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1、反冲洗排水量计算
其中为单次反冲洗排水量,分别代表单次反冲洗滤层上清水排除、气水联合反洗排水、单独水洗排水以及初滤水的量。代表管道漏失的水量。根据北方某净水厂现有运行工作状态,二期滤池供24格,单格滤池每48小时反冲洗一次,每次冲洗时间约半个小时,核定反冲洗水单期每日7000~10000m3。
2、反冲洗水质特征
根据前期实验室分析和生产性试验法发现,反冲洗排水和排泥水水质存在明显的差别,其中反冲洗排水各项感官性指标相对较低,水中杂质沉降性好,短时间内即出现较为明显的泥水分层现象,沉淀后上层水质优化明显,但存在少量肉眼可见的后生动物,底部污泥中具有部分颗粒化无机物质和絮体;
3、反冲洗水回用分析
前期工作对净水厂二期反冲洗水进行了不少于15天的沉降实验,通过考察反冲洗水不同时间的出水水质和沉淀效果发现:其一,反冲洗水感官性指标良好,色度、浊度以及高锰酸盐指数等指标约为原水指标的3~8倍,但生化指标不甚理想(但无致病微生物);其二,水中存在肉眼可见后生动物,并难以沉降去除;其三,水中杂质多为无机颗粒物质和相对密实的絮体,其密度较大,沉降速度较快,沉淀出较为典型的成层沉淀,静沉30分钟后泥水比例小于0.25;其四,多次水样对比发现其水质存在一定的差异性,这主要由于水样采自不同的反冲洗阶段所致,但由于现有反冲洗渠内存在一定的调节作用,因此差异性并不大,在实际生产中应注意保证池体容积;最后,经过厂周期沉淀后(沉淀时间大于2h),泥水比例最终低于0.1,但如停留时间过程,微生物将出现增长趋势,同时其产生相关生化反应,可能导致亚硝酸根等超标现象,因此实践中尽可能应保持连续运行。
为保证反冲洗回用的安全,依据实际可发生的情况考察反冲洗废水与原水混合比例,在实验中选取的极限回流比例为3:1(前端出现断水、系统改造以及系统故障等),系统安全评价比例1:3(考虑瞬时最大回流比例)以及系统实际比例1:49(略高于系统实际回流比例)作为考查对象,回流点选择在投药前,根据回流后混凝沉淀(加药量与现有工艺运行情况一直)结果研究发现,在大比例回流时(回流比为3:1或1:3),系统浊度出现下降趋势,证明反冲洗水中杂质可以促进絮凝过程,而色度略有升高,但升高量较小不影响出水达标,同时PH值出现升高趋势(有利于出水指标),而在正常的回流比例下,其水质与未回流的参照样基本一致,证明其对水质影响极小,基本不会造成系统的参数改变或工况调整等问题,具体实验结果参见图1。
实验中采用现有水厂所用混凝药剂,对未回流和回流2%的反冲洗水进行相关混凝沉淀试验,该实验的目的是研究反冲洗水回流后对系统混凝沉淀阶段造成的形象,并重新构建回流后投药模式和运行工况,实验中主要测定浊度、色度以及PH值变化,通过对沉后水出水水质进行对比,分析反冲洗水回流后对系统工况的影响,实验中以50mg/L、60mg/L以及70mg/L三种投药比例进行试验,并对其相关浊度变化情况,pH值变化情况以及色度变化情况进行了探讨。并得出以下结论:
(1)试验证明在相同投药量下,回流与未回流沉后出水浊度变化较小,其中在50mg/L和70mg/L下,其浊度略有升高,在60mg/L下其经回流2%反冲洗水的出水浊度甚至低于未回流的出水浊度,这一数值要低于实际运行中的投药量,因此可以判断在进行小比例回流后不但不增加额外的投药量,甚至还可适当的降低现有系统投药量产生一定经济效益。
(2)可以发现无论哪种投药量,回流后PH值均存在着一定的升高,可以有效的减少生产中碱的投量,并逐步实现中投碱的运行方式。
(3)色度基本不发生变化,因此可以认为反冲洗水回流后成色物质并未出现增加,出水色度仍处于正常范围内。通过以上分析可知对比未回流和小比例回流反冲洗水的沉后水水质情况开,水质指标未出现明显变化,部分指标甚至由于原水,因此,小比例回流对系统是安全的。
为保证回用后系统水质的安全和稳定,特别是考虑到回用后出水中消毒副产物超标是否等问题,生产性试验中我们进行了必要的反冲洗水直接氯化消毒实验,该实验室考虑到最不利条件,亦即在系统发生短流(未经处理)且前端原水断水同时发生,同时不经常规混凝沉淀过滤工艺直接进行氯化消毒,经多次试验(实验结果参见表1),我们发现其消毒后三卤甲烷含量远小于标准值(《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006),三氯乙酸和二氯乙酸均值也低于标准值50%以下,2,4,6-三氯酚低于检出限,唯有三氯乙酸偶有超标(均值低于标准)。
考虑到在常规工艺处理过程中对相关消毒副产物具有一定的处理能力,因此其供水水质的安全性是可以保证的。
根据前期实验数据及相关生产性实验数据表明,反冲洗水沉淀后其化学稳定性较为良好,水中消毒物副产物前驱物含量增加并不明显,参考反冲洗水直接氯化消毒结果发现,仅是卤乙醛含量略有超标,这主要是由原水水质所决定的。经沉淀后,其消毒副产物进一步降低,预计不超过直接消毒的80%(与高锰酸盐指数和氨氮等指标变化规律基本一致)。
同时由于反冲洗水沉淀后水中可生化降解物质仍较原水高,因此其生物稳定性相对活跃,水中细菌总数仍处于较高水平,并出现原后生动物,相關微生物种类和性质尚需进一步研究,但通过对其粪大肠杆菌和耐热粪大肠杆菌检测发现,其并不具有致病微生物,因此表明,反冲洗沉后水整体上是安全的。如将其按照小比例投配进入系统后,将不会影响哈尔滨供水水质的安全。
其中为单次反冲洗排水量,分别代表单次反冲洗滤层上清水排除、气水联合反洗排水、单独水洗排水以及初滤水的量。代表管道漏失的水量。根据北方某净水厂现有运行工作状态,二期滤池供24格,单格滤池每48小时反冲洗一次,每次冲洗时间约半个小时,核定反冲洗水单期每日7000~10000m3。
2、反冲洗水质特征
根据前期实验室分析和生产性试验法发现,反冲洗排水和排泥水水质存在明显的差别,其中反冲洗排水各项感官性指标相对较低,水中杂质沉降性好,短时间内即出现较为明显的泥水分层现象,沉淀后上层水质优化明显,但存在少量肉眼可见的后生动物,底部污泥中具有部分颗粒化无机物质和絮体;
3、反冲洗水回用分析
前期工作对净水厂二期反冲洗水进行了不少于15天的沉降实验,通过考察反冲洗水不同时间的出水水质和沉淀效果发现:其一,反冲洗水感官性指标良好,色度、浊度以及高锰酸盐指数等指标约为原水指标的3~8倍,但生化指标不甚理想(但无致病微生物);其二,水中存在肉眼可见后生动物,并难以沉降去除;其三,水中杂质多为无机颗粒物质和相对密实的絮体,其密度较大,沉降速度较快,沉淀出较为典型的成层沉淀,静沉30分钟后泥水比例小于0.25;其四,多次水样对比发现其水质存在一定的差异性,这主要由于水样采自不同的反冲洗阶段所致,但由于现有反冲洗渠内存在一定的调节作用,因此差异性并不大,在实际生产中应注意保证池体容积;最后,经过厂周期沉淀后(沉淀时间大于2h),泥水比例最终低于0.1,但如停留时间过程,微生物将出现增长趋势,同时其产生相关生化反应,可能导致亚硝酸根等超标现象,因此实践中尽可能应保持连续运行。
为保证反冲洗回用的安全,依据实际可发生的情况考察反冲洗废水与原水混合比例,在实验中选取的极限回流比例为3:1(前端出现断水、系统改造以及系统故障等),系统安全评价比例1:3(考虑瞬时最大回流比例)以及系统实际比例1:49(略高于系统实际回流比例)作为考查对象,回流点选择在投药前,根据回流后混凝沉淀(加药量与现有工艺运行情况一直)结果研究发现,在大比例回流时(回流比为3:1或1:3),系统浊度出现下降趋势,证明反冲洗水中杂质可以促进絮凝过程,而色度略有升高,但升高量较小不影响出水达标,同时PH值出现升高趋势(有利于出水指标),而在正常的回流比例下,其水质与未回流的参照样基本一致,证明其对水质影响极小,基本不会造成系统的参数改变或工况调整等问题,具体实验结果参见图1。
实验中采用现有水厂所用混凝药剂,对未回流和回流2%的反冲洗水进行相关混凝沉淀试验,该实验的目的是研究反冲洗水回流后对系统混凝沉淀阶段造成的形象,并重新构建回流后投药模式和运行工况,实验中主要测定浊度、色度以及PH值变化,通过对沉后水出水水质进行对比,分析反冲洗水回流后对系统工况的影响,实验中以50mg/L、60mg/L以及70mg/L三种投药比例进行试验,并对其相关浊度变化情况,pH值变化情况以及色度变化情况进行了探讨。并得出以下结论:
(1)试验证明在相同投药量下,回流与未回流沉后出水浊度变化较小,其中在50mg/L和70mg/L下,其浊度略有升高,在60mg/L下其经回流2%反冲洗水的出水浊度甚至低于未回流的出水浊度,这一数值要低于实际运行中的投药量,因此可以判断在进行小比例回流后不但不增加额外的投药量,甚至还可适当的降低现有系统投药量产生一定经济效益。
(2)可以发现无论哪种投药量,回流后PH值均存在着一定的升高,可以有效的减少生产中碱的投量,并逐步实现中投碱的运行方式。
(3)色度基本不发生变化,因此可以认为反冲洗水回流后成色物质并未出现增加,出水色度仍处于正常范围内。通过以上分析可知对比未回流和小比例回流反冲洗水的沉后水水质情况开,水质指标未出现明显变化,部分指标甚至由于原水,因此,小比例回流对系统是安全的。
为保证回用后系统水质的安全和稳定,特别是考虑到回用后出水中消毒副产物超标是否等问题,生产性试验中我们进行了必要的反冲洗水直接氯化消毒实验,该实验室考虑到最不利条件,亦即在系统发生短流(未经处理)且前端原水断水同时发生,同时不经常规混凝沉淀过滤工艺直接进行氯化消毒,经多次试验(实验结果参见表1),我们发现其消毒后三卤甲烷含量远小于标准值(《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006),三氯乙酸和二氯乙酸均值也低于标准值50%以下,2,4,6-三氯酚低于检出限,唯有三氯乙酸偶有超标(均值低于标准)。
考虑到在常规工艺处理过程中对相关消毒副产物具有一定的处理能力,因此其供水水质的安全性是可以保证的。
根据前期实验数据及相关生产性实验数据表明,反冲洗水沉淀后其化学稳定性较为良好,水中消毒物副产物前驱物含量增加并不明显,参考反冲洗水直接氯化消毒结果发现,仅是卤乙醛含量略有超标,这主要是由原水水质所决定的。经沉淀后,其消毒副产物进一步降低,预计不超过直接消毒的80%(与高锰酸盐指数和氨氮等指标变化规律基本一致)。
同时由于反冲洗水沉淀后水中可生化降解物质仍较原水高,因此其生物稳定性相对活跃,水中细菌总数仍处于较高水平,并出现原后生动物,相關微生物种类和性质尚需进一步研究,但通过对其粪大肠杆菌和耐热粪大肠杆菌检测发现,其并不具有致病微生物,因此表明,反冲洗沉后水整体上是安全的。如将其按照小比例投配进入系统后,将不会影响哈尔滨供水水质的安全。