系统升级技术。本申请以传统混凝、沉淀、过滤和消毒为净水工艺的城市水厂为目标，通过 集成创新，针对高藻型富营养湖泊或水库原水，以原水预处理、平流沉淀和砂滤工艺单元为 核心，通过原水取水泵房增设次氯酸钠投加工艺以去除夏季蓝绿藻爆发时产生的嗅味和破 坏藻细胞；在平流沉淀池内出水区增设不易断丝的浸没式PVDF超滤膜组件，充分利用平流 沉淀池内的空间余量同时，稳定有效去除所有颗粒物和大分子有机物；通过对普通快滤池 改造为上层为易于微生物附着的颗粒破碎活性炭和下层为石英砂的双层滤料滤池，实现生 物活性炭对小分子有机物、特别是嗅味物质的高效微生物代谢和砂滤对生物活性炭脱落微 生物残体和浊度的截留去除。 本专利技术是通过以下技术方案实现的： 本专利技术提供一种，所述方法包括如下步 骤： (1)湖泊或水库原水经次氯酸钠投加装置进入水泵房； (2)经预臭氧和混凝剂投加装置进入水厂混凝池； (3)经平流沉淀池进入浸没式PVDF超滤膜抽吸组件； (4)进入颗粒破碎活性炭-石英砂双层滤池，经紫外-氯胺顺序消毒后，进入清水 池，然后加压输送至配水管网，即可。 优选地，步骤（1)中，所述次氯酸钠投加装置中的次氯酸钠去除夏季蓝绿藻爆发 时在湖泊或水库中产生的嗅味和破坏藻细胞。 优选地，步骤（2)具体步骤为：在水厂混凝池前设置预臭氧和混凝剂投加装置，投 加混凝剂的原水经快速混合、慢速反应后进入平流沉淀池。 优选地，步骤（3)具体步骤为：经过平流沉淀池前2/3段平流沉淀后，在平流沉淀 池后1/3段增设浸没式PVDF超滤膜抽吸组件和反冲洗系统。 优选地，所述浸没式PVDF超滤膜抽吸组件、反洗系统利用平流沉淀池沉淀区余 量，实现中空纤维膜组件的稳定运行和大分子物质的高效去除。 优选地，步骤（4)中，所述滤池为颗粒破碎活性炭石英砂双层滤料滤池。 优选地，所述颗粒破碎活性炭石英砂双层滤料滤池去除膜滤后小分子物质。 优选地，步骤（4)中，所述经过紫外-氯胺顺序消毒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于传统净水工艺的节地改造升级方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)湖泊或水库原水经次氯酸钠投加装置进入水泵房；(2)经预臭氧和混凝剂投加装置进入水厂混凝池；(3)经平流沉淀池进入浸没式PVDF超滤膜抽吸组件；(4)进入颗粒破碎活性炭‑石英砂双层滤池，经紫外‑氯胺顺序消毒后，进入清水池，然后加压输送至配水管网，即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白晓慧，张明德，孟明群，朱慧峰，张东，钱庆玲，金哲，陈娇，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31