全流程加氯优化控制降低三卤甲烷的生成研究与实践
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• 2015年8月末-11月中旬以蓝藻为优势藻种，伪鱼腥sp.占38.35-70.74%，其次为硅藻，主要是 小环藻；2015年12月-16年3月硅藻占绝对优势，其中小环藻占53.25%以上；2016年4-5月骨条 藻占绝对优势，占38.29-52.63%，2016年6-9月蓝藻占绝对优势。
青草沙水源水质季节变化规律研究
课题背景
青草沙原水氮磷含量较高，存在季节性藻类爆发风险。
Ⅴ类 Ⅳ类 Ⅲ类
按照《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》，青草沙原水总体达到Ⅱ~Ⅲ类水标准， 其中总氮浓度在0.76～1.83mg/L，相对冬季和夏季略高；
2011年青草沙水库通水运行初期，水库输水区藻密度最高达到108个/L，15年水库受黄丝 藻影响，造成水厂运行困难和水质异常现象。
JH
NS
YSP
JJQ
LJZ
LJ
停留
0.2h
4.2h
2.7h
5.9h
7.6h
8.8h
7.6h
3.5h
时间
CQ
XJ
9.3h 17.3h
浦东工作井加氯量
浦东工作井
青草沙原水余氯衰减规律研究
0.15-0.25mg/L 凌桥水厂
0.05-0.15mg/L
0.05-0.15mg/L
0.02-0.10mg/L 0.15-0.25mg/L
藻类代谢物
• 原水叶绿素a随季节变化比较明显，在春季4月和秋 季9月相对偏高，2015～2016年原水叶绿素a最大 浓度在25～50μg/L。
• 原水藻毒素浓度相对偏低，检出浓度低于 0.03μg/L，2016年原水MC-YR、MC-LR和MCRR均低于检测限。
• 2015 ～ 2016 年 原 水 2-MIB 最 高 值 达 到 25 ～ 35ng/L。
原水加氯规程涉及水库原水藻类的加 氯工艺参数及相关要求，未涉及水厂 加氯。
缺乏水源与水厂全系统加氯量控制进 行全面深入研究。
常规工艺：高温期间常规工艺出厂水 三卤甲烷总量超过国标限值二分之一 。
2015年12月项目启动
课题背景
2014年上海城投水务（集团）成立后，大力推进水质精细化管理，针对上海的水 源，把出厂水消毒副产物三卤甲烷指标作为提升供水水质的重要指标，提出了降低到 国标的二分之一。新的上海市饮用水地方标准DB31/T 1091-2018《生活饮用水水质 标准》2018年10月正式施行。
原水需氯量与水质和温度相关，需氯量随温度升高而增加； 按反应时间为0min和30min计算，青草沙原水需氯量分别为0.05~0.15mg/L和0.10
～0.35mg/L。
青草沙原水余氯衰减规律研究
加氯量和水温对余氯衰减影响
有效氯=1.0mg/L
总氯随时间衰减变化曲线
10℃
游离氯衰减变化曲线
10℃
全流程加氯优化控制降低三卤甲烷的生 成研究与实践
2019.5.9
交流提纲
01
课题研究背景
02
主要研究成果
03
结论与建议
第一部分
课题研究背景
课题背景
上海市原水水质特征
陈行水库
金泽水库
湖库型水源 结构
东风西沙水库 青草沙水库
课题背景
青草沙水库
青草沙水库位于长江口南北港分流口下方，长兴岛北侧和西侧的中央沙，青草沙以 及北小泓、东北小泓等水域范围。水库形似一条中华鲟，总面积约66平方公里，有 效库容4.38亿立方米，系统供水规模为719万立方米/日。咸潮期最长可确保68天 连续供水，充分发挥蓄淡避咸的作用。目前向14家水厂供应原水，占上海原水供应 量70%左右。
青草沙原水余氯衰减规律研究
原水需氯量（秋季、10～20℃）
投加量 指标
反应时间（min）
0
2.5 5 10 30 60 90
0.2
总氯 0.15 0.13 0.11 0.08 0.09 0.11 0.09
（mg/L) 自由氯 0.09 0.06 0.05 0.03 0.06 0.06 0.04
0.6
课题背景
浦东工作井加氯车间
2011年夏季启动次氯酸钠应急投加系统。
藻类平均去除率达70%
目前，已形成《青草沙原水系统预加氯除藻技术规程（试行稿）》、《青草沙原水系统 应急投加粉末活性炭除嗅（2-MIB）技术规程（试行稿）》。
课题背景
存在问题
加氯后下游各水厂进水有残留余氯， 水厂需及时调整加氯量等工艺参数， 对水厂实际生产和运行管理带来一定 影响；
深度处理工艺
第二部分
主要研究成果
青草沙水源水质季节变化规律研究
2015年 秋季
2016年 春季
2016年 秋季
藻类
• 原水pH值随季节变化明显，春季（4、5 月）和秋季（8～10月）相对偏高，pH 值在8.5～9.0，而其他季节pH值基本在 8.0～8.4；
• 总藻密度与pH变化具有明显相关性，藻 密度高峰出现在春秋季；
• 水库原水藻密度基本维持在106~108个/L 之间，春季藻密度（2016年4月）最高 达1.1×108cells/L，秋季藻密度（9-10月 ）最高达5.0×107cells/L。
青草沙水源水质季节变化规律研究
藻类
• 青草沙水库藻类结构存在明显的硅蓝藻型演替规律，春季（4月）和秋季（9月）水库原水总藻密 度相对较高，达到107-108个/L数量级；
水质精细化管理
藻类和藻种的数 量变化
控制加氯
三卤甲烷控制在 国标的一半
成本控制
课题背景
水库加氯
前加氯游 离氯消毒
源自文库
加氯、加氨
管网泵站
补氯
四
点
水库
水厂沉 淀池
滤池
清水库
出水泵房
加
氯
，
常规处理工艺
补氯
如
管网泵站
出水泵房
何
水库加氯
前加氯备用
优
加氯、加氨
化
？
水库
预臭氧 池
水厂沉 淀池
滤池
臭氧活 性炭池
清水库
总氯 0.44 0.36 0.35 0.31 0.24 0.18 0.18
（mg/L) 自由氯 0.36 0.31 0.27 0.26 0.16 0.11 0.06
1.0
总氯
0.8 0.74 0.7 0.66 0.55 0.44 0.46
（mg/L) 自由氯 0.72 0.68 0.65 0.54 0.44 0.33 0.26
水温越高，稳定后水中 余氯越低，余氯随水温 升高呈递减趋势；
5℃和30℃时，稳定后 余 氯 为 0.31mg/L 和 0.18mg/L；
加氯量越大，初期余氯 衰减速率越快，2h后余 氯浓度基本达到稳定。
青草沙原水余氯衰减规律研究
青草沙供水系统余氯衰减规律
监测点：五号沟泵站、9个水厂进厂水
名称 五号沟 LQ
青草沙水源水质季节变化规律研究
课题背景
青草沙原水氮磷含量较高，存在季节性藻类爆发风险。
Ⅴ类 Ⅳ类 Ⅲ类
按照《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》，青草沙原水总体达到Ⅱ~Ⅲ类水标准， 其中总氮浓度在0.76～1.83mg/L，相对冬季和夏季略高；
2011年青草沙水库通水运行初期，水库输水区藻密度最高达到108个/L，15年水库受黄丝 藻影响，造成水厂运行困难和水质异常现象。
JH
NS
YSP
JJQ
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停留
0.2h
4.2h
2.7h
5.9h
7.6h
8.8h
7.6h
3.5h
时间
CQ
XJ
9.3h 17.3h
浦东工作井加氯量
浦东工作井
青草沙原水余氯衰减规律研究
0.15-0.25mg/L 凌桥水厂
0.05-0.15mg/L
0.05-0.15mg/L
0.02-0.10mg/L 0.15-0.25mg/L
藻类代谢物
• 原水叶绿素a随季节变化比较明显，在春季4月和秋 季9月相对偏高，2015～2016年原水叶绿素a最大 浓度在25～50μg/L。
• 原水藻毒素浓度相对偏低，检出浓度低于 0.03μg/L，2016年原水MC-YR、MC-LR和MCRR均低于检测限。
• 2015 ～ 2016 年 原 水 2-MIB 最 高 值 达 到 25 ～ 35ng/L。
原水加氯规程涉及水库原水藻类的加 氯工艺参数及相关要求，未涉及水厂 加氯。
缺乏水源与水厂全系统加氯量控制进 行全面深入研究。
常规工艺：高温期间常规工艺出厂水 三卤甲烷总量超过国标限值二分之一 。
2015年12月项目启动
课题背景
2014年上海城投水务（集团）成立后，大力推进水质精细化管理，针对上海的水 源，把出厂水消毒副产物三卤甲烷指标作为提升供水水质的重要指标，提出了降低到 国标的二分之一。新的上海市饮用水地方标准DB31/T 1091-2018《生活饮用水水质 标准》2018年10月正式施行。
原水需氯量与水质和温度相关，需氯量随温度升高而增加； 按反应时间为0min和30min计算，青草沙原水需氯量分别为0.05~0.15mg/L和0.10
～0.35mg/L。
青草沙原水余氯衰减规律研究
加氯量和水温对余氯衰减影响
有效氯=1.0mg/L
总氯随时间衰减变化曲线
10℃
游离氯衰减变化曲线
10℃
全流程加氯优化控制降低三卤甲烷的生 成研究与实践
2019.5.9
交流提纲
01
课题研究背景
02
主要研究成果
03
结论与建议
第一部分
课题研究背景
课题背景
上海市原水水质特征
陈行水库
金泽水库
湖库型水源 结构
东风西沙水库 青草沙水库
课题背景
青草沙水库
青草沙水库位于长江口南北港分流口下方，长兴岛北侧和西侧的中央沙，青草沙以 及北小泓、东北小泓等水域范围。水库形似一条中华鲟，总面积约66平方公里，有 效库容4.38亿立方米，系统供水规模为719万立方米/日。咸潮期最长可确保68天 连续供水，充分发挥蓄淡避咸的作用。目前向14家水厂供应原水，占上海原水供应 量70%左右。
青草沙原水余氯衰减规律研究
原水需氯量（秋季、10～20℃）
投加量 指标
反应时间（min）
0
2.5 5 10 30 60 90
0.2
总氯 0.15 0.13 0.11 0.08 0.09 0.11 0.09
（mg/L) 自由氯 0.09 0.06 0.05 0.03 0.06 0.06 0.04
0.6
课题背景
浦东工作井加氯车间
2011年夏季启动次氯酸钠应急投加系统。
藻类平均去除率达70%
目前，已形成《青草沙原水系统预加氯除藻技术规程（试行稿）》、《青草沙原水系统 应急投加粉末活性炭除嗅（2-MIB）技术规程（试行稿）》。
课题背景
存在问题
加氯后下游各水厂进水有残留余氯， 水厂需及时调整加氯量等工艺参数， 对水厂实际生产和运行管理带来一定 影响；
深度处理工艺
第二部分
主要研究成果
青草沙水源水质季节变化规律研究
2015年 秋季
2016年 春季
2016年 秋季
藻类
• 原水pH值随季节变化明显，春季（4、5 月）和秋季（8～10月）相对偏高，pH 值在8.5～9.0，而其他季节pH值基本在 8.0～8.4；
• 总藻密度与pH变化具有明显相关性，藻 密度高峰出现在春秋季；
• 水库原水藻密度基本维持在106~108个/L 之间，春季藻密度（2016年4月）最高 达1.1×108cells/L，秋季藻密度（9-10月 ）最高达5.0×107cells/L。
青草沙水源水质季节变化规律研究
藻类
• 青草沙水库藻类结构存在明显的硅蓝藻型演替规律，春季（4月）和秋季（9月）水库原水总藻密 度相对较高，达到107-108个/L数量级；
水质精细化管理
藻类和藻种的数 量变化
控制加氯
三卤甲烷控制在 国标的一半
成本控制
课题背景
水库加氯
前加氯游 离氯消毒
源自文库
加氯、加氨
管网泵站
补氯
四
点
水库
水厂沉 淀池
滤池
清水库
出水泵房
加
氯
，
常规处理工艺
补氯
如
管网泵站
出水泵房
何
水库加氯
前加氯备用
优
加氯、加氨
化
？
水库
预臭氧 池
水厂沉 淀池
滤池
臭氧活 性炭池
清水库
总氯 0.44 0.36 0.35 0.31 0.24 0.18 0.18
（mg/L) 自由氯 0.36 0.31 0.27 0.26 0.16 0.11 0.06
1.0
总氯
0.8 0.74 0.7 0.66 0.55 0.44 0.46
（mg/L) 自由氯 0.72 0.68 0.65 0.54 0.44 0.33 0.26
水温越高，稳定后水中 余氯越低，余氯随水温 升高呈递减趋势；
5℃和30℃时，稳定后 余 氯 为 0.31mg/L 和 0.18mg/L；
加氯量越大，初期余氯 衰减速率越快，2h后余 氯浓度基本达到稳定。
青草沙原水余氯衰减规律研究
青草沙供水系统余氯衰减规律
监测点：五号沟泵站、9个水厂进厂水
名称 五号沟 LQ