【正文】 及當(dāng)?shù)刎浽辞闆r，混凝劑以液體堿式氯化鋁為主。（7）考慮到化工園區(qū)供水對(duì)象目前的不確定性，與有關(guān)方面進(jìn)一步溝通，確定本次工藝流程為生活給水處理工藝除去消毒工藝環(huán)節(jié)。凈水工藝方案的擬定應(yīng)針對(duì)長江黃天蕩的原水水質(zhì)特點(diǎn)，以最低的基建投資和經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到要求的出水水質(zhì)。為此應(yīng)充分考慮下列主要因素：（1）常規(guī)水處理工藝所謂“常規(guī)水處理”包含有兩層含義：其一是指被處理原水在水溫、濁度、含砂量以及污染物含量方面均在常見值范圍以內(nèi)；另一層含義是指所采用的處理工藝僅限于混凝、沉淀（氣?。?、過濾和消毒。因此，常規(guī)水處理工藝系指對(duì)一般濁度的原水采用混凝、沉淀（或氣?。?、過濾、消毒的凈水過程，以去除濁度、色度、細(xì)菌和病毒為主的處理工藝。盡管常規(guī)水處理工藝有其一定的局限性，但仍是給水處理中最常用和最基本的處理方法。為了改善濾池過濾性能，可根據(jù)原水情況考慮投加助濾劑，以提高去除率，降低出水濁度，但運(yùn)行周期則相應(yīng)縮短。若出水水質(zhì)不能滿足水質(zhì)穩(wěn)定要求時(shí)，還應(yīng)投加水質(zhì)穩(wěn)定劑，以使出水水質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定要求。（2）強(qiáng)化常規(guī)水處理常規(guī)水處理工藝的主要目的是去除水中濁度、色度和致病微生物。實(shí)踐表明，隨著濁度的降低，原水中的有機(jī)物也可得到一定程某供水工程可行性研究報(bào)告某市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 39度的去除。盡管由于原水水質(zhì)的不同，對(duì)有機(jī)物的去除效果也會(huì)有一定差異，但一般均可達(dá)到 20%左右。強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝就是在基本維持原有常規(guī)處理構(gòu)筑物不變的情況下，通過強(qiáng)化混凝和強(qiáng)化過濾等措施，在除濁的同時(shí)增加對(duì)有機(jī)物等的去除。與臭氧──活性炭以及生物預(yù)處理工藝相比，強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝具有投資省、流程簡單、構(gòu)筑物少、占地少以及經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，更適合對(duì)原有系統(tǒng)的改造，但其去除有機(jī)物的效果相對(duì)較差。（3）低溫低濁水處理工藝在氣候寒冷地區(qū)，冬季地表水水溫降到 0～3℃，濁度降到10～20NTU 左右，這種低溫低濁度水很難處理，如仍用常規(guī)給水處理工藝，即使加大投藥量，也難以達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。我國南方地區(qū)冬季也存在相對(duì)的低溫低濁問題。城市水廠水處理主要通過下述工序來實(shí)現(xiàn)：混凝、絮凝、沉淀和過濾。為了取得良好的凈水效果，各個(gè)處理工藝都應(yīng)保證應(yīng)有的條件或工藝參數(shù)。低溫季節(jié)時(shí)，水質(zhì)條件與夏秋季節(jié)相比有較大的變化，水溫低到 0～3℃，濁度低到 10～30NTU，堿度高，pH 值低，色度高約 15～20 度，以致難以保證處理效果。為此，在探討低溫季節(jié)水質(zhì)難以處理的原因時(shí)，首先應(yīng)了解低溫季節(jié)水質(zhì)的某些特點(diǎn)。在水處理過程中，當(dāng)向水中投加凝聚劑后，凝聚與絮凝作用非常緩慢，形成的絮體細(xì)小、輕松，不易下沉，使絮凝沉淀和過濾效果很差，濾后水濁度一般在 7～10NTU 以上，有的竟高達(dá) 20NTU。經(jīng)理論分析，低溫低濁度水難以處理的原因是多方面的，但水溫低的影某供水工程可行性研究報(bào)告某市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 40響是主要的因素。試驗(yàn)表明，水溫每升高 10℃，絮凝速率要增高 2倍，在冬季水溫低至 0～2℃時(shí)，凝聚與絮凝效果很差。在絮凝沉淀過程中，顆粒細(xì)小的懸浮物和膠體雜質(zhì)卻在水中長期處于分散懸浮狀態(tài)，具有“膠體穩(wěn)定性” 。這主要是由于微粒的布朗運(yùn)動(dòng)、膠體顆粒間的靜電斥力和膠體顆粒表面的水化作用所造成的，因而水中膠體微粒能否相互接近直至結(jié)合成絮體，主要取決于動(dòng)力、斥力和引力這三種力的綜合作用，其中布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能主要同水溫有關(guān)，靜電斥力和范德華引力的勢能卻與微粒間距成反比關(guān)系，所以從混凝沉淀理論上看，水溫低對(duì)絮凝沉淀的影響是很大的，是主要的因素。此外，水溫對(duì)凝聚劑的水解反應(yīng)也有明顯的影響，水溫低對(duì)無機(jī)鹽類凝聚劑（鋁、鐵鹽）的水解速度極為緩慢，再加上水溫低時(shí)，水的粘度大，也會(huì)增加水流剪力，不利于微粒碰撞、凝聚和絮體成長，從而減慢了沉淀速度。基于上述分析，要解決低溫、低濁度水處理的技術(shù)難題，就應(yīng)從改變凝聚劑的性質(zhì)、促進(jìn)絮體形成、提高濁度促進(jìn)泥渣吸附等方面著手，提高混凝沉淀效果，才能從根本上解決問題。從上節(jié)分析可知：低溫季節(jié)時(shí) 3 個(gè)處理過程都受影響。但其中主要矛盾是絮凝過程效果不佳。在絮凝過程中，最終未能生成較大的絮體，低濁度的因素起重要影響。問題應(yīng)從兩方面解決。一是加強(qiáng)混凝過程，促使水中微粒逐漸生成粗大的絮體以便為后續(xù)的沉淀、過濾創(chuàng)造良好條件。為此，應(yīng)選擇合適的構(gòu)筑物，投藥除投加凝聚劑外，還應(yīng)投加某些輔助藥劑以改善絮凝效果，這類藥劑稱為助凝劑。常用的助凝劑有活化硅酸、聚丙烯酰胺等。使用某供水工程可行性研究報(bào)告某市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 41時(shí)，各有一定的工藝要求，并且與原水水質(zhì)有密切關(guān)系，必須因地制宜，通過實(shí)踐確定投加率和投加點(diǎn)。二是利用泥渣的剩余活性，相當(dāng)于增加了水中顆粒的數(shù)目，故可保證有較充分的碰撞機(jī)會(huì)，消除低濁度引起的不足。在這方面具體措施有兩個(gè)，一個(gè)是將過濾反沖洗廢水回流到混合池內(nèi)與原水混合，另一個(gè)是將沉淀（或澄清池）泥渣回流到絮凝池內(nèi)。這兩種方法有一個(gè)共同點(diǎn)，即都是設(shè)法將水中微粒變成大顆?；蛭接诖箢w粒上以便截留分離。、高效的絮凝方法絮凝效果對(duì)低溫低濁水處理尤為重要，以往的絮凝池，如隔板絮凝池、穿孔旋流絮凝池、折板絮凝池等，在處理低溫低濁水中不夠理想。我國近年來應(yīng)用紊流理論發(fā)展起來的新池型－－網(wǎng)格絮凝池，已在很多工程中得到應(yīng)用，尤其在低溫低濁水處理中，它能形成良好絮凝條件，可降低凝聚劑用量，縮短絮凝時(shí)間，較好地克服和緩和低溫低濁對(duì)水處理效果的影響，受到人們的關(guān)注。（4）浮沉法氣浮凈水技術(shù)在我國已推廣使用近 20 年。這種方法處理低溫低濁水雖然效果良好，但當(dāng)原水濁度達(dá) 100NTU 以上時(shí)，效果甚差，不能適應(yīng)全年水質(zhì)變化。采用浮沉池可以解決這一難題。浮沉池并不是氣浮與沉淀兩種工藝的前后串聯(lián)，而是在斜板（管）沉淀池的基礎(chǔ)上，安裝了氣浮設(shè)備，成為兼有氣浮池和沉淀池兩種作用的池型。根據(jù)冬、夏季不同原水水質(zhì)的混凝和絮體分離特性，靈活運(yùn)用與當(dāng)時(shí)水質(zhì)相適應(yīng)的可變的處理工藝。即當(dāng)?shù)蜏氐蜐峄蛟孱惔罅糠敝臣竟?jié)，絮體顆粒不容易下沉，浮沉池以氣浮方式某供水工程可行性研究報(bào)告某市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 42運(yùn)行；當(dāng)夏季原水水溫和濁度升高時(shí)，則改為沉淀方式運(yùn)行。充分發(fā)揮了氣浮與沉淀兩種工藝的優(yōu)勢，提高了固液分離的速度和質(zhì)量。（5）生物預(yù)處理生物預(yù)處理是微污染原水的可行處理方案之一。以微污染原水與廢水相比，盡管污染物的種類和濃度有所不同，但水的生物可處理性是相接近的，所以廢水生物處理中的生物膜法，如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池和生物流化床等，均可用來處理微污染原水，但因原水中的基質(zhì)濃度比廢水中為低，兩者的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)應(yīng)有差別。常規(guī)水處理工藝雖在保證飲用水水質(zhì)方面起著重要作用，但并不能去除水源水中的天然有機(jī)物和微量有機(jī)污染物。而生物預(yù)處理可以去除常規(guī)處理時(shí)不易去除的污染物，如氨氮、合成有機(jī)物和溶解性可生物降解有機(jī)物等。不過，常規(guī)處理工藝不管有無生物預(yù)處理，并不能改變水源水的致突變性，處理前后水的致突變性沒有明顯的差別。近年來，在常規(guī)處理之前設(shè)置生物預(yù)處理池的工藝，已在個(gè)別水廠中采用。生物預(yù)處理去除微污染技術(shù)，在國內(nèi)有代表性的處理構(gòu)筑物有生物接觸氧化池和淹沒式顆粒填料生物接觸氧化池（簡稱生物陶粒濾池）兩類。（6）深度處理深度處理，也稱后處理，主要有臭氧、活性炭、膜處理等。水源受到污染的水廠，其處理方法世界各國較多采用氧化和吸附工藝，主要是應(yīng)用臭氧和活性炭，以彌補(bǔ)常規(guī)處理的不足，使多種多樣的污染物，尤其是有機(jī)污染物得以去除。應(yīng)用活性炭吸附，某供水工程可行性研究報(bào)告某市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 43方法是在濾池內(nèi)同時(shí)放入石英砂和顆?；钚蕴浚M成雙層濾料濾池；也有濾池之后設(shè)置活性炭吸附池，通常采用后一種方式。而通過膜處理的水可以較完全地去除微污染物，包括有機(jī)污染物和消毒副產(chǎn)物，改善了色度、濁度、臭味和微生物等多項(xiàng)指標(biāo)。 推薦工藝流程根據(jù)以上比較，本工程凈水廠的工藝流程如圖 ：圖 凈水廠的工藝流程 處理工藝比較混合是整個(gè)絮凝過程的重要環(huán)節(jié)，目的在于使投入水中的混凝劑能迅速而均勻的擴(kuò)散于水體，使水中的膠體脫穩(wěn)，提高凝聚效果。目前在大中型水廠中主要以管式混合、機(jī)械混合為主。均 質(zhì) 池污 泥 濃 縮 池污 水 系 統(tǒng)原 水 絮 凝 沉 淀混 合混凝劑 泥 餅 外 運(yùn)脫 水 機(jī) 房 送 水 泵 房清 水 池過 濾 用 戶 主要凈水構(gòu)筑物選擇某供水工程可行性研究報(bào)告某市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 44管式靜態(tài)混合器因其安裝容易、不需維修，在國內(nèi)水廠中被廣泛使用。其主要缺點(diǎn)是混合效果隨管道內(nèi)流量的變化而變化，隨水流速度的減小而降低；由于要保持管內(nèi)一定的水流速度，因此水頭損失較大，一級(jí)靜態(tài)混合器水頭損失一般為 左右，三級(jí)靜態(tài)混合器水頭損失高達(dá) 左右。機(jī)械混合是利用機(jī)械攪拌器的快速旋轉(zhuǎn)，使混凝劑迅速、有效均勻地?cái)U(kuò)散于整個(gè)水池之中，混合效果良好。其最大的優(yōu)點(diǎn)是混合效果不受水量變化的影響，在進(jìn)水流量變化過程中都能獲得良好的混合效果?；旌瞎に嚨倪x擇應(yīng)遵循快速、充分的原則，G 值適當(dāng)增大，可使混合形成的絮體有較大密度，反之則絮體密度降低，對(duì)沉淀池排泥及過濾均不利。根據(jù)我院對(duì)以長江為水源水廠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本工程建議用“一級(jí)靜態(tài)混合器”混合方式。絮凝在常規(guī)強(qiáng)化水處理工藝上占有很重要的地位，絮凝效果的好壞對(duì)最終出水水質(zhì)影響很大。實(shí)現(xiàn)絮凝階段的高速、高效成為水處理界研究的熱點(diǎn)。水中的膠體顆粒脫穩(wěn)后，在絮凝設(shè)施中形成粗大密實(shí)且沉降性能良好的絮體顆粒。為使微絮體良好成長，絮凝設(shè)施要有良好的水力條件，操作運(yùn)行合理直接影響到最終的出水水質(zhì)。隨著水處理工作者對(duì)混凝機(jī)理以及絮凝動(dòng)力學(xué)研究的深入，按照新的混凝理論出現(xiàn)的絮凝設(shè)施主要是能夠提供有利于礬花成長的水力條件，增大絮凝體的碰撞機(jī)率，提高絮凝效率。常用絮凝池主要有三大類，第一類為依靠水流紊動(dòng)促使微絮凝體相互碰撞聚集成絮凝體，如各種類型的隔板反應(yīng)、折板反應(yīng)、機(jī)械攪拌反應(yīng)、漩流某供水工程可行性研究報(bào)告某市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 45反應(yīng)和渦流反應(yīng)器。第二類為依靠懸浮層接觸絮凝，即主要依靠上向水流使成熟絮凝體處于懸浮狀態(tài)，而微絮凝體通過懸浮層時(shí)產(chǎn)生接觸碰撞絮凝。如各種類型懸浮澄清池。第三類為利用多孔固體介質(zhì)接觸絮凝，如各種接觸濾池。隔板絮凝池應(yīng)用較多，目前仍常應(yīng)用的一種水力攪拌絮凝池，隔板絮凝池在流量變化不大情況下，絮凝效果有保證。隔板絮凝池優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，管理方便。缺點(diǎn)是流量變化大時(shí)，絮凝效果不穩(wěn)定，其直線型的構(gòu)造，水流條件不理想，能量消耗中的無效部分比較大，故需較長絮凝時(shí)間，池子容積較大。絮凝動(dòng)力的致因研究，從湍流微尺度對(duì)混凝的動(dòng)力影響角度，提出慣性效應(yīng)是絮凝的動(dòng)力學(xué)致因。湍流剪切力是絮凝反應(yīng)中決定性的動(dòng)力學(xué)因素。礬花顆粒在水中的混凝是由小渦旋運(yùn)動(dòng)造成的。為了提高混凝反應(yīng)的效率，從動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)來看就是增加紊流中小渦旋的比例。按照這一理論，通過改變隔板絮凝池直線段的構(gòu)型，使水流產(chǎn)生有利于絮體成長的紊動(dòng)效果，達(dá)到提高絮凝效率的目的。國內(nèi)近年來的大量研究取得生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的高效率絮凝池形成已證明是可行的。隔板絮凝池有 3 種形成：，即折板絮凝池。，如波紋板絮凝池。，如網(wǎng)格絮凝池。折板絮凝池可以為同波折板或異波折板。水流在同波折板之間曲折流動(dòng)或在異波折板之間縮、放流動(dòng)，形成眾多的小渦旋，提高了顆粒碰撞絮凝效果。在折板的每一個(gè)轉(zhuǎn)角處，兩折板之間的空間某供水工程可行性研究報(bào)告某市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 46可以視為多格單元反應(yīng)器串連，接近推流型反應(yīng)器。與隔板絮凝池相比，水流條件改善。在總的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，所需絮凝時(shí)間縮短，池子體積減小。特別適用于大中型水廠。波紋板絮凝池由波長和波高之比約為 5：1 的波形板按波峰、波谷對(duì)應(yīng)組成。相對(duì)的波峰板距較小構(gòu)成縮頸，相對(duì)的波谷板距較大，構(gòu)成一個(gè)異形腔體。當(dāng)水流流過時(shí)在縮頸處流速大，形成較大的 G值，使需要的能耗從波紋板間損失獲得。由于反應(yīng)過程主要靠相互串聯(lián)工作的腔體產(chǎn)生的同等能級(jí)的渦流完成，不僅容積利用率高，而且能量在每一水體微單元上的分配是均勻的，從而極大地提高了反應(yīng)的速率。為了適應(yīng)絮體增長的要求，把反應(yīng)器按 G 值由大到小分為三級(jí)。由于施加能量的變化，使反應(yīng)容積的效果得以充分發(fā)揮，試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐表明波形板反應(yīng)器具有反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)效率高。對(duì)流量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，在流量變化177。35%左右時(shí)，仍能保持良好的反應(yīng)效果，從而克服了水力反應(yīng)器對(duì)水量變化敏感的弱點(diǎn)，獲得優(yōu)良的反應(yīng)性能。由于效率高，停留時(shí)間短，使反應(yīng)容積減小為一般水力反應(yīng)器的 1/2～1/4，從而減小占地面積，同時(shí)造價(jià)也較一般反應(yīng)池要低，在我院設(shè)計(jì)的多座水廠中已得到成功的應(yīng)用。網(wǎng)格絮凝池設(shè)計(jì)成多格豎流式。每格安裝若干層網(wǎng)格。各格之