東營南郊水廠深度

水處理工藝介紹東營市自來水公司主要內容基本情況10萬噸/日水質改善工程簡介10萬噸/日新擴容工程簡介后續工作2東營市自來水公司一、基本情況——水資源概況2023/10/53東營市自來水公司

東營地處黃河入?？?，是中國第二大油田-勝利油田所在地，也是山東省唯一全部納入黃、藍兩大國家發展戰略的城市。全市人均水資源314m3，不到全國的1/6，且來源單一。當地淺層地下水受海水侵蝕嚴重，礦化度極高，而深層地下水又含有較高濃度的重金屬離子，均不宜作為飲用水水源。黃河流經東營境內138km,本市的生產、生活用水主要依賴于黃河客水。一、基本情況——水廠概況1993年3月始建，設計10萬m3/d，一期工程，1998年5月投產，中國西北市政設計院設計640萬m3水庫一座75萬m3沉砂池一座5萬m3/d水處理廠東城供水管網建設其它附屬構筑物二期工程，2005年6月擴建完成，上海市政設計院設計新增沉淀池一座新增V型濾池一座相應取水及供水設備的增加“混凝+平流沉淀池+V型濾池+消毒”10萬m3/d常規處理工藝符合原《生活飲用水衛生標準》（GB5749-85）的35項指標要求2023/10/54東營市自來水公司二、水質改善工程——水質特點2023/10/55東營市自來水公司本市引黃水庫水質特點水中臭味、總氮等超標，常年呈現出微污染夏季高溫高藻冬季低溫低濁工藝出廠水水質嗅味CODMn偶爾超標部分消毒副產物（如三氯甲烷）時而超標……二、水質改善工程——前期研究2023/10/56東營市自來水公司

南郊凈水廠2006年被確定為“十一五”國家水體污染控制與治理科技重大專項

“引黃水庫水超濾膜處理集成技術研究示范”課題的示范工程。本課題由哈爾濱工業大學、北京工業大學、河海大學、同濟大學、東營自來水公司、上海市政設計研究總院、濟南供排水監測中心、海南立升凈水有限公司等單位組成的科研團隊承擔，中國工程院院士李圭白教授為牽頭人。2007年以來，開展了一系列的小試、中試研究和聯合攻關，確定了超濾處理工程的膜組件、膜處理組合工藝及相關技術參數，并將該技術成果應用到南郊水廠水質改善工程。二、水質改善工程——項目實施歷程2023/10/57東營市自來水公司2006年6月東營市自來水公司編制完成了《南郊水廠水質改善工程項目建議書》；2007年初，聯合哈工大、上海市政院、海南立昇公司等單位開展了超濾膜處理黃河水庫水的中試研究；2008年8月，委托上海市政院編制完成了《南郊水廠水質改善工程可行性研究報告》，并通過專家組評審；2009年2月和3月，由上海市政院編制完成了南郊水廠水質改善工程《初步設計》和《施工圖設計》，自此標志著該項目從前期的研究論證進入實施階段；2009年4月28日開工，12月5日通水試運行。二、水質改善工程——工藝選擇2023/10/58東營市自來水公司

在項目建議書階段，針對引黃水庫水質的特點，我們備選了兩種典型的水處理組合工藝：工藝一：氣浮+常規處理+臭氧活性炭工藝。工藝二：混凝沉淀過濾＋粉末活性炭投加＋膜處理工藝。氣浮工藝除藻效果良好，但相對膜工藝處理能力較弱。臭氧活性炭工藝對于水中藻類去除效果有限；而且在原水中溴化物水平較高時（2008年7月高達0.154mg/L），副產物的風險較大，溴酸鹽易超標（加氨、過氧化氫、降低PH）；由于臭氧作用，水中的AOC含量增高，反而增加管網中微生物的風險，水質穩定性降低；臭氧活性炭還存在生物穿透現象，影響最終出水水質；考慮冬季東營水溫較低，生物作用低下，活性炭的更新頻率較高?！肮に囈弧彪m然在國內外研究比較成熟，應用也較為廣泛，但黃河流域尚缺乏應用的實例。而工藝二依靠超濾膜的物理方法對藻類基本可以完全去除，膜和活性炭，并結合混凝沉淀工藝，通過分工合作，將不同分子量的有機物對應去除；同時作為綠色物理分離技術，超濾應用于飲用水處理時既不引入，也不改變水中物質的性質。但是，“工藝二”存在的主要問題是當時國內缺乏規模化應用的水廠，尤其是利用國產膜更沒有規?；瘧玫南壤６⑺|改善工程——工藝選擇2023/10/59東營市自來水公司一級泵房

反應沉淀池V型濾池超濾膜清水池二級泵房城市管網高錳酸鹽（或ClO2）粉末活性炭液氯凈水劑粉末活性炭（預留）預氧化液氯（補充）

另外，在工程實施初期，南郊水廠已是超負荷運行。經過多次組織專家論證，在考慮不影響供水生產的前提下，將混凝、沉淀、過濾＋粉末活性炭投加＋膜處理，確定為本次水廠改造的工藝流程：

二、水質改善工程——工程建設內容2023/10/510東營市自來水公司

工程建設內容主要包括：粉炭投加系統高錳酸鉀投加系統浸沒式超濾膜系統包括超濾膜過濾、超濾膜沖洗、超濾膜藥洗、真空系統、膜絲的完整性檢測系統及相應的配電和自動化控制系統。二、水質改善工程——工程建設內容2023/10/511東營市自來水公司粉炭投加系統

包括一套法國進口主機和國內配套附屬設備的計量、投加裝置，系統適用于大袋，投加能力按最大投加量30mg/L考慮，具體投加量可根據需要設定，炭液的制備濃度1%-5%可調。設有3個投加點，投加泵共設3臺（互為備用），設計流量2.2m3/h，變頻調速，應急時3臺泵可同時投加。粉炭投加車間二、水質改善工程——工程建設內容2023/10/512東營市自來水公司高錳酸鉀投加系統

系統主要包括3臺美國米頓羅計量加注泵（2用1備），電機變頻控制。設計投加量1mg/l，最大投加量8mg/l，投配濃度2%以下（可根據需要調節）。

超濾系統

膜車間采用浸沒式工藝，內設膜池12格，分雙排布置，中間設出水總渠，兩外側布置進水和排水渠，進水渠設在上層、排水渠設在下層，膜池進水渠端頭一側設有溢流堰。西端設有鼓風機間、配電間和控制室，東端設有化學清洗池。每格膜池平面尺寸為5.5m×5.8m，均可獨立運行。二、水質改善工程——工程建設內容2023/10/513東營市自來水公司竣工后的超濾膜車間二、水質改善工程——工程建設內容2023/10/514東營市自來水公司過濾及反沖洗系統

采用德國引進的博格轉子泵，可正反運轉。抽吸泵由變頻器控制轉速，抽吸泵為容積泵，其流量由泵的轉速決定，揚程則由背壓決定。

正常運行打開膜池的進水閘門后，使待處理水淹沒模組件后啟動抽真空閥，瞬時使管路充滿水，抽吸泵即可投入正常運行。博格泵二、水質改善工程——工程建設內容2023/10/515東營市自來水公司

周期性的反沖洗可以減輕膜的污染。一是通過曝氣利用氣泡的剪切作用對膜絲進行擦洗，另一部分是采用清水進行反沖洗。沖洗時間一分鐘左右，沖洗強度：氣沖強度大致是以膜池面積計約60m3/m2·h；水反沖強度是以膜面積計大致60L/m2·h。反沖洗周期在不同季節有所差別，需在實踐中摸索。超濾膜的維護性清洗系統

分為在線維護性清洗和離線化學清洗。前者除日常水沖洗和空氣擦洗之外，膜堆運行一段時間后，還可以采用10%的次氯酸鈉與反洗清水一起注入膜絲并保留幾分鐘，達到清洗的目的。后者當膜組進行維護性清洗后還不能使跨膜壓差恢復到正常水平時則需進行離線化學清洗?；瘜W藥劑種類為檸檬酸（或鹽酸），氫氧化鈉和次氯酸鈉等。二、水質改善工程——工程建設內容2023/10/516東營市自來水公司真空系統

主要由兩部分組成：一是核心的真空引水裝置，設有真空罐、排水罐、工作水保障系統、排水系統和PLC控制箱，確保真空罐保持真空度在設定的范圍內。另一部分是抽真空閥，它能確保系統只抽氣不抽水。真空系統二、水質改善工程——工程建設內容

膜絲的完整性檢測系統氣檢時在線操作，一般有以下幾種方法。一種方法是目測法，在密閉出水管路上控制壓力5kpa，目測膜池水面是否產生大量氣泡；另一種方法是壓力衰減法，通過在膜絲中注入壓縮空氣（0.01mpa），可根據壓力的下降趨勢判斷是否有斷絲。另外還可以利用顆粒計數儀進行比對驗證。這幾種方法簡單易操作。2023/10/517東營市自來水公司超濾膜氣檢二、水質改善工程——工程創新點2023/10/518東營市自來水公司

本工程在國內首次采用了大型國產浸沒式超濾膜組件，并開發了一整套適用于大型水廠的超濾膜處理工藝。

從工程設計、施工、系統布置、組件排列、配套設備的選用、膜組的運行模式、膜絲的完整性檢測、在線維護性化學清洗、離線化學清洗、監測與控制系統的設計到組件的吊裝、組件與管路的密封，均創造了一套具有我國特色和具有自主產權的超濾處理系統，積累了一系列大型超濾膜處理工程的設計、建設和運行經驗。

二、水質改善工程——工程創新點2023/10/519東營市自來水公司一是首次大規模采用國產浸沒式超濾膜組件

具有通量大、壓差小、耗能低、維護方便的特點；采用超大膜組件，長寬高尺寸分別為490cm、80cm、300cm，單個膜組件過濾面積2100m2；干重與濕重差別較大，分別達1.5噸和3.2噸，因此在選用吊裝設備時，一定要記錄膜組件的濕重。二是自動巡檢膜組件的完整性將壓縮空氣管路與抽吸管路連通，經調壓閥穩定壓力并通過電磁閥控制，在膜組件正常運行期間，抽吸管路電磁閥處于常閉狀態，充分利用達到了對膜組件巡檢的效果。三是便捷的清洗方式藥洗池與膜池平行布置，膜組件與出水分管活口連接均保障了清洗的的便捷，既可進行在線物理清洗，又可進行在線化學清洗，還可以進行離線化學清洗。四是具有自主產權的監測與控制系統二、水質改善工程——運行效果2023/10/520東營市自來水公司

一年半的試運行表明：出廠水完全符合106項標準

目前，示范工程已試運行一年半，出廠水經委托譜尼（青島）測試公司以及市疾控中心與本公司檢測中心化驗室跟蹤檢測，完全達到設計要求，并且許多檢測項目還優于國標限值。譬如濁度一般低于0.02NTU，遠遠低于國家標準1NTU。另外，色度、嗅和味等感官性狀和一般化學指標、微生物學指標等都得到了嚴格的控制，尤其是讓市民最敏感的溴和味得到明顯的改善。常規工藝可以有效地減緩國產膜的污染

當預處理效果良好時，粉末活性炭及混凝、沉淀、砂濾等協同效應，能夠有效地保證超濾膜的穩定運行；而預處理出現異常情況時，將會對超濾膜穩定運行造成較大的影響。二、水質改善工程——運行效果2023/10/521東營市自來水公司水溫對超濾膜的通量影響較大超濾膜的通量受水溫影響較大。超濾膜設計通量為30L/(m2·h)，冬季水溫在10℃以下，膜通量一般控制在25-27L/(m2·h)左右運行；春季水溫在10-15℃狀態下，膜通量一般控制在28L/(m2·h)左右；夏、秋兩季水溫在15℃以上時，膜通量一般控制在32-39L/(m2·h)運行。不同溫度下通量及膜壓差如下表。

二、水質改善工程——運行效果2023/10/522東營市自來水公司粉炭-超濾膜聯用工藝可有效去除水中有機物粉末活性炭采用200目，投加能力按最大投加量30mg/L考慮（最大投加量為137.5kg/h）。運行結果表明，CODMn、UV254和TOC等有機物的去除率與粉炭投加量呈一定的線性關系，實際生產運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，原水水質惡化時可適當增加投加量。組合工藝對CODMn、UV254和TOC的平均去除率達44.96%、43.22%和20.10%，比砂濾出水分別提高了8.99、10.23和7.81個百分點。二、水質改善工程——運行效果2023/10/523東營市自來水公司所采用的國產超濾膜抗污染性能良好

運行結果表明，超濾膜隨著運行頻率的降低跨膜壓差逐漸降低（表一）；恒通量下，隨著水溫的升高，跨膜壓差降低明顯（表二）；相同工