給水廠濾池反沖洗水直接回用的長期運行效果分析

徐斌

（杭州余杭水務有限公司，浙江 杭州310000）

1 試驗條件

某水廠設計供水量為每天110 萬m3，共劃分為三期運行。一期與二期供水量為每天30 萬m3，三期供水量為每天50 萬m3。通過混凝、沉淀、過濾、消毒等常規水處理方式。

該水廠濾池處理水為反沖洗水，包括氣沖、氣水混沖、水沖。濾池反沖時間為48h，氣沖時間為180s，強度為18L。對于氣水混沖，時間為180s，強度為18L。水廠所用混凝劑為液體聚氯化鋁。

2 試驗方法

該水廠一期工作回用濾池反沖洗水，原取水量的波動比較大，因此不同時間段的回流比存在差異，回流比最大不高于8%。一期工藝回用方式屬于直接回用方法，沒有設置調蓄沉淀池，只是將潛水泵、管道、電氣控制系統應用在反沖洗排水渠中。在二期、三期工藝中，沒有回用濾池的反沖洗水。對該水廠一期、二期工藝進行跟蹤比較，除過進水水質外，其余水處理參數相同，包括消毒劑投加量、投藥量、水處理量。為了分析給水廠的長期運行效果，選擇一期、二期工藝出水，監測水質指標。

3 結果與討論

3.1 濁度影響分析。通過下圖可知，該水廠在反沖洗水回用過程中，二期工藝出水濁度差異在0.03NTU，提示一期、二期的出水濁度差異比較小，此時回用反沖洗水，會增加一期原水濁度，降低二期原水濁度，不同期工藝出水濁度比較接近，因此可以認為，一期工藝去除污水濁度明顯優于二期。由于反沖洗水直接回用，可以促進水混凝沉淀：第一，在直接回用反沖洗水時，可以同時處理混合原水，該類顆粒可以形成絮凝核，提升原水膠體混凝速度；第二，濾池反沖洗水中，明顯增加了粗顆粒物質的含量，相應加大顆粒碰撞頻率，為后續絮凝沉淀奠定基礎。第三，濾池反沖洗水中殘留正電物質，在回用期間可以提升利用率，使混凝處理后的絮體電位絕對值降低。第四，反沖洗水直接回用，可以確保混凝水解為金屬氫氧化物，加強原水中的膠粒能力，形成密實的礬花。

圖1 直接回用反沖洗水與水濁度的影響

通過分析圖1 內容可知，雖然隨著時間的變化，原水濁度的變化比較大。然而一期、二期工藝的出水濁度均小于0.25NTU。通過長期監測數據可知，一期、二期出廠水濁度比較接近，直接回用濾池反沖洗水，不會影響出水濁度。

3.2 對化學需氧量的影響。通過圖2 內容可知，二期工藝出水的化學需氧量差異小于0.1mg/L，所以一期、二期工藝不會使出水化學需氧量增加。反沖洗水直接回用，會增加一期原水化學需氧量，二期原水化學需氧量比較低。通過上述結果可知，一期化學需氧量去除效果明顯優于二期。導致此種現象的原因是由于反沖洗水直接回用，會增加混凝效果，不僅能夠提升濁度的去除率，還可以提升有機物去除效果。其次，在監測過程中，原水的化學需氧量最高可達到5ml/L，然而一期、二期在進水水質不同，化學需氧量可以控制在2mg/L 以下。通過監測結果可知，給水廠直接回用反沖洗水，不會影響出水化學需氧量。

圖2 對化學需氧量的影響

表1 反沖洗水直接回用對金屬指標的影響

3.3 對金屬指標的影響。在晨間6-10 時，該水廠的一期工藝反沖洗水回流比為5%，每相隔60min，取樣一次，跟蹤監測待過濾原水的金屬指標，將晨間8 時二期待過濾水作為對照，詳情見表1。

混凝劑中的鋁被轉移到濾池反沖洗水中，回用之后，明顯增加原水中的鋁含量，所以必須關注待過濾水中的鋁含量。在一期工藝中，待過濾原水鋁含量穩定，并且低于標準限制。由于反沖洗水中，鋁為顆粒狀態，能夠溶解在水中的鋁含量術后。在回用到原水時，混凝形成絮狀物，可以通過沉淀去除。其次，反沖洗水中含有微絮凝顆粒，可以增加絮凝效果，從而避免過度使用混凝劑，減少出水中的鋁含量。在一期待過濾原水中，其他金屬指標的含量也比較少，所以在回用之后，不會增加出水中的金屬含量。

3.4 對細菌總數及大腸桿菌的影響。下圖為水廠一期、二期待過濾水中的細菌總數監測結果。通過圖中數據可知，細菌總數監測數據為136MPN/ml。相比于二期工藝，細菌總數超標風險增加。由于在后續處理工藝中，涉及到消毒處理，所以應當關注出水細菌總數。

圖3 對細菌總數及大腸桿菌的影響

通過表2 檢測結果可知，水廠反沖洗水直接回用時，雖然原水細菌總數波動，但是在出水中沒有檢測到細菌總數。通過長期運行數據可知，給水廠直接回用反沖洗水時，不會使生物風險增加。

表2 直接回用反沖洗水長期運行對大腸桿菌

4 結論

通過長時間運行數據能夠看出，直接回用反沖洗水，不會增加出水濁度、重金屬、有機物與微生物，滿足出水水質要求。通過反沖洗水的直接回用，可以減少水資源浪費，避免過多排放反沖洗水，直接回用反沖洗水，最大限度節約水資源。