玉清水廠和鵲華水廠技改工程設(shè)計說明書

山東東營第二水廠工程可行性研究報告濟南玉清水廠和鵲華水廠技改工程設(shè)計說明及圖紙（第二標段：濟南鵲華水廠技改工程）上海市政工程設(shè)計研究總院 -.混合區(qū)2.絮凝區(qū)3.預沉淀區(qū)4.斜管沉淀區(qū)5.污泥濃縮區(qū)6.出水區(qū)圖4-3高密度澄清池流程示意圖在（1）區(qū)，投加混凝劑和助凝劑（PAM）的原水與濃縮回流污泥經(jīng)快速混合后，進入攪動絮凝區(qū)（2），通過在機械絮凝區(qū)設(shè)置的螺旋渦輪攪拌器提升，同時投入高分子助凝劑PAM，并在絮凝區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一個內(nèi)循環(huán)，使原水中的懸浮物形成均勻、大而密的絮體，再進入預沉淀區(qū)（3）。通過預沉后的絮體通過斜管沉淀區(qū)（4）進行泥水分離，上清液由斜管上部的清水區(qū)出水，分離下來的污泥通過預沉區(qū)底部設(shè)有帶柵條的刮泥機，將污泥刮至池中心污泥濃縮區(qū)（5），濃縮污泥一部分被定期排放，另一部分則連續(xù)不斷地由循環(huán)泵回送至混合區(qū)。高密度沉淀池在水質(zhì)適應性和抗沖擊性上比機械攪拌澄清池更強。而且在理論上出水水質(zhì)會更好。根據(jù)半生產(chǎn)性試驗，它的上升流速可達18~30m/h，超過了斜管沉淀池和機械加速澄清池，使占地更小，該工藝在國外有較多成功運用。我國新疆烏魯木齊20萬m3/d水廠也采用了高密度沉淀池，目前運行效果良好。我院曾與degremont公司在上海南市水廠（黃浦江上游原水）做過該池型與平流沉淀池處理效果的對比試驗。試驗數(shù)據(jù)如下表4-2。表4-2Densadeg高密度沉淀池與平流沉淀池處理效果的對比試驗日期時間原水濁度NTU高密度澄清池NTU平流沉淀池NTU5/189：0024.70.601.8711：0021.40.841.4714：0021.20.961.535/199：0028.40.601.5711：0025.70.661.3214：0024.20.611.365/209：0023.40.581.5211：0032.50.541.7814：0031.30.731.185/219：0031.30.731.1811：0044.10.721.7814：0046.10.801.56從試驗結(jié)果分析，平流沉淀池出水濁度在1～2NTU之間，平均為1.5NTU，高密度澄清池出水濁度均小于1NTU，平均為0.68NTU。試驗結(jié)果顯示，在相同的混凝劑投加量條件下，高密度沉淀池出水比平流沉淀池處理后水濁度低。Actiflo是OTV公司成果，在投加混凝劑的同時，投加有機高分子助凝劑以及細砂，經(jīng)機械混合、絮凝、污泥內(nèi)部循環(huán)及細砂外部循環(huán)、斜管分離及慢速刮泥機等來實現(xiàn)去除原水中大部分懸浮物和部分大分子有機物的功能。其最大優(yōu)點是：高效、快速。上升流速可達50m/h，加細砂后10秒鐘后幾乎全部沉淀；細砂的損失補充量僅3.0g/m3水，高分子助凝劑投加量僅0.1mg/L，同時，加礬量較傳統(tǒng)工藝為少；效果好：出水濁度＜1NTU，色度＜5度，藻類去除率達99％；抗負荷沖擊，可承受進水濁度達1500～2000NTU。考慮到Densadeg高密度沉淀池的應用實例和成功經(jīng)驗更多些，本投標文件在沉淀工藝對比過程中，采用Densadeg高密度沉淀池與其它沉淀工藝作比較。（4）中置式高密度沉淀池中置式高密度沉淀池是上海市政工程設(shè)計研究總院自主研發(fā)的具有多項專利的高效沉淀池，該池型總結(jié)了傳統(tǒng)沉淀（澄清）池污泥回流方式的缺陷、總結(jié)了國外高效沉淀（澄清）池池型布置和斜管配水的不足，將多種藥劑投加、高濃度污泥回流、機械混合、機械絮凝、接觸絮凝、高效沉淀、污泥濃縮等有機結(jié)合在一起，池型布置更合理，處理效果更好，組合更加靈活，可適應大中小各類水廠，總體性能達到國際先進水平。中置式高密度沉淀池由混合區(qū)、機械絮凝區(qū)、自然絮凝區(qū)、污泥濃縮區(qū)，斜管分離區(qū)組成，池體內(nèi)分別設(shè)置混合攪拌機、絮凝攪拌機、導流筒體、底部濃縮刮泥機、配水堰及擋板、斜管和矩形出水槽等，池體外部設(shè)置污泥回流泵和排泥泵，將底部污泥回流至混合池或根據(jù)需要排泥。使用時，預先加過混凝劑的原水在混合池內(nèi)與回流的池底濃縮污泥充分混合，為加強絮凝效果，已在回流污泥中投加了部分PAM助凝；混合池出水通過翻水堰及導流渠從機械絮凝池的底部進入，之前投加了部分PAM助凝，在機械絮凝區(qū)內(nèi)通過慢速的螺旋渦輪攪拌器和絮凝提升桶共同作用形成內(nèi)循環(huán)，原水與回流污泥發(fā)生高效絮凝，并在PAM作用下生成致密的礬花；機械絮凝區(qū)出水通過翻水堰進入自然絮凝區(qū)，進一步形成更為均勻的大而密的絮體，同時在該階段已發(fā)生了部分絮體的沉淀；經(jīng)充分絮凝的水在沉淀區(qū)泥水分離，并通過出水槽出水。同時，在沉淀區(qū)沉淀下來的污泥經(jīng)刮泥機推動后在池底濃縮并向中間泥斗推移，由污泥回流泵回流至混合池，多余污泥定期排放。（4）中置式高密度沉淀池的主要特點及與其它池型的對比1）對比平流沉淀池平流沉淀池相比，中置式高密度沉淀池與Densadeg高密度沉淀池具有較為相似的優(yōu)點，主要為：Ⅰ絮凝沉淀時間短。因為絮凝速度與顆粒濃縮N、速度梯度G和絮粒體積比Ω成正比關(guān)系（，式中為碰撞效率系數(shù)）。中置式高密度沉淀池由于污泥回流，可形成至少2000mg/L以上的高濃度混合液，大大提高了絮凝效果，縮短了機械攪拌階段的絮凝時間；沉淀時由于沉降性能大幅提高再加上助凝劑的采用，因而分離區(qū)上升流速也可大幅提高，提高了表面負荷；Ⅱ中置式高密度沉淀池具有高效的混合與絮凝效果，能產(chǎn)生均勻的、非常大而密的絮凝體，因此可以采用較高的分離速率（18m/h～30m/h）；遠遠超過傳統(tǒng)的斜管沉淀池和機械攪拌澄清池，其緊密的整體布置使占地面積很小；Ⅲ工藝集中了斜管沉淀池，機械攪拌澄清池和國外高密度澄清池的優(yōu)點，將混合、絮凝、沉淀、污泥濃縮綜合于一座方形池體內(nèi)，結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工簡單。進出池體只有三種功能的管道，即進水，出水和污泥回流排放管，布置簡潔合理，有利于水廠的總平面安排；Ⅳ中置式高密度沉淀池投加混凝劑（鋁鹽鐵鹽）、PAM條件下，出水濁度可確保在1NTU以下，還能有效去除水中CODMn、藻類等；Ⅴ由前分析可知，當原水濁度低時，平流沉淀池對濁度的去除效率較差，往往進出水濁度相差不多，時常發(fā)生不降反升，單靠增加混凝劑投量，效果也不明顯，制水成本會增加很多。中置式高密度沉淀池對原水水質(zhì)適應性很強，池內(nèi)回流污泥的濃度非常高，原水濁度從幾到幾百NTU對于沉淀池內(nèi)部回流污泥的濃度而言差別不大，其出水濁度能保持穩(wěn)定，在負荷突變的情況下，它對水質(zhì)適應性和抗沖擊性比一般機械攪拌澄清池和斜管沉淀池更強，出水水質(zhì)更好。Ⅵ水廠可不設(shè)濃縮池。由于沉淀池底部采用濃縮刮泥，污泥含固率高，污泥濃度可保持在3％以上，因此在污泥處理工藝中無需設(shè)濃縮池，可直接進行脫水處理。采用中置式高密度沉淀池，污泥處理系統(tǒng)只需設(shè)置污泥平衡池＋脫水機房，與虹吸、泵虹吸排泥方式的平流式沉淀池相比，可減少排泥池和污泥濃縮池，大幅降低了占地面積、建設(shè)費用和日常運行費用。2）與Densadeg相比，中置式高密度沉淀池更具有以下優(yōu)點：Ⅰ水流順暢、布水均勻。由于進出沉淀池水流是呈由上而下再由下而上垂直方向180°運動，如圖4-4所示，泥水分離效果更徹底，更不易跑礬花。圖4-3和4-4分別為（Densadeg?）高密度沉淀池和中置式高密度沉淀池布水路徑圖，從兩圖中可以對比看出，與國外的先進池型相比，中置式高密度沉淀池采用池中向兩側(cè)斜管沉淀區(qū)均勻布水的形式，縮短了布水路徑，從而可提高單池處理能力，同時有效避免了布水不均影響出水水質(zhì)的問題，明顯優(yōu)于國外同類技術(shù)。圖4-4（Densadeg）高密度沉淀池布水路徑圖圖4-5中置式高密度沉淀池布水路徑圖Ⅱ采用了中置式布置后，池型布置更緊湊，面積利用率更高，總占地面積更小，更適應多個單體并聯(lián)布置，運用各種規(guī)模水廠。Ⅲ中置式高密度沉淀池所有設(shè)備均可實現(xiàn)國產(chǎn)化或國內(nèi)采購，造價低，運行維護及設(shè)備更換方便。Ⅳ中置式高密度沉淀池擁有我院自主知識產(chǎn)權(quán)，設(shè)計施工不需要繳納相關(guān)費用。表4-3和表4-4是為我院在嘉興市石臼漾水廠進行的中置式高密度沉淀池和平流式沉淀池兩種工藝對比試驗結(jié)果。在實際生產(chǎn)性試驗研究中，在取用同一水源投加相同藥劑，且投加量幾乎相同的情況下，中置式高密度沉淀池出水濁度遠遠低于平流式沉淀。表4-3中置式高密度沉淀池與平流式沉淀池全年除濁效果對比季節(jié)(月份)冬（1月）春（4月）夏（7月）秋（9月）平流式沉淀池出水平均濁度（NTU）62.07中置式高密度沉淀池出水平均濁度(NTU)0.890.931.090.70取原水、老廠二期平流式沉淀池出水、老廠二期出廠水、新廠中置式高密度沉淀池出水和新廠出廠水四個水樣送樣做水質(zhì)全分析，部分監(jiān)測指標結(jié)果如下表4-4所列。新廠中置式高密度沉淀池出水各項指標絕大部分優(yōu)于老廠平流式沉淀池出水，表中中置式高密度沉淀池出水明顯優(yōu)于平流式沉淀池出水的指標有：色度、濁度、鋁、砷、硫酸鹽、硝酸鹽、錳、鐵、鋅、鉻、氟、CODMn、四氯化碳?？傮w來說，中置式高密度沉淀池不但去除濁度的效果明顯優(yōu)于平流式沉淀池，其去除有機物和部分金屬的效果也較優(yōu)。

表4-4老廠（平流沉淀）和新廠（中置式高密度沉淀池）水質(zhì)分析序號測定項目單位GB5749-2006原水老廠沉淀水老廠出廠水新廠沉淀水新廠出廠水1化合余氯mg/L0.3－0.050.400.050.452色度C度NTU1380.144pH-6.5-5亞硝酸鹽氮mg/L－0.390.21<0.0010.099<0.0016總硬度mg/L4501591601581671627總堿度mg/L－10610796101978陰離子表面活性劑mg/L0.30.13<0.05<0.050.093<0.059氰化物mg/L0.05<0.002<0.002<0.002<0.002<0.00210硒mg/L0.010.00040.00040.00040.00040.000311鋁mg/L0.20.060.430.040.13<0.0312砷mg/L0.010.00270.00090.00080.00050.000613硫酸鹽mg/L250969691939514硝酸鹽氮mg/L1.82.515氯化物mg/L250778281858816汞mg/L0.001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.000117錳mg/L4<0.010.04<0.0118鐵mg/L0.30.980.120.020.020.0219鉛mg/L0.01<0.002<0.0020.0063<0.002<0.00220銅mg/L10.010<0.0050.016<0.005<0.00521鋅mg/L10.170.010.05<0.010.1022鎘mg/L0.005<0.002<0.002<0.002<0.002<0.00223鉻(六價)mg/L0.05<0.0040.005<0.004<0.004<0.00424甲醛mg/L0.9-<0.05<0.05<0.05<0.0525氟mg/L10.960.940.910.880.9126溴酸鹽ug/L10<5.4<5.4<5.4<5.4<5.427石油類mg/L－0.15－－－－28耗氧量CODMnmg/L3(5)4.82.329揮發(fā)酚mg/L0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.00230氯仿ug/L-－<0.012.3<0.012.331四氯化碳ug/L2－0.025<0.004<0.004<0.00432敵敵畏ug/L1－<0.04<0.04<0.04<0.0433滴滴涕ug/L1－<0.001<0.001<0.001<0.00134林丹ug/L2－<0.001<0.001<0.001<0.00135放射性總αBq/L0.5－<0.01<0.01<0.01<0.0136放射性總βBq/L1－0.270.240.270.2437溶解性總固體mg/L1000－48450649049038總磷mg/L－0.17－－－－39總氮mg/L－1.8－－－－3）各池型經(jīng)濟性比較將中置式高密度沉淀池、吸泥機排泥方式及底部刮泥排泥方式機械絮凝平流沉淀池和Densadeg沉淀池進行比較：從占地面積上看，平流沉淀池最大，Densadeg沉淀池次之，中置式高密度沉淀池最??；從工程造價看，吸泥機排泥方式平流沉淀池若考慮設(shè)置污泥濃縮系統(tǒng)，其造價最高，底部刮泥排泥方式平流沉淀池可省去污泥濃縮系統(tǒng)，造價次之，Densadeg沉淀池因其采用全進口設(shè)備故造價也較高，中置式高密度沉淀池基本采用國內(nèi)采購設(shè)備，造價最低；從運行成本看，吸泥機排泥方式平流沉淀池由于排泥水需另外濃縮處理，運行成本較高，底部刮泥排泥方式平流沉淀池運行成本略低，中置式高密度沉淀池與Densadeg沉淀池基本相同。就綜合投資及運行費用現(xiàn)值看，平流沉淀池＋污泥濃縮池最高，底部刮泥排泥方式平流沉淀池略低，Densadeg沉淀池次之，中置式高密度沉淀池最低。另外，沉淀水濁度的高低直接影響到凈水廠后續(xù)濾池過濾周期與反沖洗耗水率等運行參數(shù)，直接關(guān)系到了水廠的運行成本。中置式高密度沉淀池不但保障了濾后出水的安全性，還有效降低了后續(xù)工藝運行費用。中置式高密度沉淀池的排泥濃度高，水量少，減量化效果明顯，而且由于其濃度較高，已基本達到脫水機械或干化場的進泥要求，無需再增加濃縮措施，符合目前節(jié)能節(jié)耗、工藝綠色環(huán)保趨勢?？紤]鵲華水廠將逐步規(guī)劃建設(shè)污泥處理系統(tǒng)，則屆時將可以簡化污泥處理系統(tǒng)建設(shè)，節(jié)省占地和投資。而且采用中置式高密度沉淀池排泥水量少，在目前無污水處理和廢水回收的條件下，可以節(jié)約水資源，減少原水費用。4）中置式高密度沉淀池工程實例嘉興石臼漾水廠8萬m3/d規(guī)模中置式高密度沉淀池現(xiàn)場照片如圖4-6所示。嘉興石臼漾水廠設(shè)計獲2007年度上海市優(yōu)秀設(shè)計一等獎，中置式高密度沉淀池獲2006年度上海市優(yōu)秀發(fā)明三等獎。圖4-6嘉興石臼漾水廠8萬m3/d規(guī)模中置式高密度沉淀池嘉興南郊水廠15萬m3/d規(guī)模中置式高密度沉淀池于2007年6月份投產(chǎn)運行，現(xiàn)場照片如圖4-7所示。圖4-7嘉興南郊水廠15萬m3/d規(guī)模中置式高密度沉淀池5）推薦池型從上述幾種混凝沉淀工藝來看，平流沉淀池雖然有其不足之處，但工藝成熟，使用和管理經(jīng)驗較多；而Densadeg高密度沉淀池、中置式高密度沉淀池、Actiflo斜板澄清池在工藝方面都有較大的創(chuàng)新。從未來發(fā)展方向、水質(zhì)適應性、處理效果、建設(shè)成本、設(shè)備采購、運行經(jīng)驗等角度分析選擇，中置式高密度沉淀池較優(yōu)。中置式高密度沉淀池也將能夠很好的適應現(xiàn)改造用地小的條件。4.1.4氣浮型式的比較氣浮法是由溶氣系統(tǒng)供應溶氣水，通過水中氣泡粘附水中懸浮物，使其浮于池面，用刮渣機刮除。氣浮法的應用氣浮法在給水中的應用主要是有3個方面，即高藻水、低濁水處理及污染水體的某些嗅味和有機物。（1）高藻水處理問題我國許多水廠的水源都是湖泊及水庫水。由于受生活污水及工業(yè)廢水的污染，富營養(yǎng)化程度逐年增加，致使藻類繁殖嚴重。由于藻類非常輕飄，在水中處于懸浮狀態(tài)，因此，采用沉淀法幾乎沒有什么效果，濾池極易堵塞，反沖洗頻繁，水量損失大，制水量銳減。特別是高藻期常處于一年中的用水高峰季節(jié)，供水困難更大。高藻還會對其它懸浮雜質(zhì)的絮凝產(chǎn)生干擾，并可釋放藻毒素和嗅味，使得水處理效果變差，出水水質(zhì)不能達標。氣浮除藻國內(nèi)已應用于大量的工程實踐。1978年武漢市東湖水廠將失效的平流池改造為氣浮池。原水藻量為5600萬個/L，氣浮出水濁度僅2度左右，過濾周期也大大延長。另外在昆明水司，無錫水司，吉林水司等，都有采用氣浮工藝，除藻效果良好。2000年后，濰坊市眉村及白浪河水廠增加的氣浮池也取得良好效果。（2）低濁水處理問題低濁水在給水上處理相對困難。由于水中膠體雜質(zhì)很少，凝聚、碰撞機會相應很少，因此不易形成絮粒。即使形成絮粒，也輕而疏松，易破碎，且難沉。加大投藥量也很少見效。冬季又由于水溫較低，增加了水的粘滯度，也減少了絮粒碰撞的機會，增加了絮粒長大的難度，絮粒松散而輕，降低了絮粒的沉降速度，所以在冬季沉淀效果要變差，特別是北方地區(qū)，冬季水溫接近0℃，水處理難度更大，如水體為低溫低濁水，在采用常規(guī)沉淀方法，處理將更加困難。對于冬季低溫低濁難以用沉淀法去除的原水，氣浮工藝正是利用絮粒難沉的特點，將不利因素轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣蛩?，促使輕飄絮粒迅速上浮分離，同時氣浮法由于依靠氣泡的浮力，能大大減少低溫水粘滯度帶來的影響。氣浮工藝還具有加藥量小，去除效率高的優(yōu)點。（3）污染水體的某些嗅味和有機物在污染水源的處理中，沉淀法很難去除其色、嗅及某些有機雜質(zhì)，采用氣浮法，則由于其釋放出來的大量微細氣泡對水體產(chǎn)生曝氣充氧作用，對水中臭味和色度的去除具有一定的作用，增加水中溶解氧，降低耗氧量，并產(chǎn)生氣提作用，去除水中揮發(fā)性有機物。在本工程中，原水表現(xiàn)為低溫低濁的微污染和高藻的特性，氣浮法是一種較為適宜的方法。氣浮工藝除藻效果良好，但不徹底，通常除藻率在90%左右。如藻類高達1億以上時，必須結(jié)合其他工藝來保證出水水質(zhì)。氣浮工藝選擇氣浮工藝按產(chǎn)生氣泡的方式主要有如下分類：（1）分散空氣氣浮法，（2）電解凝聚氣浮法，（3）溶解空氣氣浮法。第（1）種產(chǎn)生的氣泡直徑較大，上升速度快，對于吸附水中小顆粒和易撞破的疏松絮粒，效果不佳。第（2）種耗電量大，金屬消耗量大，易鈍化，較難適用于大型生產(chǎn)。第（3）種中常用壓力溶氣氣浮法，具有溶氣量大，釋氣完全，氣泡小，均勻而密集，特別適用于疏松絮粒和細小顆粒的固液分離，且維修方便，節(jié)約能耗。氣浮池的型式氣浮池一般分為三大類，即平流式、豎流式和綜合式。（1）平流式氣浮池平流式氣浮池是目前氣浮凈水工藝中用得最多的一種，采用反應池與氣浮池串聯(lián)的形式。原水進入反應池完成絮凝后，將水流導向底部，以便從下部進入氣浮接觸室，延長絮粒與氣泡的接觸時間。池面浮渣刮入集渣槽，清水由底部集水管集取。該形式的優(yōu)點是：池身淺、造價低、構(gòu)造簡單、管理方便。缺點是占地較多、與后續(xù)處理構(gòu)筑物配套較困難、池體分離部分的容積利用率不高。（2）豎流式氣浮池豎流式氣浮池是國外常用的一種形式。優(yōu)點是占地較小，固、液上浮分離在水流分配上較合理，便于與后續(xù)構(gòu)筑物配合。缺點是池身高、造價較大，容積利用率低，反應池與氣浮池的水流銜接較困難。（3）浮沉池上世紀70年代起，世界上許多水廠開始采用沉淀與氣浮相結(jié)合的浮沉池工藝以適應原水的變化，典型的有法國Degremont公司研發(fā)的Sediflotazur（沉淀浮清池）、Sediflotor（沉淀浮選池）等。我國部分地區(qū)（主要是北方地區(qū)）也有使用浮沉池的工程實例。這些浮沉池通常是同時運行沉淀工藝和氣浮工藝，根據(jù)重者下沉、輕者上浮的因勢利導原則，先將部分易沉雜質(zhì)去除，而未沉的較輕雜質(zhì)則由氣浮池去除。這種形式結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，去除率高，充分發(fā)揮氣浮、沉淀兩種處理方法各自的特長，提高綜合凈水效果。但是，對于沉淀和氣浮工藝兩者的切換卻比較困難，當原水水質(zhì)不需要進行氣浮或沉淀就能達到出水要求時，若再運行氣浮或沉淀勢必將會增加運行成本；若氣浮停運，又往往因池體構(gòu)造問題影響沉淀出水效果?；诔Ｒ姼〕脸氐牟蛔?，上海市政工程設(shè)計研究總院提出了一種結(jié)合雙層平流沉淀和氣浮功能于一體的新型浮沉池。該技術(shù)在濰坊市寒亭區(qū)第二平原水庫及水廠工程得以應用。這項技術(shù)具有原水適應能力強、占地面積小的突出優(yōu)點。對于水庫、湖泊水富營養(yǎng)情況比較嚴重的原水，以及低溫低濁水，新型浮沉池可得以廣泛的應用。本方案采用一種新型的浮沉池，該池綜合了氣浮、沉淀工藝，并可切換使用，且占地小，能明顯節(jié)約土建投資。（4）浮濾池考慮節(jié)約用地，減少工程投資，也可以采用氣浮與濾池的組合方案。浮濾池就是將氣浮與濾池相結(jié)合，利用濾層上部的水深空間作為氣浮的分離區(qū)，濾料既起到過濾作用，又有利于氣浮池均勻出水，提高氣浮去除效率。濾池上方設(shè)有刮渣設(shè)備，清除浮渣。在浮濾池的進水端設(shè)置氣浮接觸池。浮濾凈水系統(tǒng)包括混凝絮凝系統(tǒng)、固液分離系統(tǒng)、溶氣回流系統(tǒng)、氣浮生物濾池反沖系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、輔助加藥系統(tǒng)等。翻板濾池是最適用于氣浮生物濾池的一種濾池形式。主要優(yōu)勢表現(xiàn)于：翻板濾池的砂上水深較大。較高的水深能夠更好減少向下水流對上浮顆粒分離產(chǎn)生的影響；翻板濾池沒有中央排水槽。翻板濾池的布水布氣系統(tǒng)均布于整個濾池，使得整池過濾出流就整個平面來說是完全一致的。而氣浮對出水均勻性有嚴格的要求。這種出水方式，正好適應了氣浮的需求。相對應地，現(xiàn)常用的各種濾池基本上都設(shè)有中央排水槽；濾池采用大阻力布水布氣反沖系統(tǒng)。大阻力的布水方式加上濾層過濾的均衡作用，使得下向水流更加均勻；濾池反沖洗方式為氣水反沖。沖洗方式為：先氣沖，再氣沖加低速水反沖，再高速水反沖，強度約為V型濾的3.6倍，然后再重復一次。反沖洗凈度高，容污能力強。另翻板濾池較其它濾池的優(yōu)勢如下：濾料為雙層，雙層可為陶粒與石英砂，當水質(zhì)較差時，可以顆?；钚蕴咳〈樟?，來去除水中TOC。濾池采用翻板控制系統(tǒng)，沖洗結(jié)束后，開啟翻板排水，排凈度高，且濾料不易流失。濾料反沖洗凈度高，周期長，容污能力強。上海市政工程設(shè)計研究總院提出了一種結(jié)合翻板濾池和氣浮功能于一體的新型浮沉池，并獲得專利。該技術(shù)在濰坊市白浪河水廠工程得以應用，處理高藻，低溫低濁水，效果良好。4.1.5濾池型式的比較過濾是凈水處理中去除懸浮顆粒濁度的最后也是重要的環(huán)節(jié)。雖然過濾有著各種不同的構(gòu)造形式，但其主要差異在于濾料級配、反沖洗方式和運行控制過程。國內(nèi)自改革開放以來對濾料級配及沖洗方式進行了改革和發(fā)展。濾料級配由細到粗，從白煤－砂雙層濾料發(fā)展到均粒厚層濾料；沖洗則由單純水沖，氣沖發(fā)展到氣水聯(lián)合沖洗。因而提高了濾層截流雜質(zhì)的能力，改善了沖洗潔凈程度，提高了過濾效率。運行控制過程也逐漸以等水頭勻速過濾、控制清潔濾料初期濾速為主流，并提出了初濾水排放的更高要求。目前我國濾池形式較多，如普通快濾池（雙閥濾池）、虹吸濾池、移動罩濾池、V型濾池等等，各種濾池由于工作原理和布置形式不同，其性能和適用條件各有優(yōu)劣。（1）普通快濾池普通快濾池在國內(nèi)有較多應用，但其濾料為薄層級配濾料，表層截污。過濾為等水頭變速過濾，其截污能力不強，一般出水濁度不及V型濾池。沖洗為大阻力大水量反沖洗，耗水量大。濾池清水閥門大多為開關(guān)型，不作調(diào)節(jié)。普通快濾池可適用于大、中、小型水廠，但單池面積一般不宜大于100m2（2）虹吸濾池虹吸濾池雖然池深較大，增加了土建工作量，但因不用沖洗泵和省去大量操作閘閥而節(jié)約了造價，過濾方式是變水位下的等速過濾，在剛沖洗后，清潔濾料水頭損失低，過濾能力強而過濾水隨著濾層水頭損失增加，過濾水位也較高，這樣方式雖然一定程度上避免了初期大水頭高濾速的缺點，但總體上虹吸濾池出水水質(zhì)不如V型濾池，虹吸濾池的自身結(jié)構(gòu)注定了中小阻力沖洗、沖洗水頭低，沖洗不干凈容易積泥球。此外虹吸濾池因過濾周期略短沖洗耗水大。（3）移動罩濾池移動罩濾池濾速高，運行周期短，沖洗耗水大，沖洗不均勻也不徹底。另外移動罩濾池為等水頭變速過濾，濾后水濁度為整座濾池平均濁度，無法解決反沖洗后單格清潔濾池濾速較快，濾后水濁度偏高的問題，進一步提高濾后水質(zhì)困難。移動罩濾池設(shè)備少，占地小，投資少，但移動罩本身設(shè)備要求很高，容易產(chǎn)生故障。移動罩濾池適用于出水濁度要求不是很高的大、中型水廠，但單格面積不宜過大。（4）V型濾池V型濾池是法國degremont公司的一種濾池形式，二十世紀八十年代進入國內(nèi)后被廣泛采用，經(jīng)過消化吸收已在許多細節(jié)設(shè)計及運行方式上均有改進提高。V型濾池的主要特點有（1）濾料粒徑均勻，厚度大而粒徑較粗，具有較大的截污能力，可保證出水水質(zhì)和延長過濾周期；（2）采用微膨脹的氣水反沖洗和表面掃洗，沖洗干凈。（3）過濾清水采用調(diào)節(jié)閥門做到恒水位等速過濾，出水水質(zhì)更有保障。（4）運行和反沖過程的自動控制更使濾池體現(xiàn)出先進水平。但V型濾池配套設(shè)備多，土建較復雜，投資較高。V型濾池適用于大、中型水廠，單池面積可達138m2目前，國內(nèi)采用了V型濾池的水廠在沉后水濁度小于1NTU時，濾后水基本控制在0.3～0.5NTU以下，甚至于可控制到0.1NTU以下。圖4-8V型濾池示例（5）序批式氣水反沖洗雙層濾料濾池翻板濾池是瑞士蘇爾壽(Sulzer)公司下屬的技術(shù)工程部(現(xiàn)稱瑞士VATECHWABAGWinterthur)的研究成果。所謂"翻板"，是因為該型濾池的反沖洗排水舌閥(板)在工作過程中是在0°～90°范圍內(nèi)來回翻轉(zhuǎn)而得名，見下圖。圖4-9翻板工作示意圖1）翻板濾池的工作原理該型濾池的工作原理與其它類型氣水反沖濾池相似：原水(一般指上一級凈水構(gòu)筑物的出水)通過進水渠經(jīng)溢流堰均勻流入濾池，水以重力滲透穿過濾料層，并以恒水頭過濾后匯入集水室，濾池反沖洗時，先關(guān)進水閥門，然后按氣沖、氣水沖、水沖3個階段開關(guān)相應的閥門，一般重復兩次后關(guān)閉排水舌閥(板)，開進水閥門，恢復到正常過濾工況。2）翻板濾池的主要特點蘇爾壽公司經(jīng)過長期對濾池技術(shù)研究與推廣應用，使翻板濾池不斷地改進完善。它在反沖洗系統(tǒng)、排水系統(tǒng)與濾料選擇方面有新的技術(shù)性突破，從而使該型濾池具有出水水質(zhì)明顯提高、反沖洗水量少、反沖洗時間短、反沖周期長、基建投資省、運行費用低以及施工簡單、工期短等特點。a．濾料、濾層可多樣化選擇根據(jù)濾池進水水質(zhì)與對出水水質(zhì)要求的不同，可選擇單層均質(zhì)濾料或雙層、多層濾料，亦可更改濾層中的濾料。一般單層均質(zhì)濾料是采用石英砂(或陶粒)；雙層濾料為無煙煤與石英砂(或陶粒與石英砂)。當濾池進水水質(zhì)差(如原水受到微污染，含TOC較高時)，可用顆?；钚蕴恐脫Q無煙煤等濾料。b．濾料流失率低翻板濾池有級配的礫石承托層，濾料一般不會從濾池底部流失。反沖洗時反沖洗水的強度高(15L/(m2·s)～16L/(m2·s))、濾料的膨脹率較大(15%～25%或以上)，若對一般濾池比重較輕的顆?；钚蕴俊⑻樟５葹V料易于從排水槽流失。但對于翻板濾池由于它具有：①排水舌閥(板)的內(nèi)側(cè)底高于濾料層0.15m～0.20m；②排水舌閥(板)是在反沖洗結(jié)束，濾料沉降20s后再逐步開啟，從而保證輕質(zhì)濾料不致于通過排水舌閥(板)流失。反沖泥水一般在60s～80s內(nèi)排完。此時，濾池中的微細污泥顆粒仍呈懸浮狀態(tài)，不會發(fā)生沉淀，截留在濾料表面。c.濾料反沖洗凈度高、周期長與容污能力強翻板濾池反沖洗的第三階段即水沖段，其強度達15L/(m2·s)～16L/(m2·s)，使濾料膨脹成浮動狀態(tài)，從而沖刷和帶走前兩階段(氣沖段、氣水沖段)洗擦下來的截留污物和附在濾料上的小氣泡。一般經(jīng)兩次反沖洗過程，濾料中截污物遺留量少于0.1kg/m3。這樣使翻板濾池運行周期延長，反沖洗周期達40h～70h(相應水頭損失為2.0mH2O左右)。當2m容污水頭時，濾料容污能力達2.5kg/m3。d.翻板濾池出水水質(zhì)好這主要由于反沖洗強度較高，濾料中截污物遺留量少、濾料凈度好，使初濾水水質(zhì)得到保證。根據(jù)昆明市自來水總公司第五水廠的翻板濾池(模型)試驗結(jié)果表明：同樣進水水質(zhì)下，翻板濾池出水水質(zhì)顯著提高。當進入濾池的濁度<5NTU時，蘇爾壽(Sulzer)雙層濾料濾池的出水水質(zhì)可達0.2NUT(95%)、<0.5NTU(100%)。e.反沖洗水耗低、水頭損失小翻板濾池的水沖強度(15L/(m2·s)～16L/(m2·s))、濾料膨脹率(可高達15%～25%)與普通快濾池相近，但它的水沖時間短(2×2.2min)，反沖洗周期長(進水濁度5NTU時，反沖洗周期40h～70h)，故反沖洗水耗量少，一般約為3m3/m2～4.5m3/m2，相應的反沖洗水泵耗電量也較小。據(jù)運行表明：濾層厚1.5m，濾速為9m/h時，濾料層產(chǎn)生的水頭損失約為0.35m～f.雙層氣墊層保證布水、布氣均勻蘇爾壽濾池在底板上、下形成兩個均勻的氣墊層，從而保證布水、布氣均勻，避免氣水分配出現(xiàn)脈沖現(xiàn)象，影響反沖洗的效果。g.氣水反沖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單施工進度快翻板濾池的反沖洗系統(tǒng)綜合了普通快濾池與V型濾池的設(shè)計特點，但對濾池底板施工要求的平整度不很嚴格，即使每格濾池中間安裝布氣布水管部分的池底，對水平誤差要求≤10mm。這樣可降低施工難度、縮短施工周期，較明顯地減少施工費用。該型濾池的布氣布水立管一般采用不銹鋼管，配水、氣橫管采用PE塑料。配水、氣橫管的水平度在施工中易調(diào)整，使濾池的整個濾料層能均勻地反沖洗，去污效果好，避免了局部濾料結(jié)污結(jié)塊現(xiàn)象，濾池的使用壽命較長，減少維護工作與運行費用。圖4-10翻板濾池(炭-砂組合)V型濾池與翻板濾池這兩種濾池出水水質(zhì)較好，反沖洗后過濾周期長，均是較為先進的過濾池型，對于大型水廠較為適用。而翻板濾池相對V型濾池出水水質(zhì)更優(yōu)，反沖洗廢水更少，水頭損失小，施工質(zhì)量更有保證，是具有國內(nèi)外一流水平的過濾工藝。我院也享有翻板濾池配水配氣系統(tǒng)的專利技術(shù)。上述兩種濾池均可以作為本工程的方案選擇之一?？紤]到翻板濾池對國內(nèi)還是較新的濾池形式，其反沖洗排水的時機對于沖洗效果還是需要水廠管理人員更多地摸索總結(jié)。對于鵲華水廠技改工程來說，采用V型濾池更具成熟經(jīng)驗，也將會更加合適。4.2預處理技術(shù)預處理工藝一般是作為其他工藝的輔助措施，先期對于超標較多，指標較高的物質(zhì)進行減量或改變其性質(zhì)，便于后續(xù)工藝的去除。預處理技術(shù)主要是生物預處理和強氧化處理技術(shù)。生物預處理技術(shù)的應用生物預處理是通過生物作用來去除氨氮和部分有機物。微污染水源的生物預處理技術(shù)，在國內(nèi)外的研究和應用已經(jīng)有30多年的歷史，并已經(jīng)得到了人們的普遍的認同。作為微污染水源的預處理，生物處理的主要優(yōu)點是：對去除NH3-N、NO2-N、AOC效果顯著，對有機物、色度、嗅味、TOC、濁度也有一定去除效果。缺點是占地大，處理效果對受水源水質(zhì)和水溫影響較大。預氧化技術(shù)的應用主要采用預氯化、預臭氧技術(shù)、高錳酸鹽預氧化技術(shù)及二氧化氯預氧化技術(shù)。預氯化預氯化在國內(nèi)已得到普遍使用，用于除藻和降解有機物，費用低廉，但氯與水中有機物生成的消毒副產(chǎn)物對人體非常有危害，應禁止在微污染水源中作為預處理使用。預臭氧預臭氧技術(shù)主要用于消除地下水中的鐵、錳和去除色度、嗅味，以及降解水中的高分子有機物，還被用于改善絮凝和澄清。臭氧氧化助凝的投量范圍較窄，對于不同原水水質(zhì)，助凝效果波動很大。工程應用中，臭氧預氧化主要目的是助凝，必要時考慮強化去除藻類、色度和有機污染物，臭氧投量一般為0.2～2.0mg/L。有研究表明臭氧可與天然有機物產(chǎn)生醛類、酮類和小分子有機酸類等氧化副產(chǎn)物。當原水中含有較高濃度的溴離子時，臭氧預氧化使溴離子轉(zhuǎn)變?yōu)殇逅岣x子，并使水中溴代三鹵甲烷、溴乙酸等濃度升高。預臭氧工藝占地少，工藝效果不受季節(jié)、氣溫等因素影響，效果穩(wěn)定。但臭氧需要現(xiàn)場制備，且運行成本較高。高錳酸鹽預氧化高錳酸鉀是一種強氧化劑，能夠選擇性地與水中有機污染作用，破壞有機物的不飽和官能團，20世紀60年代就被用于去除水中嗅味、色度等，效果良好。近年來又研制出高錳酸鹽復合藥劑，對地表水有顯著的氧化助凝、除藻、除嗅味、去除微量有機污染物等效能，還可降低三鹵甲烷生成勢。高錳酸鹽復合藥劑在氧化過程中產(chǎn)生的中間態(tài)和新生態(tài)成分可強化去除水中微量有機污染物。此外，新生態(tài)二氧化錳對水中多種微量有機與無機污染物有吸附作用，可提高對水中多種有機污染物和重金屬的去除效果。二氧化氯預氧化二氧化氯預氧化的應用還比較少，但二氧化氯預氧化對芳香烴類化合物都有比較好的去除效果，可以控制三鹵甲烷（THMs）的形成，減少總有機鹵的生成，對水中有色物質(zhì)有很好的脫色作用。采用二氧化氯預氧化，形成的有機副產(chǎn)物較少且毒害作用較輕，無機副產(chǎn)物主要有亞氯酸鹽、氯酸鹽。有研究報道，亞氯酸鹽和氯酸鹽的不利影響主要在于它的強氧化性和對人體神經(jīng)系統(tǒng)的毒害作用，長期飲用能導致貧血癥等。目前這方面的研究有待于進一步深入。二氧化氯也需要現(xiàn)場制備，而且根據(jù)不同的制備方法，需要嚴格控制反應條件，防止發(fā)生爆炸。二氧化氯用于預氧化去除有機物、鐵及錳時，其投加量為1～1.5mg/L，具體投量需要根據(jù)水質(zhì)情況確定。投加濃度必須控制在防爆濃度以下，必須設(shè)置安全防爆措施。凡與二氧化氯接觸處應使用惰性材料；對每種藥劑應設(shè)置單獨的房間，并要有排除和容納遺留或滲漏藥劑的措施。4.3加強混凝過濾（1）加強混凝有關(guān)試驗表明：1）加大混凝劑用量可以達到有機物的去除效果，但不同的水質(zhì)對混凝劑的用量要求不同，混凝劑對水中大分子有機物（UV254值較大）和憎水性的有機物有較好的去除效果。2）水中的堿度、pH、水中有機物的濃度對有機物的去除效果有較大的影響，水中的堿度越小，pH值低，有機物濃度越高，則混凝劑對有機物的去除效果越明顯。（2）加強過濾加強過濾主要考慮如下幾個方面：選用合適的濾料，滿足濾床深度與濾料粒徑比值，充分發(fā)揮深層顆粒濾料濾床的潛力，提高濾池除濁能力；改善反沖洗方式，采用先進適宜的反沖洗方式；采用合理的助濾劑，使得濾池對水中懸浮物的截流能力提高，改善出水水質(zhì)。實現(xiàn)初濾水排放。有試驗表明，濾池過濾出水水質(zhì)最差時期即為剛剛反沖結(jié)束后的濾后水，如將初濾水排出，可以提高出水品質(zhì)，特別是對于兩蟲問題，可以有效防止兩蟲在濾池過濾時的泄漏。在不預加氯的條件下，導致濾料表面微生物繁殖，利用生物作用去除水中有機物。強化過濾使濾料既能除濁，又能降解有機物、氨氮和亞硝酸鹽氮等。目前，強化常規(guī)工藝中的過濾過程的研究主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①替換濾料或采用多層濾料，即從過濾運行操作入手，強化過濾效果。如用活性炭、沸石和陶粒等多孔性濾料替換石英砂，將活性炭與硅藻土聯(lián)用，活性炭與石英砂聯(lián)用等。②采用改性濾料。近年來，國內(nèi)外己先后開發(fā)成功了各種改性濾料，如活性氧化鋁濾料(從)和惰性氧化鋁濾料(MA)，改性石英砂，改性沸石等，在增加濾料比表面積的同時，強化其吸附氧化功能，以達到大量吸附和氧化水中各種溶解性有機物，改善水質(zhì)的目的。③在沉淀水進入濾池之前，投加助濾劑，增加水的可過濾性。如高錳酸鉀復合藥劑等。④強化普通濾池的生物作用。在保證普通濾池除濁效果的前提下，強化濾池的生物活性，借助濾料上微生物的生物降解作用來強化濾池對氨氮、亞硝酸鹽和溶解性有機物的去除。增加混凝劑有利于有機物的去除，水廠可根據(jù)具體情況，通過加酸調(diào)節(jié)、改變混凝劑的品種及用量、采用助凝劑等方法以達到要求的TOC去除率。該方法對于現(xiàn)有水廠改造，提升出水水質(zhì)效果較好，但運行費用較高，管理和調(diào)節(jié)麻煩，同時也增加了水中藥劑存留量，污泥量較高，一般作為水處理工藝中去除有機物的輔助方案。新建水廠中，可以考慮采用增加助凝藥劑和加強混凝處理幫助獲得較好混凝效果。加強過濾措施，通過水廠設(shè)計中充分考慮影響過濾工藝的各項要素，采用最佳的濾料及濾層厚度，反沖洗方式，設(shè)置助濾劑投加點和初濾水排放。4.4深度處理工藝常規(guī)處理的后續(xù)深度處理技術(shù)一般包括氧化技術(shù)（臭氧、高錳酸鉀、光氧化等）、吸附技術(shù)（GAC、PAC和BAC）、膜技術(shù)（超濾、納濾、反滲透）以及離子交換技術(shù)等。其中臭氧氧化、活性炭吸附技術(shù)在發(fā)達國家已經(jīng)成熟運用，而膜技術(shù)是20世紀八十年代后開始普及的新興的深度處理技術(shù)，凈水效果非常顯著。目前深度處理工藝在工程中可能采用的主要有活性炭吸附、生物活性炭、臭氧－活性炭、膜處理等工藝。4.4.1活性炭吸附活性炭吸附可采用上向流或下向流，具體參數(shù)按水質(zhì)、活性炭品種及實驗確定，一般接觸時間大于7.5min，炭層厚度1.0～2.5m，濾速8～20m/h，炭層水頭損失0.5～1.0m，沖洗膨脹率20％～40％，常溫下經(jīng)常沖洗強度13L/m2·s，；歷時6～10min，定期采用大流量沖洗強度為15～20L/m2·s，歷時6～10min，經(jīng)常沖洗周期2～6d，定期大流量沖洗周期約1個月，活性炭失去吸附能力后，需要再生。4.4.2生物活性炭生物活性炭是多年來活性炭在飲用水處理的應用實踐中產(chǎn)生的。通常，生物活性炭的前提條件是應避免預氯化處理，否則微生物就不能在活性炭上生長，因而失去生物恬性炭的生物氧化作用。生物活性炭的模型如附圖4-11所示：附圖4-11生物活性炭的模型1.微生物的吸附2.微生物的脫附3.有機物的吸附4.有機物的脫附5.有機物的微生物氧化6.微生物的代謝A.活性炭顆粒B.吸附態(tài)的微生物C.水中的微生物D.水中的有機物對生物活性炭的功能一致的看法是：在利用活性炭吸附作用的同時還利用微生物的降解作用。其實活性炭還有一項特殊功能，即吸附掉水中對微生物有抑制（或殺滅）作用的物質(zhì)（如農(nóng)藥）；由于活性炭所吸附的有機物大部份是可逆的，因而能脫附（解析）出來作為微生物繁殖的營養(yǎng)源，這幾種作用的疊加，保證了微生物的平穩(wěn)地繁殖，這就是活性炭表面能載持大量微生物的根本原因，根據(jù)有關(guān)文獻報導活性炭吸附的細胞數(shù)和細菌的種屬有關(guān)，詳見附表4-5。附表4-5活性炭對微生物的吸附量序列號微生物吸附容量（細胞數(shù)/g—活性炭）表面覆蓋率(%)1枯草芽胞桿菌5×10102埃希氏大腸桿菌5×10103大腸桿菌噬菌體T41.6×1012184大腸桿菌噬菌體T23×108為了增加單位體積活性炭床層中的微生物載持量，除了減少粒徑(加大外表面積)外,還應該注意活性炭的形狀,使之更適宜于微生物的附著,當然最根本的措施是提高能夠吸附微生物的孔隙—大孔（R＞1000?，D＞0.2μ)的數(shù)量。根據(jù)歐洲一些國家飲用水處理的運行結(jié)果和試驗結(jié)果表明。采用生物活性炭比單獨采用活性炭吸附具有以下優(yōu)點：①提高了出水水質(zhì)，可以增加水中溶解性有機物的去除效率；⑦延長了活性炭的再生周期，減少了運行費用；③水中氨氮可以被生物轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，從而減少后氯化的投氯量，降低三鹵甲烷的生成量。4.4.3臭氧活性炭技術(shù)臭氧活性炭就是把臭氧氧化和活性炭吸附工藝組合使用，它包括原水的預臭氧化、活性炭的吸附和生物降解作用。一方面可以利用活性炭吸附去除臭氧氧化生成的的低分子量有機物，活性炭也可將03還原為02，減少臭氧釋出進入空氣污染環(huán)境，并增加供氧量；另一方面利用臭氧的供氧作用，在炭床中大量生長繁殖好氧菌，被吸附的溶解性有機物作為炭床中微生物生命活動的營養(yǎng)原，通過生物降解作用得到去除。這樣，炭床中就同時存在著活性炭吸附和微生物的降解作用，使活性炭對水中溶解性有機物的累積吸附負荷大大超過只根據(jù)吸附等溫線所預計的吸附負荷，從而延長了活性炭的工作周期，減少運行費用。臭氧投加量常在1～4mg/L之間，臭氧接觸水力停留時間10～15min左右，接觸后余臭氧宜控制在0.1mg/L以下，尾氣必須作無害處理。其中臭氧發(fā)生器氣源選擇和活性炭濾池設(shè)計選擇是決定處理成本和運行效果的重要因素。我院在該工藝的設(shè)計和研究工作也積累了多年的實踐經(jīng)驗，在嘉興石臼漾水廠、杭州南星水廠、上海周家渡水廠、上海臨江水廠、上海楊樹浦等工程的設(shè)計中采用了臭氧活性炭工藝，并獲得了很好的運行效果。同時也擁有了一批如“上向流炭濾池”、“炭、砂組合濾池”等一批專利技術(shù)。2003～2004年，針對存在微污染的原水水質(zhì)，我院進行了預臭氧－常規(guī)處理－后臭氧－活性炭過濾凈水工藝的研究，對CODmn、UV254、TOC的去除見表4-6，對不同分子量有機物的去除見表4-7～4-8。表4-6各工藝對CODmn、UV254、TOC去除情況項目CODMn（mg/L）去除率（%）平均(UV254，cm-1)去除率（%）TOC（mg/L）去除率（%）原水6.020.3766.365預臭氧原水5.754.50.401-6.65.9676.3濾后水3.4642.50.08872.34.27432.9后臭氧水3.3444.50.07775.34.02336.81.8m炭濾水2.7354.70.05984.33.20850.0表4-7各凈水單元溶解性有機物DOM測定值（mg/l）采樣點合計>30K30K－10K10K－3K3K－1K<1K原水6.3650.5370.7581.2131.4532.404預臭氧水5.9670.4390.6941.1941.0902.550濾池出水4.2740.0410.4850.8600.4072.481后臭氧水4.0230.0370.4610.6960.2272.602活性炭出水3.2080.0060.4420.5670.3431.820表4-8各凈水單元芳香族有機物紫外吸光UV254測定（cm-1）采樣點合計>30K30K－10K10K－3K3K－1K<1K原水0.1340.0160.0190.0210.0250.053預臭氧水0.1120.0100.0160.0190.0180.049濾池出水0.0810.0040.0100.0090.0100.048后臭氧水0.0530.0030.0080.0080.0060.028活性炭出水0.04000.0070.0070.0040.022從表中可以看出：（1）常規(guī)工藝對CODMn去除率達到了39.8%，CODMn主要與濁度一起去除，臭氧活性炭工藝可以進一步提高CODMn的去除率，整個常規(guī)處理－臭氧活性炭工藝全程去除率約為55%左右，在試驗期間活性炭出水CODMn基本小于3.0mg/L。（2）常規(guī)工藝、后臭氧、活性炭吸附池對UV254都有很好的去除效果，活性炭吸附池對UV254和CODMn的去除率有很好的一致性，都在20%左右，常規(guī)處理－臭氧活性炭工藝全程的UV254去除率達到了84%以上。（3）常規(guī)處理對TOC的去除率為28.4%，常規(guī)處理－臭氧活性炭工藝全程TOC的去除率在50%左右。各工藝對不同區(qū)間分子量有機物的去除情況也表明，臭氧活性炭深度處理工藝在濾后水的基礎(chǔ)上，可以大大提高小分子量有機物的去除率，降低出水有機物總量。在試驗中，發(fā)現(xiàn)該工藝目前對有機物的去除總量還有進一步提高的余地，主要是當原水中小分子量有機物占比重較大時，活性炭的吸附效率不盡理想。4.4.4膜處理技術(shù)膜技術(shù)在飲用水處理中的應用逐漸成為水處理領(lǐng)域的熱點，被譽為“21世紀的水處理技術(shù)”。在飲用水中，膜技術(shù)主要包括：微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO），膜處理分離能力見圖4-12。膜處理技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展迅速，目前，在美國、法國、英國、日本、澳大利亞、南非和荷蘭等國都已相繼建立了生產(chǎn)性的微濾、超濾和納濾凈水廠。除了大量使用在海水淡化工程以外，在常規(guī)處理方面如：美國膜處理水廠供應的人數(shù)已超過全國的十分之一，法國巴黎梅里奧賽水廠1993年建成的14萬m3/d規(guī)模的膜處理水廠供應巴黎北郊39區(qū)80萬人口，給水處理技術(shù)相對保守的日本建成8萬m3/d規(guī)模的膜處理水廠，并大力推廣大型的膜處理水廠建設(shè)，中國臺灣高雄建有31萬m3/d規(guī)模的膜處理水廠，內(nèi)地也在廣東、蘇州建成萬噸級的膜處理自來水廠，國內(nèi)也已有大型超濾膜生產(chǎn)廠家，所生產(chǎn)的超濾膜深受國內(nèi)外工程界的贊譽，為膜技術(shù)在國內(nèi)應用提供了便利條件。尤其在2008年國內(nèi)已相繼建成了山東省東營市南郊水廠10萬m3/d規(guī)模的浸沒式膜處理工藝和無錫市中橋水廠15萬m3/d規(guī)模的外壓式膜處理工藝。圖4-12膜處理與分離物質(zhì)對應圖超濾膜與微濾膜相比，能幾乎將細菌、病毒、兩蟲、藻類及水生生物全部去除，是保障飲用水的微生物安全性最有效的技術(shù)；納濾膜盡管比超濾膜能夠去除更多的溶解性有機物，但由于其對進水水質(zhì)要求很高，產(chǎn)水回收率較低，為提高回收率需要增大進水工作壓力（達超濾的四倍以上），增加運行費用較多，目前大型地面水廠采用極少。此外膜處理將產(chǎn)生一定量的生產(chǎn)廢水（濃水和沖洗廢水），加大廠區(qū)尾水處理負荷。酸洗和堿洗產(chǎn)生的廢液需單獨收集，特殊處理。在我國，從經(jīng)濟角度考慮，超濾是近年膜技術(shù)在飲用水處理中應用的主流產(chǎn)品，其優(yōu)點在于：1）可有效去除水中的顆粒狀物質(zhì)（確保處理后水濁度在0.1NTU以下），提高飲用水的感觀效果；2）能夠有效去除包括隱胞子蟲、賈第鞭毛蟲、細菌和病毒等在內(nèi)的微生物，顯著提高飲用水的微生物安全性；3）幾乎可以消除水中的全部藻類組織；4）在水處理過程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物；5）膜過濾處理單元體積小，組合擴容方便，技術(shù)操作簡單。在預處理之后，原水可以直接經(jīng)過膜處理來滿足出水要求。超濾膜工作跨膜水頭損失0.02~0.06Mpa，加上管線及閥門附件等損失，與常規(guī)處理的水頭損失基本相仿。膜技術(shù)能夠提供穩(wěn)定可靠的水質(zhì)，并且可以使水廠用地大大減少，運行操作自動化，在凈水處理中具有廣闊的應用前景。但超濾膜對于小分子的有機物去除能力較弱，對于水質(zhì)的生物穩(wěn)定性貢獻較小。為進一步減少小分子有機物，改善出水水質(zhì)的口感，延長膜處理工作周期，膜處理前應設(shè)置對小分子有機物預處理設(shè)施，如增設(shè)粉末活性炭投加工藝。4.4.5深度處理工藝比較上述4種深度處理工藝優(yōu)缺點比較如下：表4-9深度處理工藝比較比較內(nèi)容活性炭吸附池生物活性炭臭氧-活性炭膜處理優(yōu)點利用活性炭吸附性能，出水水質(zhì)較好；設(shè)備投資較少。有豐富的運行經(jīng)驗。有效去除有機物、藻類和藻毒素，出水水質(zhì)好；活性炭壽命延長；運行費用低；有豐富的運行經(jīng)驗。有效去除有機物最優(yōu)、藻類和藻毒素，出水水質(zhì)最好；活性炭壽命延長；運行費用較低；有豐富的運行經(jīng)驗。能幾乎將細菌、病毒、兩蟲、藻類及水生生物全部去除，出水水質(zhì)好。缺點活性炭吸附飽和后，需要再生或換炭，再生費用及換炭費用高；對高分子有機物去除率欠佳。存在生物泄露；出水濁度升高。存在生物泄露；出水濁度升高，可能導致溴酸鹽含量升高，設(shè)備投資較活性炭工藝高。對小分子有機物除去效果差；設(shè)備投資及運行費用最高，維護要求高。4.5原水水質(zhì)波動及應對4.5.1日常水廠保障供水水質(zhì)的措施1）加強水質(zhì)檢測和管理，嚴格按照國家制定的最新標準實行，對要求的檢測項目全部進行自行檢測，確保在第一時間掌握水質(zhì)的最新情況，并隨時根據(jù)水質(zhì)的變化調(diào)整投加藥劑的種類和數(shù)量。如增投高錳酸鹽和粉末活性炭等。2）強化處理工藝，采取技術(shù)措施增強絮凝效果，降低待濾水的濁度，如加強濾池的管理，保證濾池反沖洗的效果，特別是枯水季節(jié)藻類高發(fā)期時，增加濾池的反沖洗次數(shù)，以保證濾后水的水質(zhì)。3）制定對于發(fā)生水質(zhì)污染突發(fā)性事件的應急方案，加強水質(zhì)監(jiān)測，一旦發(fā)生水質(zhì)異常，即刻啟動應急方案，以最快速度報告上級部門，通過對各相關(guān)單位的統(tǒng)一調(diào)度，保證市民的安全用水。4.5.2原水水質(zhì)惡化時的應對措施近年，我國接連發(fā)生危及居民飲水安全的水源污染事件，其中以2005年冬松花江受工業(yè)污染，2007年5月底無錫太湖藍藻暴發(fā)最具代表性，影響也最為廣泛?？紤]到原水可能出現(xiàn)的突發(fā)性水源污染事件，贛江作為江西的黃金水道，水上運輸交通繁忙，水體受到運輸船只和上游河道污染的嚴重威脅。黃河為濟南市唯一地表水源，為保障城市供水安全，除了加強水源保護區(qū)監(jiān)管力度、改善生態(tài)環(huán)境外，水廠中應設(shè)置應急處理設(shè)施。投加高錳酸鉀（或高錳酸鹽）和粉末活性炭是應對突發(fā)性水源污染事件的有效手段，具有適用范圍廣、反應快、投加靈活的特點，因此在無錫、上海、廣州等地得到了廣泛應用。在正常水廠運行過程中，作為預氧化劑的高錳酸鹽投加量一般不超過1mg/L，但作為受到類似重大污染時的應急投加，投加量可高達5～8mg/L；粉末活性炭的應急投加量在20～50mg/L。4.5.3原水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計進水水質(zhì)時的應對措施隨著知識水平和對水質(zhì)要求的提高，人們認識到降低濁度的同時可以降低水中的細菌、大腸菌、病毒、賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲等，也能降低腐植酸、富里酸等部分有機物。國內(nèi)一些研究表明，受污染的原水經(jīng)處理后濁度降到1NTU以下，相對于3NTU水中揮發(fā)性有機物降低50%，半揮發(fā)性有機物降低30～70％，Ames試驗致突變活性下降2.9～47.8%，致染色體畸變活性下降27-40%，對降低致癌和可能致癌物質(zhì)也有相當效果。目前新版國家標準就要求用戶龍頭水濁度不超過1NTU，為此各地各水廠的出廠水濁度紛紛提高到0.5NTU以下，有的要求0.3NTU以下，浙江省則提出了優(yōu)質(zhì)水0.1NTU的更高要求。為達到出廠水低于0.5NTU的濁度標準并盡量降低出水中有害物質(zhì)含量，目前很多水廠將濾前水濁度控制在2NTU以下甚至更低，如上海市現(xiàn)有水廠一般要求沉淀池出水達到1NTU以下，濾后水濁度要求在0.3NTU以下。因此，本工程采用了水質(zhì)總體優(yōu)良的原水，考慮當原水濁度低、其余指標均達到地表水II類標準時，可適當降低混凝劑投加量，在保證出水水質(zhì)達標的前提下，提高水廠運行經(jīng)濟性。當然在工藝構(gòu)筑物均已建成的情況下，節(jié)約運行費用的主要措施應以減少藥劑投加量為主，以確保出水水質(zhì)，并可應對原水水質(zhì)突變。超越運行會對水質(zhì)保障不利，也會對構(gòu)筑物運行維護管理不利。濟南玉清水廠和鵲華水廠技改工程設(shè)計說明書（第二標段濟南鵲華水廠技改工程）崇明島域總體規(guī)劃（2003－2020）CHONGMINGISLANDMASTERPLAN5．水處理系統(tǒng)方案5.1原水水質(zhì)分析本投標文件以鵲華水廠的2005年1月~2010年1月的原水和出廠水水質(zhì)資料作一統(tǒng)計分析，文中列出幾個表征水質(zhì)情況的主要指標的圖表：濁度、氨氮、耗氧量、葉綠素a等。（1）濁度（2）氨氮（3）耗氧量（4）葉綠素a（5）（5）水中溶解氧（2009年統(tǒng)計資料）表5-12005年~2009年主要指標數(shù)值表年份值域濁度（NTU）氨氮（mg/L）耗氧量（mg/L）原水出廠水原水出廠水原水出廠水2005最大值14.41.360.4最小值40.021.81.1平均值4.390.610.170.042.81.72006最大值90.055.13.1最小值40.021.40.7平均值4.390.590.160.033.32.212007最大值14.570.970.290.084.53.6最小值40.022.21.23平均值3.880.490.120.033.262.242008最大值15.130.910.290.094.52.84最小值0.660.120.010.021.71.23平均值4.80.430.130.042.741.92009最大值40.33.952.55最小值0.670.130.020.021.730.7平均值5.210.460.130.0462.61.71由2005年~2009年數(shù)據(jù)總結(jié)如下：濁度現(xiàn)鵲山水庫濁度平均僅5NTU左右，最高濁度為16.22NTU。在冬季濁度基本都在2NTU以下，呈現(xiàn)低溫低濁狀態(tài)。而出廠水有時會超出1NTU，出現(xiàn)超標情況。氨氮現(xiàn)鵲山水庫氨氮濃度最高為0.45mg/L，出廠水氨氮值都在0.3mg/L以下，平均值在0.04mg/L以下。耗氧量現(xiàn)鵲山水庫耗氧量濃度最高為5.1mg/L，出廠水基本在3mg/L以下，但也偶有超標情況發(fā)生。（4）葉綠素a藻類是水環(huán)境中一種重要的污染物，它能引起濾池的堵塞、濾池反沖洗周期縮短、出廠水濁度升高、自來水中存在異嗅味等問題。藻類也是一種重要的三鹵甲烷前體物。在除藻研究中，藻類去除率是衡量除藻效果的一項重要指標。藻類具有葉綠體，含有葉綠素a、b、c、d，各類胡蘿卜素及葉黃素等，能夠進行光合作用。葉綠素a包含在所有的藻類之中，約占藻體有機物干重的1%～2%。在光合作用過程中，葉綠素b、c、d所吸收的光能都要傳遞給葉綠素a，因而一般認為葉綠素a是間接衡量藻類生物量的較理想指標。本工程原水葉綠素a平均值為6.64μg/L，最高值為12.18μg/L；出廠水平均值為0.87μg/L，最高值為2.18μg/L。（5）溶解氧水中溶解氧表明了水體被污染程度。根據(jù)鵲華水廠2009年的統(tǒng)計資料，原水溶解氧平均5.75mg/L，最高為9.55mg/L，最低為2.8mg/L。出廠水溶解氧平均5.32mg/L，最高為9.0mg/L，最低為2.1mg/L。最低值都發(fā)生在7月13日，可能與該時段原水中微生物和藻類大量繁殖有關(guān)。據(jù)水利部黃委會2004年公報顯示，黃河干、支流水質(zhì)評價中Ⅳ~劣V類水質(zhì)河長占評價總河長的73.5％，黃河水已經(jīng)受到嚴重污染。目前黃河經(jīng)鵲山水庫完全預沉后，原水濁度較低，為微污染狀態(tài)，耗氧量某些時段較高，總氮平均在3mg/L以上，氮、磷含量及比例均超過相關(guān)富營養(yǎng)水體的臨界值，水體呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)，導致水庫水藻類含量較高，特別是每年的開春和秋季藻類含量急劇增加，藻類總數(shù)含量基本在106以上。藻類的繁殖與死亡，會釋放出藻毒素和產(chǎn)生嚴重的嗅味。近年來，原水中還發(fā)現(xiàn)以劍水蚤為代表的水蚤類浮游動物在鵲山水庫中出現(xiàn)，常規(guī)水處理的消毒工藝難以將其殺滅。綜合上述分析和前節(jié)所述：鵲華水庫原水水質(zhì)相對較好，但表現(xiàn)為低溫低濁微污染水特性，存在藻、有機物、嗅味等問題。本改造目標也即是提高常規(guī)工藝處理能力，重點解決藻、有機物、嗅味等問題。此外，根據(jù)獲得信息，濟南市黃河水檢測數(shù)據(jù)反映黃河水中溴化物含量長期較高。一般原水中溴化物（Br-）的含量為0.08~0.15mg/L，平均約為0.1mg/L，采用臭氧化的水處理工藝必須關(guān)注其帶來強致癌物質(zhì)的溴酸鹽超標的風險。5.2凈水工藝系統(tǒng)選擇本工程應充分考慮現(xiàn)有原水狀況，地形和地質(zhì)條件，現(xiàn)有工藝流程，生產(chǎn)習慣和管理經(jīng)驗，考慮運行安全、可靠、便捷和低成本等生產(chǎn)管理要素，采用先進可靠水處理技術(shù)，建設(shè)國內(nèi)一流水廠，使供水水質(zhì)達到新的規(guī)范和標準，采用合理適用的污水處理技術(shù)，占地省、效率高、節(jié)約水資源，建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型水廠。因此，本節(jié)根據(jù)第4節(jié)的論述和原水水質(zhì)分析情況，結(jié)合現(xiàn)有工藝流程，針對改造工程處理目標，從除藻、有機物、嗅味等方面對處理方法作一論述，確定合適的處理方案。5.2.1除水中藻類的方法現(xiàn)凈化工藝常用的除藻方式有：化學殺藻、氣浮除藻、高密度沉淀池除藻和膜處理除藻?；瘜W殺藻是采用消毒劑，殺滅水中藻類，并由后續(xù)沉淀、過濾工藝去除。該方法簡單易行，操作簡便，但對于藻類較多的水源，殺藻效果不好，藥劑耗量大，成本高。采用預氯化、預臭氧、二氧化氯等方法，副產(chǎn)物相對較多，對飲用水安全帶來危害。如采用加氯殺藻，還會產(chǎn)生三致物質(zhì)。高錳酸鹽預氧化相對經(jīng)濟，對藻類、有機物等去除效果好，且可以起到助凝作用。濟南玉清水廠將氧化劑KMnO4，Cl2，ClO2與常規(guī)水處理工藝結(jié)合，進行了除CODMn，葉綠素a，及藻毒素的研究，結(jié)果見下表。表5-2加KMnO4及Cl2-常規(guī)處理各工藝試驗結(jié)果比較水質(zhì)加KMnO40.5mg/L加Cl21.0mg/L原水沉后%濾后%出廠%原水沉后%濾后%出廠%CODMnmg/L4.864.5273.5826.33.4229.64.824.624.24.3110.64.0116.8葉綠素aμg/L23.815.335.75.8375.5~0~10020.820.807.862.5~0~100總藻毒素μg/L1.00.7525.00.4555.00.35651.10.6838.20.58955.5從表5-2可見，加KMnO4工藝較Cl2為好，原水葉綠素為20.8-23.8μg/L，總藻毒素為1.0-1.1μg/L，藻污染已達到一定程度，經(jīng)KMnO4或Cl2強化常規(guī)后，藻毒素均低于1μg/L。氣浮法除藻。該工藝是由溶氣系統(tǒng)供應溶氣水，通過水中氣泡粘附水中藻類，使其浮于池面，用刮渣機刮除。氣浮除藻是通過物理方法將藻從水中上浮分離，非常適合藻類去除，除藻效果良好，且不會產(chǎn)生不利影響，感官指標也有較大改觀。氣浮工藝需增加回流壓力水和溶氣系統(tǒng)，投資及運行費用有所增加，操作管理難度也有所提高，且出水水質(zhì)較好。高密度沉淀池除藻。主要依靠高濃度的污泥回流，將藻類裹挾在污泥中，使之一起沉淀，提高其沉淀效果，相對一般沉淀池效率大大提高?；钚蕴繛V池除藻?；钚蕴繛V池運行一段時間以后會在表面生長微生物，對除藻有一定幫助。一般認為，生物除藻的可能機理有以下幾種：生物膜的吸附、附著，生物載體之間的生物絮凝和機械截留，微生物的氧化分解，原、后生動物的捕食，脫落生物膜的攜帶去除等。膜處理除藻。在給水處理中一般采用超濾膜，膜孔可做到名義孔徑為0.01μm，藻類的大小在1μm左右，膜處理主要是依靠物理的作用，直接將藻類去除。膜處理還可以去除全部細菌，部分病毒，兩蟲、微生物等。上述各工藝對藻去除效果的差異主要是由于去藻的機理不同，常規(guī)工藝去藻主要是依靠沉淀或氣浮去除大部分藻，再通過濾池物理化學吸附及部分篩分機理去除一部分。而考慮膜本身的優(yōu)良特性，超濾工藝由于膜孔徑遠小于藻類大小，通過篩分機理，直接物理除藻，去除效果是其它常規(guī)做法無法企及的，特別是高藻期，效果差異更大。但僅作為除藻工藝，膜處理的工程投資和運行費用的代價較高。5.2.2除水中有機物的方法本工程原水水質(zhì)較好，水體中主要存在一定的有機物污染。水體中有機物的來源較為復雜，但總體上可將其分為外源有機物和內(nèi)源有機物。外源有機物包括由地面徑流和淺層地下水從土壤中滲瀝出的有機物(主要含腐殖質(zhì)、農(nóng)藥、殺蟲劑、除草劑和化肥等)、城市污水和工業(yè)廢水排入水體的有機物、大氣降水從空氣中洗滌出的有機物、水面養(yǎng)殖向水體投加的有機物、采礦及石油加工排放的有機物等。內(nèi)源有機物來自于生長在水體中的生物群體(藻類、細菌、水生植物及大型藻類)所產(chǎn)生的有機物和水體底泥釋放的有機物。天然有機物(NOM)在水中的含量較高(濃度通常為mg/L級)，根據(jù)水體所處地理環(huán)境的不同，NOM既可來源于地表徑流，也可來源于動植物自然循環(huán)代謝過程。NOM是一類親水酸性的多分散物質(zhì)，其分子量在幾百到數(shù)萬之間，水中較高濃度的NOM對水處理工藝及水質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為以下幾點：增加顆粒穩(wěn)定性，使之不易在水處理工藝中被去除；與含氯消毒劑反應生成鹵代消毒副產(chǎn)物(DBPs)；有利于異養(yǎng)菌在配水系統(tǒng)中的繁殖；對污染物的富集與裹挾。除NOM外，水中的微量有機物也值得關(guān)注，雖然其濃度較低(一般僅為μg/L~ng/L)，但這類有機污染物具有生物富集性、三致(致突變、致畸形、致癌變)作用和毒性，因此與天然有機物相比，此類物質(zhì)對人體健康的威脅更大。在USEPA公布的129種優(yōu)先控制污染物名單中有機污染物達114種，我國的68種優(yōu)先控制污染物中有機物也達58種，優(yōu)先控制有機物中除三氯甲烷、氯仿等物質(zhì)是消毒副產(chǎn)物外，大多數(shù)是多氯聯(lián)苯、氯丹、二噁英、氯酚、鄰苯二甲酸脂、殺蟲劑等微量有機物。微量有機物在我國水體中的檢出頻率近年來不斷增加，河南省23個城市的水源水中共檢出740種有機物，其中多環(huán)芳烴和鄰苯二甲酸酯的污染十分突出。江蘇省15個水源地取樣中檢測出包括1,1-二氯苯在內(nèi)的13種揮發(fā)性有機物。廣州市地表水及自來水中曾分別檢出有機污染物300余種和103種，其中分別有36種和24種屬于USEPA優(yōu)先控制污染物。廈門市水源水中檢出的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)濃度高于歐洲國家平均水平，鄰苯二甲酸二丁酯高于國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準。南京市8個凈水廠的出廠水中共檢出以鹵代烴為主的揮發(fā)性有機物20種。太湖某水源地檢出40種常見半揮發(fā)性有機物，其中主要污染物為脂肪族化合物及鄰苯二甲酸酯類等。在微量有機物污染中，持久性有機污染物(POPs)和環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(EDCs)類物質(zhì)對人類的健康有巨大威脅。POPs一般指可長期存在于環(huán)境中，通過食物網(wǎng)積聚，對人類健康及環(huán)境造成不利影響的有機化學物質(zhì)。目前《關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》中規(guī)定的首批POPs中包括8種有機殺蟲劑、2種氯代芳烴及2種有機副產(chǎn)物，另外還有無氯苯、短鏈氯化石蠟及多環(huán)芳烴等有機物也被提名被選。POPs對人體產(chǎn)生的主要危害可能是對肝、腎等臟器和神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等有急性和慢性毒性作用。珠江三角洲地區(qū)大多數(shù)城市河流都存在嚴重的持久性有機物污染現(xiàn)象，閩江口流域的多氯聯(lián)苯含量超標，遼河中下游水體及華北平原地區(qū)地下水中檢出有機氯類污染物。EDCs是指一些可影響負責機體自穩(wěn)、生殖、發(fā)育行為的天然激素的合成、分泌、轉(zhuǎn)運、結(jié)合、作用或消除的外源性物質(zhì)。它們具有類天然激素或抑制天然激素的作用，可干擾神經(jīng)、免疫及內(nèi)分泌系統(tǒng)的正常調(diào)節(jié)功能。臨床上則表現(xiàn)為生殖障礙、出生缺陷、發(fā)育異常、代謝紊亂以及某些癌癥。已發(fā)現(xiàn)具有內(nèi)分泌干擾作用的化學物質(zhì)至少已有70余種，包括農(nóng)藥、除草劑、防腐劑、重金屬及部分植物激素。EDCs在我國的飲用水源水中的含量報道較少，但是形勢較為嚴峻。我國某市的主要水源水中檢出壬基酚濃度為0.010~0.040μg/L，雖然未不超過推薦環(huán)境安全控制值，但是仍然值得關(guān)注；蘭州市黃河飲用水源水取水口處鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)含量較高，其中苯二甲酸二(2-乙基己基)酯濃度達34μg/L；哈爾濱市松花江飲用水源水取水口處雌酮等13種EDCs均有檢出，且部分EDCs濃度遠超國外水體檢測報道。重慶市水源水中壬基酚的含量最高可達2.7μg/L，MCF-7細胞增殖試驗表明此水源水中具有雌激素活性。雖然一般情況下由飲用水進入人體的POPs及EDCs量應該遠小于通過食物、呼吸及皮膚接觸等方式進入人體內(nèi)的量，但是由于其能夠在人體內(nèi)累積，仍然值得關(guān)注。除以環(huán)境中遷移規(guī)律為劃分依據(jù)的POPs及以對生物作用為劃分依據(jù)的EDCs外，對以使用目的為劃分依據(jù)的藥品和個人護理用品(PPCPs)對水的污染問題也日益受到重視。PPCPs包括多類化學物質(zhì)，如各種處方藥和非處方藥、香料、化妝品、遮光劑、染發(fā)劑、發(fā)膠、香皂、洗發(fā)水等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>胡洪營</Author><Year>2005</Year><RecNum>370</RecNum><record><rec-number>370</rec-number><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">胡洪營</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">王超</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">郭美婷</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">藥品和個人護理用品(PPCPs)對環(huán)境的污染現(xiàn)狀與研究進展</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">生態(tài)環(huán)境</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>生態(tài)環(huán)境</full-title></periodical><pages>947-952</pages><volume>14</volume><number>6</number><dates><year>2005</year><pub-dates><date>2009/3/21</date></pub-dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[27]。雖然對于PPCPs的研究主要集中于對生態(tài)環(huán)境方面的影響，但是其對人體的直接危害也較為明顯，PPCPs中的抗生素會令病源細菌產(chǎn)生抗藥性，使抗生素對其失去功效；PPCPs中的合成麝香具、紫外防曬劑及消毒劑的生物代謝中間產(chǎn)物均有內(nèi)分泌干擾性。在國內(nèi)飲用水水源中的PPCPs含量報道較少，但是鑒于國外曾在調(diào)查中于地表水和地下水中發(fā)現(xiàn)多達幾十種藥品，磺胺類抗生素等PPCPs也在我國污水廠出水中被檢出，作為PPCPs生產(chǎn)和使用大國，此類有機物的存在勢必嚴重威脅飲用水水源安全。從上世紀70年代開始，國內(nèi)外進行了大量針對水中有機物去除方法的研究。隨著認識的深入，水中有機物的去除與有機物的分子量分布有關(guān)，一般認為：分子量大于10000的主要是膠體有機物，可通過混凝、沉淀去除；分子量在1000~10000的有機物形態(tài)處于膠體和真溶液之間，混凝、沉淀只能去除一部分，氧化劑氧化可使部分大分子量有機物降解成小分子量有機物；分子量在500~3000的有機物，可以被活性炭有效去除；分子量小于1000的有機物親水性強，主要由生物降解去除。對于微污染水源水處理，工程應用中往往將預氧化、混凝沉淀以及臭氧活性炭工藝聯(lián)用，達到處理有機物的目的。該工藝組合已經(jīng)在國內(nèi)外得到廣泛應用。5.2.3除水中嗅味的方法水中嗅味主要來源于藻類和其他水生動植物的代謝產(chǎn)物或分解產(chǎn)物，以及水中的有機物和無機物。水中致嗅有機物及生物污染物在消毒劑的作用下發(fā)生生物化學作用而產(chǎn)生。使飲用水產(chǎn)生異嗅的物質(zhì)，在水中的含量一般在ppb即μg／L級?，F(xiàn)在已經(jīng)查明富營養(yǎng)化水體中產(chǎn)生嗅味的物質(zhì)有十余種，主要有2一甲基異莰醇(2一MIB)，土臭素(Geosmin)，2一異丁基一3一甲氧基吡嗪(IBMJP)，2一異丙基一3一甲氧基吡嗪(IPMJP)，2，4，6-三氯茴香醚(T(、A)和三甲基胺。這幾種化合物的嗅閾值極小，均以μg／L計。地表水源中，湖泊和水庫發(fā)生異嗅的原因主要是藻類和放線菌的生長。放線菌產(chǎn)生異嗅的原因是在其新陳代謝