山东东营南郊水厂深度水处理工艺

2013-9-3 22
二、水质改善工程——运行效果
所采用的国产超滤膜抗污染性能良好
运行结果表明，超滤膜随着运行频率的降低跨膜压差逐渐
降低（表一）；恒通量下，随着水温的升高，跨膜压差降低明 显（表二）；相同工况下，一年前后跨膜压差对比见表三。可 见运行一年后膜污染仍很轻微，跨膜压差仅上升0.5-0.7m程建设内容
周期性的反冲洗可以减轻膜的污染。一是通过曝气利用气
泡的剪切作用对膜丝进行擦洗，另一部分是采用清水进行反冲
洗。冲洗时间一分钟左右，冲洗强度：气冲强度大致是以膜池 面积计约60m³ · /m²h；水反冲强度是以膜面积计大致60L/m²h。 ·
液氯
液氯（补充）
2013-9-3
9
二、水质改善工程——工程建设内容
工程建设内容主要包括： 粉炭投加系统 高锰酸钾投加系统
浸没式超滤膜系统
包括超滤膜过滤、超滤膜冲洗、超滤膜药洗、真空系 统、膜丝的完整性检测系统及相应的配电和自动化控制系 统。
2013-9-3
10
二、水质改善工程——工程建设内容
27.5 30 32.5
35（39）
35-39 24-33 25-35
28-37
21
﹥20
2013-9-3
二、水质改善工程——运行效果
粉炭-超滤膜联用工艺可有效去除水中有机物
粉末活性炭采用200目，投加能力按最大投加量 30mg/L考虑（最大投加量为137.5kg/h）。运行结果表明， CODMn、UV254和TOC等有机物的去除率与粉炭投加量呈 一定的线性关系，实际生产运行上冬季投加量一般控制在 3-4mg/L，春、夏、秋三季投加投量一般控制在6-7mg/L， 原水水质恶化时可适当增加投加量。 组合工艺对CODMn、UV254和TOC的平均去除率达 44.96%、43.22%和20.10%，比砂滤出水分别提高了8.99、 10.23和7.81个百分点。
粉炭投加系统
包括一套法国进口主机和国
内配套附属设备的计量、投加 装置，系统适用于大袋，投加
能力按最大投加量30mg/L考虑，
具体投加量可根据需要设定， 炭液的制备浓度1%-5%可调。
设有3个投加点，投加泵共设3
台（互为备用），设计流量2.2 m3/h，变频调速，应急时3台泵 可同时投加。
2013-9-3 11
粉炭投加车间
二、水质改善工程——工程建设内容
高锰酸钾投加系统 系统主要包括3台美国米顿罗计量加注泵（2用1备）， 电机变频控制。设计投加量1mg/l，最大投加量8mg/l，投 配浓度2%以下（可根据需要调节）。 超滤系统 膜车间采用浸没式工艺，内设膜池12格，分双排布置， 中间设出水总渠，两外侧布置进水和排水渠，进水渠设在 上层、排水渠设在下层，膜池进水渠端头一侧设有溢流堰。 西端设有鼓风机间、配电间和控制室，东端设有化学清洗 池。每格膜池平面尺寸为5.5m×5.8m，均可独立运行。
2013-9-3 19
二、水质改善工程——运行效果
一年半的试运行表明： 出厂水完全符合106项标准
目前，示范工程已试运行一年半，出厂水经委托谱尼（青岛）测 试公司以及市疾控中心与本公司检测中心化验室跟踪检测，完全达到 设计要求，并且许多检测项目还优于国标限值。譬如浊度一般低于 0.02NTU，远远低于国家标准1NTU。另外，色度、嗅和味等感官性状和 一般化学指标、微生物学指标等都得到了严格的控制，尤其是让市民 最敏感的溴和味得到明显的改善。
反冲洗周期在不同季节有所差别，需在实践中摸索。
超滤膜的维护性清洗系统
分为在线维护性清洗和离线化学清洗 。前者除日常水冲洗和空气 擦洗之外，膜堆运行一段时间后，还可以采用10%的次氯酸钠与反
洗清水一起注入膜丝并保留几分钟，达到清洗的目的。 后者当膜组进行维护性清洗后还不能使跨膜压差恢复到正常 水平时则需进行离线化学清洗。化学药剂种类为柠檬酸（或盐 酸），氢氧化钠和次氯酸钠等。
2013-9-3 15
二、水质改善工程——工程建设内容
真空系统
主要由两部分组成：一
是核心的真空引水装置，设 有真空罐、排水罐、工作水 保障系统、排水系统和PLC 控制箱，确保真空罐保持真
空度在设定的范围内。另一
部分是抽真空阀，它能确保 系统只抽气不抽水。
2013-9-3 16
真空系统
二、水质改善工程——工程建设内容
常规工艺可以有效地减缓国产膜的污染
当预处理效果良好时，粉末活性炭及混凝、沉淀、砂滤等协同效 应，能够有效地保证超滤膜的稳定运行；而预处理出现异常情况时， 将会对超滤膜稳定运行造成较大的影响。
2013-9-3 20
二、水质改善工程——运行效果
水温对超滤膜的通量影响较大
超滤膜的通量受水温影响较大。超滤膜设计通量为30L/(m2· h)， 冬季水温在10℃以下，膜通量一般控制在25-27L/(m2· h)左右运行；
2013-9-3 8
二、水质改善工程——工艺选择
另外，在工程实施初期，南郊水厂已是超负荷运行。经过多次组
织专家论证，在考虑不影响供水生产的前提下，将混凝、沉淀、过滤
＋粉末活性炭投加＋膜处理，确定为本次水厂改造的工艺流程：
高锰酸盐（或ClO2 ） 预氧化粉末活性炭 一级泵房 净水剂 城市管网 二级泵房 清水池 超滤膜 粉末活性炭（预留 ） 反应沉淀池 V型滤池
2013-9-3 6
二、水质改善工程——项目实施历程
2006年6月东营市自来水公司编制完成了《南郊水厂水
质改善工程项目建议书》； 2007年初，联合哈工大、上海市政院、海南立昇公司等 单位开展了超滤膜处理黄河水库水的中试研究； 2008年8月，委托上海市政院编制完成了《南郊水厂水 质改善工程可行性研究报告》，并通过专家组评审； 2009年2月和3月，由上海市政院编制完成了南郊水厂水 质改善工程《初步设计》和《施工图设计》，自此标志着 该项目从前期的研究论证进入实施阶段； 2009年4月28日开工，12月5日通水试运行。
2013-9-3
12
二、水质改善工程——工程建设内容
竣工后的超滤膜车间
2013-9-3 13
二、水质改善工程——工程建设内容
过滤及反冲洗系统
采用德国引进的博格转
子泵，可正反运转。抽吸泵 由变频器控制转速，抽吸泵
为容积泵，其流量由泵的转
速决定，扬程则由背压决定。 正常运行打开膜池的进 水闸门后，使待处理水淹没 模组件后启动抽真空阀，瞬 时使管路充满水，抽吸泵即 可投入正常运行。
超滤膜气检
2013-9-3
17
二、水质改善工程——工程创新点
本工程在国内首次采用了大型国产浸没式超滤膜组件， 并开发了一整套适用于大型水厂的超滤膜处理工艺。 从工程设计、施工、系统布置、组件排列、配套设备
的选用、膜组的运行模式、膜丝的完整性检测、在线维护
性化学清洗、离线化学清洗、监测与控制系统的设计到组 件的吊装、组件与管路的密封，均创造了一套具有我国特 色和具有自主产权的超滤处理系统，积累了一系列大型超 滤膜处理工程的设计、建设和运行经验。
水中臭味、总氮等超标，常年呈现出微污染 夏季高温高藻 冬季低温低浊
工艺出厂水水质
嗅味 CODMn偶尔超标 部分消毒副产物（如三氯甲烷）时而超标 ……
2013-9-3 5
二、水质改善工程——前期研究
南郊净水厂2006年被确定为“十一五”国家水体污染 控制与治理科技重大专项 “引黄水库水超滤膜处理集成技 术研究示范”课题的示范工程。 本课题由哈尔滨工业大学、北京工业大学、河海大学、 同济大学、东营自来水公司、上海市政设计研究总院、济 南供排水监测中心、海南立升净水有限公司等单位组成的 科研团队承担，中国工程院院士李圭白教授为牵头人。 2007年以来，开展了一系列的小试、中试研究和联合攻关， 确定了超滤处理工程的膜组件、膜处理组合工艺及相关技 术参数，并将该技术成果应用到南郊水厂水质改善工程。
东营南郊水厂深度 水处理工艺介绍
主要内容
基本情况
10万吨/日水质改善工程简介 10万吨/日新扩容工程简介
后续工作
2
一、基本情况——水资源概况
东营地处黄河入海口，是中国第二
大油田-胜利油田所在地，也是山东省唯
一全部纳入黄、蓝两大国家发展战略的城 市。全市人均水资源314m³ ，不到全国的 1/6，且来源单一。当地浅层地下水受海 水侵蚀严重，矿化度极高，而深层地下水 又含有较高浓度的重金属离子，均不宜作 为饮用水水源。黄河流经东营境内 138km,本市的生产、生活用水主要依赖 于黄河客水。
2013-9-3 7
二、水质改善工程——工艺选择
在项目建议书阶段，针对引黄水库水质的特点，我们备选了两种典型的水 处理组合工艺： 工艺一：气浮+常规处理+臭氧活性炭工艺。 工艺二：混凝沉淀过滤＋粉末活性炭投加＋膜处理工艺。 气浮工艺除藻效果良好，但相对膜工艺处理能力较弱。臭氧活性炭工艺对 于水中藻类去除效果有限；而且在原水中溴化物水平较高时（2008年7月高达 0.154mg/L），副产物的风险较大，溴酸盐易超标（加氨、过氧化氢、降低 PH）；由于臭氧作用，水中的AOC含量增高，反而增加管网中微生物的风险， 水质稳定性降低；臭氧活性炭还存在生物穿透现象，影响最终出水水质；考虑 冬季东营水温较低，生物作用低下，活性炭的更新频率较高。“工艺一”虽然 在国内外研究比较成熟，应用也较为广泛，但黄河流域尚缺乏应用的实例。 而工艺二依靠超滤膜的物理方法对藻类基本可以完全去除，膜和活性炭， 并结合混凝沉淀工艺，通过分工合作，将不同分子量的有机物对应去除；同时 作为绿色物理分离技术，超滤应用于饮用水处理时既不引入，也不改变水中物 质的性质。但是，“工艺二”存在的主要问题是当时国内缺乏规模化应用的水 厂，尤其是利用国产膜更没有规模化应用的先例。
2013-9-3 3
一、基本情况——水厂概况