关于引白水源工程净水处理工艺方案的理论分析

摘要：根据连续10个月的现场动态模拟实验的基础上，提出两套净水处理工艺。通过净水处理工艺、沉淀池排放污泥处理系统的经济技术分析比较，确定处理工艺。并倡导水资源匮乏地区优先选用该处理工艺。

关键词：浊度 过滤周期 速度梯度 污泥干重 水处理工艺

1、概术

引白水源工程属于长距引调水工程，输水管线长约80km，经过预处理、一级加压后送至净水厂。为了保证进净水厂水浊度≤50NTU，特殊情况下≤300NTU的水质要求，在取水头部建了预处理厂。净水厂处理规模为15×104m3/d。出厂水质要求浊度≤1NTU，特殊情况≤3NTU。设计本着工艺先进，技术经济合理、安全可靠、管理方便的原则。根据从2004年5月起连续10个月的现场动态模拟实验和对多家成功运行的净水厂调研后，提出两套工艺处理方案。

方案一的工艺流程为：原水配水井机械混合高密度沉淀池V型滤池送水泵房用户

方案二的工艺流程为：原水配水井管式静态混合器微涡絮凝池小间距斜板沉淀池V型滤池送水泵房

用户

2、工艺性能比较分析

2.1 抗击水质水量能力分析比较：

方案一中采用的机械搅拌混合方式是抗击水量能最强的混合方式，而且可通过调节电机转速来控制搅拌速度梯度，使混合效果达到最佳。方案二中的管式静态混合器抗击水量能力较弱，当进水量减少到设计流量的2/3时，混合功能将完全失效，并且混合速度梯度不能调节。

高密度沉淀池因为具有外部污泥回流系统，可以对浊度进行调节，控制在最佳状态下运行，所以对水质的抗击能力特别强，进水水质可以在很大的范围内变动，当浊度高达5000NTU时也能正常运行。方案一工艺对水质的抗击能力就相对弱些，当浊度大于300NTU时，沉淀池出水水质就很难达到后继工艺的技术要求。

2.2 沉淀池出水浊度分析比较

根据连续10个月的现场动态模拟实验，小间距斜板沉淀池的出水浊度一般在15NTU左右。而高密度沉淀池的出水浊度一般在10NTU以下。

2.3 水厂的自用水量分析比较

由于高密度沉淀池出水浊度低，促使过滤周期延长，冲洗次数减少，导致反冲水量下降；另一方面因为高密度沉淀池有沉淀污泥浓缩功能，可使沉淀污泥的含水率达86%～97%，而水间距斜板沉淀池的沉淀污泥含水率高达99.5%～99.7%。因此，方案一的自用水量大大少于方案二。

2.4 沉淀池排放污泥耗水量的分析比较

当处理水量为15×104m3/d，原水进水浊度为100NTU，设1NTU＝1mg/L SS，则原水中悬浮物SS为100mg/L。假设两种沉淀池对悬浮物的去除率都为98%，则有98mg/L的县浮物在沉淀池中被去除。因此沉淀池每日的排泥干重为：

98mg/L×150000m3/d＝14700?/d。

高密度沉淀池排放沉淀污泥浓度为：

100mgL×1000=100g/ L

其中1000为污泥浓度折算系数，该系数范围在800～1000，是由得利满公司提供的。

因此，每日从高密度沉淀池排除的污泥体积为：

14700?/d÷100g/ L＝147 m3/d

即：高密度沉淀池排泥水的损失约为147 m3/d。

小间距斜板沉淀池排泥浓度在2g/L～4g/L，最大理论值为10g/L，下面按10g/L计算。

因此，每日从小间距斜板沉淀池中排除的污泥体积为：

14700?/d÷10g/ L＝1470 m3/d

即：小间距斜板沉淀池排放污泥的损失水约为1470 m3/d。

从上所述，小间距斜板沉淀池的排放污泥耗水量是高密度沉淀池的10倍。

2.5 占地面积比较

方案一的净水车间含混合、絮凝池、高密度沉淀池、V型滤池和反冲洗构筑物，建筑占地面积为6336 m2，而方案二的净水车间含同样的构筑物，建筑面积为8660 m2。方案二比方案一多2324 m2。

2.6 自动控制比较

方案一因为采用得利满的自控制技术，对全厂可以全自动化控制，准确、方便、实用。方案二可以自动控制，但是准确度略差些。

3、经济分析比较

3.1 工程投资比较

本次投资比较只对净水厂主体工程与污泥处理系统。

高密度沉淀池方案的净水厂主体工程总造价为11620.33万元，小间中斜板沉淀池方案净水厂主体总造价为10819.81万元。

高密度沉淀池方案的污泥处理系统占地面积约为1公顷，总建设费用为918万元。小间距斜板沉淀池方案的污泥处理系统占地面积约为1.15公顷，总建设费用为961万元。

从工程投资上看，两种方案差不多，没有明显的投资优势。

3.2 运行费用比较

3.2.1 净水处理运行费用比较

运行电费药费表

运行电费