沉淀池出水浊度提标生产性试验分析

祖振权，王 超

（南京水务集团有限公司，南京 210036）

为进一步提高水厂运行维护技术管理水平，确保安全、稳定、优质、低耗供水，北河口水厂于2009年7月11日至31日进行了沉淀池出水浊度由＜5 NTU降至＜3 NTU的实验室搅拌试验和生产试验。

1 概况

北河口水厂分新、老厂两座水厂，总设计能力为120万m3/d。其中新厂共有五个系列，1、2、3系列：回转式隔板絮凝池+平流沉淀池+普通快滤池，设计能力为60万m3/d；新厂4、5系列：折板絮凝池+平流沉淀池+V型滤池，设计能力为30万m3/d。老厂共两个系列：竖流式栅条絮凝+斜管沉淀池+普通快滤池，设计能力分别为18万m3/d、12万m3/d。

2 试验要求

2.1 化验室搅拌试验

在现有混凝剂的基础上，笔者分别以5 NTU、3 NTU为基准，通过小型搅拌试验，确定最佳投矾量。以上试验分阶段做了4组，取平均值，为生产试验提供参考。

2.2 生产试验

各沉淀池稳定运行后，在满足沉淀后水浊度＜3 NTU的前提下，加矾量应调整到合理的数值；原水浊度、沉淀后水浊度及滤后水浊度每小时记录一次；氯气投加量每小时记录一次，保证出厂水游离性余氯控制在合格范围内；每日采原水、沉淀后水、滤后水和出厂水2次，分析水样的浊度、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、CODMn、溶解氧、UV254、TOC和细菌总数；采滤后水2次，分析水样的耗氯量[3]。

3 试验结果分析

通过三周生产试验，新、老厂出厂水浊度在基本满足＜0.15 NTU的前提下，完成了各项试验，笔者对各工艺环节主要数据进行统计分析。

3.1 搅拌试验

搅拌试验以5NTU、3NTU为浊度标准，采取多次试验取平均值的方法，控制剩余浊度＜3NTU时的矾耗（6.60mg/L），比控制＜5NTU时的矾耗（5.23mg/L）上升26%，由于是静态试验，矾耗绝对值要比生产实际结果低，但矾耗上升比率具有一定的参考价值。

3.2 沉淀池、滤池试验结果统计分析

3.2.1 沉淀后水浊度＜5 NTU的生产运行数据统计

沉淀池后水＜5 NTU，各沉淀池出水平均浊度在4.2～4.5 NTU，合格率在84%～98%；滤后水平均浊度在0.07～0.18 NTU，合格率均在90%以上。详情如表1、表2所示。

3.2.2 沉淀后水浊度＜3 NTU的生产试验数据统计

沉淀池后水＜3 NTU，试验期间，各沉淀池出水平均浊度在2.4～2.8 NTU，合格率在95%左右。滤后水平均浊度在0.08～0.18 NTU，合格率均在92%以上。详情如表3、表4所示。

3.2.3 各工艺检测点水质指标分析（平均值）

沉淀池出水浊度降低至＜3 NTU以后，耗氧量、氨氮、UV254等各项水质指标的去除率均有明显提高。由于原水水质受近期大规模降水及城市排污的影响，试验期间细菌总数相对增加，结果如表5、表6所示。

表1 沉淀后水浊度＜5 NTU统计

表2 滤后水浊度＜0.2 NTU统计

表3 沉淀后水浊度＜3 NTU统计

表4 滤后水浊度＜0.2 NTU统计

表6 沉淀水浊度＜3 NTU各工艺检测点水质指标（二）

3.3 矾耗分析

6月份原水浊度为58 NTU、7月份原水浊度为129 NTU，在原水浊度增加一倍多的情况下，北河口水厂根据实际情况通过科学调度、合理调配水量、调整主要水处理构筑物的运行参数，把沉淀后水浊度降至＜3 NTU后，混凝剂平均单耗由6.68 mg/L增至10.30 mg/L，实际增加54.19%。因为两种原水条件相差较大，实际矾耗数据不具备可比性，通过不同浊度条件下的搅拌试验及历史运行数据的分析（矾耗与2008年同期比增加了9.8%），笔者认为，在原水浊度基本相近的情况下，沉淀水浊度由＜5 NTU降至＜3 NTU后，矾耗应增加18%左右。

3.4 其他工艺条件影响分析

3.4.1 反冲洗水耗分析

沉淀池出水浊度降低后，除了矾耗的变化外，后续其他生产环节也发生了变动，滤池过滤周期得到延长，反冲洗频率下降，从而有效地降低了反冲洗水量和机泵电耗，节约了制水成本。试验期间，普通快滤池和V型滤池运行周期分别延长了10 h和16 h，反冲洗水耗均节省了33.33%，同时，滤池出水浊度明显降低，出厂水水质得到了保障。滤池反冲洗每天合计节省水量14 922 m3，占总进水量的1.94%，节约了894.2 kW·h电耗，反冲洗设备的使用频率也相应降低，延长了其使用寿命；试验期间未对絮凝池及沉淀池的排泥周期进行调整，故排泥水量没有变化。

3.4.2 氯耗分析

沉淀后水浊度降低后，滤后水浊度得到进一步降低，为滤后消毒创造了更好的条件，可以有效提高消毒效果。但是，由于7月份原水水质发生变化，消毒剂单耗反而上升了10.53%。

3.4.3 成本变动综合分析

降低沉淀池后水浊度后，供水成本增加了3.09元/千立方米，按2008年7月至2009年6月的三耗成本186.59元/千立方米计算，增加成本1.66%，详情如表7所示。

表7 成本变动综合分析

4 结论

当沉淀池后水浊度降至＜3 NTU时，本试验得到以下结果。一是矾耗上升了18%，三耗成本增加1.66%，但这是在原水浊度等水质因素具有可比条件下的分析结果，如果原水浊度有较大差异，矾耗的变化值可能还有变化；二是氯耗应该会随着滤后水浊度的下降而下降，但由于试验期正值暴雨季节，原水水质与比较期有较大变化，所以氯耗反而上升了10.53%；三是沉淀后水氨氮的去除率得到提高，有利于后续工艺的过滤和消毒。随着出厂水浊度的进一步降低，水中各种非溶解性物质和微生物都得到有效去除，表现在耗氧量的去除率升高。出厂水水质等级又上了一个台阶，水质安全有了更好的保障；四是北河口水厂普通快滤池和V型滤池的过滤周期分别延长了10 h和16 h，反冲洗水耗也随之降低近一半。滤后水水质有了一定提高，使加氯控制更加稳定。

本试验的结论是在原水平均浊度为129 NTU，温度、碱度均适中，水厂各净水设施处于良好的条件下得到的，但是在低温、低浊条件下的具体效果还有待进一步验证。

1 中华人民共和国建设部．城镇供水厂运行、维护及安全技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

2 严煦世，范瑾初.给水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1995.

3 洪觉民，王乃新，王静争．中小自来水厂管理维护手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1990.