引黃供水原水特征及凈化處理研究

徐玲，仇鈺婷，馬祖花

（1.淄博市引黃供水管理局，山東淄博 255000；2.山東農業大學水利土木工程學院，山東泰安 271000）

引黃供水原水特征及凈化處理研究

徐玲1，仇鈺婷2，馬祖花1

（1.淄博市引黃供水管理局，山東淄博 255000；2.山東農業大學水利土木工程學院，山東泰安 271000）

引黃供水一般有直供水、渠道水和水庫水幾種原水類型，根據原水水質特點不同，對預處理方式、混凝劑種類數量、澄清池運行參數等進行了組合實驗，找到了相對應的水處理方式。并根據多年實踐經驗，對不同原水的凈化處理技術進行了歸納總結。

引黃供水；預處理；水質凈化；處理技術

淄博市引黃供水工程上游有總庫容3 000萬m3的大蘆湖水庫作為備用調蓄水庫，通過30 km的明渠輸送到總庫容1 000萬m3的新城水庫作為第一調蓄水庫。采取直接引黃河原水與水庫水切換的原水調度方式，引水時盡量直供并及時充庫。

凈水廠接收的原水從來源上分有黃河直供水、大蘆湖水庫水、明渠積存水、新城水庫水等幾種。原水來源不同，水質特點不同，凈水處理技術也存在很大差異。

1　新城水庫水的特點及其凈化處理

新城水庫由于庫容小，庫內水體置換頻率較高，一般每年充庫十幾次。運行前幾年，水庫水質經過一段時間的沉淀自凈后，具有低濁、低有機物等特點，處理工藝相對簡單。隨著使用年限的增加，水庫富營養化越來越嚴重，藻類污染成為影響工藝運行和出水水質的首要問題。對水庫高藻問題，通過多組系統實驗找到了比較有效的防控方法。現將其具體的凈化處理技術總結如下：

1）凈化處理新城水庫水時，混凝劑一般采用聚合硫酸鐵，投加量在3.0～6.0 mg/L之間。

2）夏季高藻原水時期，一是通過控制水庫高水位運行和在水庫投加鰱鳙魚控制藻類的總量增長；二是在新城水庫泵站前池頭部采用高錳酸鉀、活性炭預處理工藝，酌情投加高錳酸鉀、活性炭，投加量一般分別控制在1～2 mg/L、10～20 mg/L，除藻率能達到95%。工藝上，若單獨投加聚合硫酸鐵，投加量可在6～9 mg/L之間。若原水中含藻類較高或受輕度污染，混凝劑可采用聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁配合投加，聚合硫酸鐵投加量在4～8 mg/L、聚合氯化鋁投加量在18～30 mg/L；該時期可投加聚丙烯酰胺，投加量在0.024～0.060 mg/L之間。

3）冬季低溫低濁原水時期，若澄清池礬花較細小，嚴重上浮，在投加混凝劑的基礎上，可投加助凝劑聚丙烯酰胺，以利礬花的凝聚，投加量在0.016～0.024 mg/L之間。

4）澄清池二反應室沉降比（5 min，以下同）一般保持在10%～15%，特殊情況下亦不低于6%，若沉降比過低可采用提高澄清池攪拌機轉速、調整藥劑用量等措施，排泥采用“勤排、少排”的操作方式。

5）澄清池攪拌機轉速一般情況下是800 r/min，若原水輕度污染，含藻類較高或混凝劑投加量相對較高時，要適當提高攪拌機轉速，但不超過950 r/min。單獨投加聚合氯化鋁時，澄清池攪拌機轉速要適當降低，但不低于700 r/min。

2　明渠積存水的特點及其凈化處理

在使用新城水庫水期間，明渠和沉沙條渠內會存有部分積水，稱為明渠積存水。其積存時間一般為兩次變換原水之間的間隔天數，少則十幾天，多則二十幾天。當停用新城水庫水改用黃河直供水或大蘆湖水庫水時，明渠積存水將先期到達凈水廠。由于長時間處于不流動狀態，加之沉沙條渠多年運行的富營養化、30 km明渠沿途的生活排污和工業排污滲漏、桓臺高氟段地下水的高氟、高鹽滲透，明渠積存水具有CODMn高、電導率高、藻類總數高、氟化物高、污染重等特點，處理起來難度較大。對這部分水有3種處理意見：

一是通過凈水廠溢流井溢流排掉，但因為棄水量太大，不到萬不得已不采用該法。

二是充入新城水庫進行稀釋，但因為新城水庫富營養化日趨嚴重，一旦造成水華，得不償失，尤其是夏秋季高藻期絕對不能用此充庫。

三是經過預處理后進入凈水廠。近年隨著經驗的積累，凈水廠已比較能從容地應對明渠積存水。現將其特殊的凈水處理技術總結如下：

1）處理明渠積存水的準備工作。

（1）提前12 h開始投加聚丙烯酰胺，投加量0.016 mg/L。

（2）提前12 h提高預氧化劑二氧化氯的投加量。

（3）提前12 h提高聚鐵投加量30%。

（4）澄清池刮泥機為連續運行狀態。

（5）若明渠積存水受污染程度較高，需考慮投加高錳酸鉀、活性炭，進行預處理。

2）明渠積存水進入澄清池時，聚鐵投加量和聚丙烯酰胺投加量視運行情況需大幅度提高，一般是加倍投加。若濾池出水濁度超過0.7 NTU，且無下降趨勢時，應立即投加15～30 mg/L聚合氯化鋁。當濾池出水濁度下降至0.5 NTU以下時，可停止投加聚合氯化鋁。

3）明渠積存水進入澄清池，出水濁度上升嚴重時，可投加干粉聚丙烯酰胺控制出濁。當澄清池、濾池出水濁度恢復正常后，可適當降低聚合硫酸鐵投加量，停止投加聚丙烯酰胺。

4）處理明渠積存水期間，可適當提高澄清池攪拌機轉速，提高攪拌、提升強度；可適當排泥，但排泥歷時不宜超過15 min。

5）處理明渠積存水期間，要特別注意澄清池、濾池的運行變化趨勢，工藝調整要兼顧濾池。

3　黃河直供水的特點及其凈化處理

黃河直供水污染因素多，污染源和污染時間不確定，屬于突發性污染風險較大的水源，具有高濁、微污染、變化快等特點。使用黃河直供水時要密切注意原水各指標的變化情況，及時調整工藝參數。在原水更換之初，要首先處理明渠積存水。其凈水工藝總結如下：

1）處理黃河直供水期間，除特殊時期，混凝劑一般采用聚合硫酸鐵，投加量4.5～6.0 mg/L。冬季低溫低濁原水時期，若澄清池礬花較細小，嚴重上浮，可投加適量聚丙烯酰胺。

2）新城水庫充庫時，原水濁度會明顯上升，調整應特別注意。尤其是冬季原水水溫較低時，應大幅度提高聚合硫酸鐵的投加量在7～11 mg/L之間，而且需投加聚丙烯酰胺，投加量在0.024～0.053 mg/L。澄清池攪拌機轉速應適當提高，控制沉降比在10%左右。

3）夏季高藻原水時期，若單獨投加聚合硫酸鐵，投加量可在6～9 mg/L之間。若原水中含藻類較高或受輕度污染，可采用聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁配合投加，并適量投加聚丙烯酰胺。

4）澄清池二反應室沉降比和攪拌機轉速參照新城水庫凈化處理技術執行。

4　結語

以上是總結多年運行經驗摸索出的一整套水處理工藝流程，包括了淄博引黃所有的原水類型。在常規工藝的基礎上，通過投加高錳酸鉀、活性炭，調整凈水藥劑及澄清池運行參數，基本能應對各種原水水質，處理后出水水質達到GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》要求，在實際生產中取得了很好的效果，出廠水多年平均綜合合格率達到99.95%以上。

[1]劉文君.為污染源水飲用水處理，中國建筑出版社，1999.

[2]王偉平，張璐，徐慧.高錳酸鉀與二氧化氯預氧化除藻實驗研究[J].凈水技術，2006,25（2）：41-42,76.

（責任編輯趙其芬）

TU991.2

B

1009-6159（2014）-10-0018-02

2014-06-21

徐玲(1966—)，女，研究員