2.3 净水工艺改进

2.3 净水工艺改进

密云水库蓄水量和水位的持续下降造成水库水质发生明显的变化,藻类浓度和不易沉淀的悬浮物增加,使得包括第九水厂二期工程在内的水处理构筑物的运行工况发生变化,水处理难度加大。突出表现为沉淀池板箱积泥不易下滑,板箱负荷增加(多次造成局部坍塌),使得后续的滤池运行负荷加大,影响滤池过滤周期和出水水质。水质的变化造成斜板箱严重积泥,使得停池冲洗周期由原来的半年一次增加到每月一次。板箱冲洗至少需要2~3d时间,直接影响到12.5万m3/d的供水能力。

由于北京水资源短缺问题日益严重,南水北调中线京石段应急工程已经开工建设,预计将于2007年首先将河北省4座水库的原水输送至北京,并将替换密云水库作为第九水厂的水源。在丹江口水库原水达到北京之前的过渡期内,黄河水将有可能作为北京第九水厂的水源。2010年以后当丹江口水库的原水输送至北京时,第九水厂将以丹江口水库水为水源。所以,第九水厂在未来若干年内将面临水源的多次重大改变。从而对处理工艺适应水源水质多样性的能力也提出更高的要求。

为解决第九水厂目前面临的问题和适应未来若干年水源水质的不断变化所带来的问题,需确定一种既能适应现阶段密云水库水质、又能够满足未来若干年南水北调水源水质不断变化的强化混凝沉淀处理工艺,对第九水厂反应沉淀池进行改造。针对北京市第九水厂原水低温低浊及高藻类浓度的水质情况和出水要求,综合考虑实际工程情况和远期水质状况,北京自来水集团决定采用法国威立雅水务集团OTV先进的ACTIFLO®高效沉淀池工艺对九厂二期A处理线沉淀池进行改造,改造后处理能力由原来的25万t/d提高到34万t/d,工艺调试期间的运行记录表明,ACTIFLO高效沉淀池对难处理的密云水库低浊度,高藻类的原水有稳定且良好的处理效果。为改善新建工艺与第九水厂现有工艺的配合,对ACTIFLO进行完善与改进。增加中间加药环节,解决了因改造造成的滤池过滤周期缩短问题。

ACTIFLO沉淀池原理见图2。

ACTIFLO工艺能够适应不同的原水水质,同时对浊度和藻类的去除效果显著。微砂和PAM的强化絮凝作用使絮体快速沉降。即使进水水质变化非常剧烈的情况下亦可达到稳定的沉淀效果。

随着南水北调中线工程逐步发挥作用,将引来南方的丹江口水库水和河北的4个水库水,连同现有的地下水和地表水,北京城市供水水源将会呈现出多样性和复杂性,水处理技术、工艺的难度越来越大,影响北京市安全供水的因素越来越复杂。因此,面对日益复杂的水源水质条件,考虑到原水水质的不确定性及较高的出水水质标准,水厂处理工艺中除了常规处理工艺外,在第九水厂增加了臭氧预处理,在改扩建水厂都增设臭氧活性炭深度处理工艺。臭氧活性炭深度处理工艺能够去除原水中的大部分有机物。相对于强化常规处理工艺,深度处理工艺可将CODMn去除率提高10%~20%。南水北调工程将把南方的水引入北方,微生物的迁移将是一个不可忽视的问题。由于南北方的气候、水体污染特征、水温不同,微生物种群的多样性程度也不一样。臭氧对隐孢子虫卵囊的灭活能力明显高于游离氯和氯氨。这样可以有效应对水源水质的变化。

图2 ACTIFLO沉淀池原理图