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摘要：饮用水常规工艺的主要目标是去除水源水中的悬浮物、胶体杂质和细菌，以地下水为原水水源净水厂的工艺是不经过混凝、沉淀和澄清。而采用直接过滤方法。过滤则是利用颗粒状滤料(石英砂等)截留经沉淀后水中残留的颗粒物，进一步去除水中杂质，降低水中的混浊度。过滤之后采用消毒方法来灭活水中致病微生物，从而保证饮用水的卫生安全性。本文对净水厂的工艺改造对原水污染的治理方法进行了研究。
关键词：净水厂 工艺改造原水污染治理方法
中图分类号：TE991文献标识码： A
一、净水厂改造特点
1、项目涉及面广，受制约条件多，不可预见性问题多，协调工作任务量大。
一般净水厂的改造原因较多，可能是局部的改造，也可能是全面扩建；项目可能涉及处理工艺方面、加药消毒自动化方面或者变频柜控制方面等等。因此，项目内容繁杂，涉及各方协调的多项目管理复杂。本次周庄水厂改造，涉及备用地划拨、拆迁，周边村民关系协调，水利局源水输送方式调整以及设计方、施工方各专业内部协调，涉及面广，协调工作难度较大。
2、改造与生产要统筹兼顾，施工组织难度大，施工技术复杂。
由于净水厂改造项目大多是在原有设施或构筑物基础上进行的改造，项目在施工改造的同时，原设施还需生产，因此不能象一般项目或新建项目有一套正常的施工管理程序。土建与工艺以及各工艺流程与施工工序之间的统筹配合繁琐复杂，使施工难度加大。项目管理设计阶段尽量按照改造原则，根据现有构筑物进行设计，并使改造后的运行效能有较大提高。
二、水厂净水系统技术改造的内容
1、针对水源水的污染特性，增设必要的预处理设施。预处理技术包括投加化学氧化剂，如臭氧、高锰酸钾;投加吸附剂，包括粉末活性炭和活化粘土;以及生物氧化技术等。特别是生物氧化预处理技术(如曝气生物滤池)，由于本身存在的一些优点，自二十世纪八十年代以来，在许多国家得到重视。部分城市水厂也已经开始了这方面的工作。
2、过滤技术改造，改造为煤和砂的双层滤料滤池;可考虑采用轻质(煤或陶粒滤料)、粒径较粗、滤层较厚的均匀滤料。滤池采用气水联合反冲洗，改善冲洗效果，节约冲洗水量。
3、助滤剂的应用。在进滤池的水中再加注少量(一般为1-3mg/L)的混凝剂或微量(一般几十μg/L)高分子絮凝剂，能明显改善水的过滤性能，显著提高去除率。这是改善过滤出水水质的一个非常重要的措施。投加助滤剂后，出水浊度明显降低，但运行周期会相应缩短。经试验，采用助滤剂方案时，如运行周期尚长，可不改变滤层，否则要同时把滤层改为双层滤料或均粒滤层并加装表面冲洗以改善冲洗效果。
4、增设活性炭吸附或生物活性炭(臭氧-活性炭联用)深度处理设施，进一步控制出厂水中的有机污染物的浓度，减少卤代物质的生成量。
5、在无条件建立活性炭滤池时，可在过滤前投加粉末活性炭(PAC)，或将滤池改造为活性滤池。
6、优化消毒工艺，使用氯胺、二氧化氯、臭氧等消毒剂，降低消毒副产物的产生量，提高饮用水的卫生安全性。
7、采用膜技术，可以替代常规工艺和深度处理工艺，并可以去除部分溶解性無机盐。
8、强化过滤滤池主要功能是发挥滤料与脱稳颗粒的接触凝聚作用而去除浊度、细菌。如果滤料洗涤不干净，滤料表面就会积泥，当预加氯时抑制了滤料中生物的生长，因此滤料层没有或较少生物降解作用。如果不预加氯，滤料层中就会有生物作用，滤池出水中氨氮有所降低，亚硝酸盐氮增加，就是具有亚硝酸盐菌的结果。强化过滤就是让滤料既能去浊，又能降解有机物，降解氨氮、亚硝酸盐氮。这样，就需要在滤料中培养生物膜，要既有亚硝酸盐菌，又要有硝酸盐菌使氨氮、亚硝酸盐氮都得到有效去除。是一种最经济的改造方法。强化过滤技术的难点是:①选择滤料(有利于细菌生长);②控制反冲洗强度既能冲去积泥，又能保持一定的生物膜;③要保证出水浊度小于1.0NTU;④要使滤池的微环境有利于生物膜成长;⑤其他技术问题，如冲洗水的强度、膨胀率等。
三、常规水处理工艺
1、混凝工艺是混合和絮凝两大部分组成。混合是基于在混凝剂的水解产物向水体中扩散过程的原理使药剂迅速均匀地扩散到所投加的水流中。常用的混合设备大致上有4类：水泵混合、管式混合、水利混合池和机械混合。絮凝是使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的。絮凝池形势较多，主要有两大类：水利搅拌式和机械搅拌式。
混凝处理是常规处理中非常关键的环节，其作用在于能够去除原水中大部分的浊度物质和大部分有机物，同时也能去除部分消毒副产物的前驱物质。其机理主要表现为三个方面：一是带正电的金属离子和带负电的有机物胶体通过电中和作用，使其脱稳凝聚形成细小的颗粒；二是金属离子与溶解性有机物分子形成不溶性复合物而沉淀；三是有机物在絮体表面的物理化学吸附。影响其效果的因素主要有混凝剂的种类、混凝剂的投加量、原水水质、混凝pH值、碱度、混凝搅拌程度以及混凝剂与助凝剂的投加顺序等。
2、沉淀工艺是依靠重力作用实现固液分离的水处理单元技术。沉淀池按池内水流方向可划分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板沉淀池四种，而平流式沉淀池较其他沉淀池具有：构造简单、管理方便、耐冲击负荷强、运行费用低廉、适用水量水质变化能力强、沉淀效果稳定、操作管理简单等优点，因而在大中型净水厂中得到了非常广泛的应用。竖流式沉淀池因其表面负荷小，处理效果差而逐渐被改进为各种类型的澄清池使用。辐流式沉淀池主要应用于做高浊度水的预沉。斜板沉淀池尤其其占地面积小，土建投资低等优点而广泛应用于小型水厂。
3、过滤在给水处理中一般称为二级处理，通常是设在沉淀、澄清、气浮等一级设备之后，用来进一步降低水中浊度。过滤设备一般是用来截留水中所含的悬浮固体，以获得低浊度的水。最早的过滤滤池是慢滤池。因其净化主要起生物净化作用，对有机物和微生物的去除有一定的效果，克服普通快滤池不能去除的效果，鉴于此特性，被国外广为应用，将慢滤池作为最后的把关设施。慢滤池由于其出水水质差、规模和占地面积大等缺点在国内逐渐被快滤池取代，快滤池的过滤机理为接触絮凝。普通快速滤池由于其具备工作稳定、出水水质较好、有成熟的运行经验、运行稳妥可靠等优点广泛应用于国内大、中型水厂。
4、消毒是城市供水系统中最基本的水处理工艺之一，它通常作为供水系统的最后一道工序，保证用户安全用水。消毒药剂由于其本身所具有的氧化性，将水中的大分子有机物氧化降解为小分子有机物、芳香性消失、亲水性增强和可生化性有效提高。由于经济和技术的限制，液氯消毒仍在国内水厂广泛使用。也因此导致各国研究学者研发各种消毒技术。目前比较成熟的有氯及氯的衍生物、臭氧和紫外线消毒技术。
四、原水污染的治理方法
1、加强对技术服务市场的管理。由于环境工程起步较晚，环保技术市场管理没有走向正规化，一直较为混乱，没有形成正常的竞争机制。环保部门应当从服务的角度出发，对技术服务市场进行管理，对服务单位的技术状况，设计、施工能力，以及工程方案的可行性、投资、运行管理等进行严格把关，给企业当好参谋。企业则应当加强信息联系，对所上工程进行投标，展开竞争，对竞争单位的方案进行审查、论证，选出投资最少，运行费最低，处理效果最好的方案，保证工程质量。
2、水污染应该防与治结合。单纯强调治理不仅投资巨大，收效也往往不太明显。污染物从根本上来讲是生产过程中设备、技术落后而浪费的原材料，排放的污染物越多，原材料浪费就越多，经济效益和环境效益就越差。因此，水污染一定应该从生产工艺上进行预防，提高工艺的科学性能和设备的先进性能，尽可能多地将原材料转化为成品，既可提高经济效益又能减轻污染。
3、有计划地抓好重点污染源的治理。如果要使一个地区的水环境质量有所改善，就应当重点抓好重点污染源的治理，有计划地个个击破。而对每个重点污染源而言，由于其治理任务重，建设工期较长，应当制订年度施工进度计划。保证施工日期和施工质量，而对治理难度大的企业，则应从工艺入手加以改造，减少排污量。对那些效益差的重点污染源应当坚决予以关、停、转处理，不能以珍贵的环境为代价，换取微薄的利润。
结语：随着水源污染的严重、居民环保意识的增强、健康条件的日益改善，饮用水水质标准要求的提高，常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺不能满足水质不断提高的要求。净水厂改造旨在全面提高净水厂设施技术水平，达到行业技术进步，满足经济快速发展及社会发展的需要，其项目管理不仅需要运用工程项目管理的知识、技能、手段和方法，还应结合项目的自身特点来进行组织和管理，这样才能使净水厂改造项目优质高效完成，实现项目目标和企业目标。
参考文献：
[1]何纯提.净水厂排泥水处理.北京；中国建筑工业出版社，2006
[2]张勇.浅谈给水处理技术现状及发展趋势.有色冶金设计与研究，2006
关键词：净水厂 工艺改造原水污染治理方法
中图分类号：TE991文献标识码： A
一、净水厂改造特点
1、项目涉及面广，受制约条件多，不可预见性问题多，协调工作任务量大。
一般净水厂的改造原因较多，可能是局部的改造，也可能是全面扩建；项目可能涉及处理工艺方面、加药消毒自动化方面或者变频柜控制方面等等。因此，项目内容繁杂，涉及各方协调的多项目管理复杂。本次周庄水厂改造，涉及备用地划拨、拆迁，周边村民关系协调，水利局源水输送方式调整以及设计方、施工方各专业内部协调，涉及面广，协调工作难度较大。
2、改造与生产要统筹兼顾，施工组织难度大，施工技术复杂。
由于净水厂改造项目大多是在原有设施或构筑物基础上进行的改造，项目在施工改造的同时，原设施还需生产，因此不能象一般项目或新建项目有一套正常的施工管理程序。土建与工艺以及各工艺流程与施工工序之间的统筹配合繁琐复杂，使施工难度加大。项目管理设计阶段尽量按照改造原则，根据现有构筑物进行设计，并使改造后的运行效能有较大提高。
二、水厂净水系统技术改造的内容
1、针对水源水的污染特性，增设必要的预处理设施。预处理技术包括投加化学氧化剂，如臭氧、高锰酸钾;投加吸附剂，包括粉末活性炭和活化粘土;以及生物氧化技术等。特别是生物氧化预处理技术(如曝气生物滤池)，由于本身存在的一些优点，自二十世纪八十年代以来，在许多国家得到重视。部分城市水厂也已经开始了这方面的工作。
2、过滤技术改造，改造为煤和砂的双层滤料滤池;可考虑采用轻质(煤或陶粒滤料)、粒径较粗、滤层较厚的均匀滤料。滤池采用气水联合反冲洗，改善冲洗效果，节约冲洗水量。
3、助滤剂的应用。在进滤池的水中再加注少量(一般为1-3mg/L)的混凝剂或微量(一般几十μg/L)高分子絮凝剂，能明显改善水的过滤性能，显著提高去除率。这是改善过滤出水水质的一个非常重要的措施。投加助滤剂后，出水浊度明显降低，但运行周期会相应缩短。经试验，采用助滤剂方案时，如运行周期尚长，可不改变滤层，否则要同时把滤层改为双层滤料或均粒滤层并加装表面冲洗以改善冲洗效果。
4、增设活性炭吸附或生物活性炭(臭氧-活性炭联用)深度处理设施，进一步控制出厂水中的有机污染物的浓度，减少卤代物质的生成量。
5、在无条件建立活性炭滤池时，可在过滤前投加粉末活性炭(PAC)，或将滤池改造为活性滤池。
6、优化消毒工艺，使用氯胺、二氧化氯、臭氧等消毒剂，降低消毒副产物的产生量，提高饮用水的卫生安全性。
7、采用膜技术，可以替代常规工艺和深度处理工艺，并可以去除部分溶解性無机盐。
8、强化过滤滤池主要功能是发挥滤料与脱稳颗粒的接触凝聚作用而去除浊度、细菌。如果滤料洗涤不干净，滤料表面就会积泥，当预加氯时抑制了滤料中生物的生长，因此滤料层没有或较少生物降解作用。如果不预加氯，滤料层中就会有生物作用，滤池出水中氨氮有所降低，亚硝酸盐氮增加，就是具有亚硝酸盐菌的结果。强化过滤就是让滤料既能去浊，又能降解有机物，降解氨氮、亚硝酸盐氮。这样，就需要在滤料中培养生物膜，要既有亚硝酸盐菌，又要有硝酸盐菌使氨氮、亚硝酸盐氮都得到有效去除。是一种最经济的改造方法。强化过滤技术的难点是:①选择滤料(有利于细菌生长);②控制反冲洗强度既能冲去积泥，又能保持一定的生物膜;③要保证出水浊度小于1.0NTU;④要使滤池的微环境有利于生物膜成长;⑤其他技术问题，如冲洗水的强度、膨胀率等。
三、常规水处理工艺
1、混凝工艺是混合和絮凝两大部分组成。混合是基于在混凝剂的水解产物向水体中扩散过程的原理使药剂迅速均匀地扩散到所投加的水流中。常用的混合设备大致上有4类：水泵混合、管式混合、水利混合池和机械混合。絮凝是使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的。絮凝池形势较多，主要有两大类：水利搅拌式和机械搅拌式。
混凝处理是常规处理中非常关键的环节，其作用在于能够去除原水中大部分的浊度物质和大部分有机物，同时也能去除部分消毒副产物的前驱物质。其机理主要表现为三个方面：一是带正电的金属离子和带负电的有机物胶体通过电中和作用，使其脱稳凝聚形成细小的颗粒；二是金属离子与溶解性有机物分子形成不溶性复合物而沉淀；三是有机物在絮体表面的物理化学吸附。影响其效果的因素主要有混凝剂的种类、混凝剂的投加量、原水水质、混凝pH值、碱度、混凝搅拌程度以及混凝剂与助凝剂的投加顺序等。
2、沉淀工艺是依靠重力作用实现固液分离的水处理单元技术。沉淀池按池内水流方向可划分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板沉淀池四种，而平流式沉淀池较其他沉淀池具有：构造简单、管理方便、耐冲击负荷强、运行费用低廉、适用水量水质变化能力强、沉淀效果稳定、操作管理简单等优点，因而在大中型净水厂中得到了非常广泛的应用。竖流式沉淀池因其表面负荷小，处理效果差而逐渐被改进为各种类型的澄清池使用。辐流式沉淀池主要应用于做高浊度水的预沉。斜板沉淀池尤其其占地面积小，土建投资低等优点而广泛应用于小型水厂。
3、过滤在给水处理中一般称为二级处理，通常是设在沉淀、澄清、气浮等一级设备之后，用来进一步降低水中浊度。过滤设备一般是用来截留水中所含的悬浮固体，以获得低浊度的水。最早的过滤滤池是慢滤池。因其净化主要起生物净化作用，对有机物和微生物的去除有一定的效果，克服普通快滤池不能去除的效果，鉴于此特性，被国外广为应用，将慢滤池作为最后的把关设施。慢滤池由于其出水水质差、规模和占地面积大等缺点在国内逐渐被快滤池取代，快滤池的过滤机理为接触絮凝。普通快速滤池由于其具备工作稳定、出水水质较好、有成熟的运行经验、运行稳妥可靠等优点广泛应用于国内大、中型水厂。
4、消毒是城市供水系统中最基本的水处理工艺之一，它通常作为供水系统的最后一道工序，保证用户安全用水。消毒药剂由于其本身所具有的氧化性，将水中的大分子有机物氧化降解为小分子有机物、芳香性消失、亲水性增强和可生化性有效提高。由于经济和技术的限制，液氯消毒仍在国内水厂广泛使用。也因此导致各国研究学者研发各种消毒技术。目前比较成熟的有氯及氯的衍生物、臭氧和紫外线消毒技术。
四、原水污染的治理方法
1、加强对技术服务市场的管理。由于环境工程起步较晚，环保技术市场管理没有走向正规化，一直较为混乱，没有形成正常的竞争机制。环保部门应当从服务的角度出发，对技术服务市场进行管理，对服务单位的技术状况，设计、施工能力，以及工程方案的可行性、投资、运行管理等进行严格把关，给企业当好参谋。企业则应当加强信息联系，对所上工程进行投标，展开竞争，对竞争单位的方案进行审查、论证，选出投资最少，运行费最低，处理效果最好的方案，保证工程质量。
2、水污染应该防与治结合。单纯强调治理不仅投资巨大，收效也往往不太明显。污染物从根本上来讲是生产过程中设备、技术落后而浪费的原材料，排放的污染物越多，原材料浪费就越多，经济效益和环境效益就越差。因此，水污染一定应该从生产工艺上进行预防，提高工艺的科学性能和设备的先进性能，尽可能多地将原材料转化为成品，既可提高经济效益又能减轻污染。
3、有计划地抓好重点污染源的治理。如果要使一个地区的水环境质量有所改善，就应当重点抓好重点污染源的治理，有计划地个个击破。而对每个重点污染源而言，由于其治理任务重，建设工期较长，应当制订年度施工进度计划。保证施工日期和施工质量，而对治理难度大的企业，则应从工艺入手加以改造，减少排污量。对那些效益差的重点污染源应当坚决予以关、停、转处理，不能以珍贵的环境为代价，换取微薄的利润。
结语：随着水源污染的严重、居民环保意识的增强、健康条件的日益改善，饮用水水质标准要求的提高，常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺不能满足水质不断提高的要求。净水厂改造旨在全面提高净水厂设施技术水平，达到行业技术进步，满足经济快速发展及社会发展的需要，其项目管理不仅需要运用工程项目管理的知识、技能、手段和方法，还应结合项目的自身特点来进行组织和管理，这样才能使净水厂改造项目优质高效完成，实现项目目标和企业目标。
参考文献：
[1]何纯提.净水厂排泥水处理.北京；中国建筑工业出版社，2006
[2]张勇.浅谈给水处理技术现状及发展趋势.有色冶金设计与研究，2006