專利名稱：一種微污染原水預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微污染原水的預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的污染物被排入水源水體，城市供水水質(zhì)日趨下 降。與此同時，生產(chǎn)、生活對水質(zhì)的要求卻日益提高。因此，城市發(fā)展與供水水質(zhì)之間的矛 盾曰漸尖銳，提高水質(zhì)、保障城市供水可持續(xù)發(fā)展已成為現(xiàn)代城市亟待解決的問題。常規(guī)水 處理工藝能有效去除原水中的懸浮物和膠體物質(zhì)，但不能有效去除可溶性的有機或無機污 染物。目前，利用高級氧化方法、生物方法進行飲用水預(yù)處理時，存在成本高、見效慢、安全 性不可靠的問題。用顆?；钚蕴繛V池進行吸附，由于水在濾床中的停留時間很短，存在有機 物去除率低的問題。實踐證明，某些針對飲用水處理的粉狀藥劑對大部分有機物及無機物 具有較強的吸附、沉淀或氧化能力，是去除水中特定輕微超標污染物質(zhì)的有效手段。利用粉 狀藥劑進行預(yù)處理具有成本低、見效快、選擇性強、適用范圍廣的特點。常規(guī)粉狀藥劑的使 用方法為單點投加，直接在給水廠進水口處或同混 凝劑一起投加，有接觸時間不充分、效用 無法全部發(fā)揮并且易與常規(guī)水處理流程相互影響處理效果的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種工藝簡單、基建和運行成本低 廉和易于推廣應(yīng)用的去除微污染原水中多種有機物及無機物的預(yù)處理方法。本發(fā)明的微污染原水預(yù)處理方法包括下列步驟1、在水源地到給水廠之間的輸水管路上設(shè)置多個投藥點，向水源地的投藥點以及 設(shè)置于所述輸水管路上的多個投藥點投加粉狀藥劑；2、粉狀藥劑與原水在輸水管路中混合，并在輸水管路內(nèi)隨水流動2小時以上(如 14小時以上)后到給水廠，完成微污染原水的預(yù)處理。本發(fā)明中的微污染原水是指原水中的一項或幾項水質(zhì)指標超出國家標準但對飲 用水安全無顯著危害，如CODtfa指標超出國家飲用水標準值上限3mg/L的2 3mg/L，或氨 氮指標超出國家飲用水標準值0. 5mg/L的0. 5-1. 5mg/L等。在步驟1中，投加粉狀藥劑方式為將散裝的粉狀藥劑干粉由泵車送料，儲存在 料倉中，投加前將干粉加水配制成一定濃度的均質(zhì)的懸浮狀乳液后再用泵輸送至加藥點投 力口，或直接將干粉投加進加藥點。在步驟1中，各投藥點粉狀藥劑的加藥濃度為l_15mg/L，如2. 5-lOmg/L，各個投 藥點均投加種類相同的粉狀藥劑，優(yōu)選采用連續(xù)投加方式。所述加藥濃度是指投藥點每流過IL水時，合計加入的粉狀藥劑質(zhì)量(mg)。較佳的，所述水源地到給水廠之間的輸水管路上設(shè)置2-3個投藥點。若水源地到 給水廠之間有中途提升泵站，即在中途提升泵站處設(shè)置投藥點。相鄰兩投藥點之間粉狀藥劑與原水的接觸時間大于等于2h，如3. 5小時以上。可通過控制兩相鄰?fù)端廃c之間的間距來滿足上述條件。自水源地往給水廠的各投藥點，粉狀藥劑的投加量相等或逐步遞減。較佳的，相鄰 兩投藥點之間，粉狀藥劑的加藥濃度呈1-1/2倍遞減(自水源地往給水廠)。濃度可以通過 PLC (可程式控制器)設(shè)定。粉狀藥劑投加進管道后，即和管道中水流流速相同。所述粉狀藥劑可選自現(xiàn)有的各種對人體健康無害的飲用水處理粉狀藥劑，如吸附 齊U、堿性藥劑、氧化劑等。粉狀藥劑的選擇可根據(jù)原水中的污染物質(zhì)的不同進行改變，如果 原水以可吸附污染為主，粉狀藥劑則選擇吸附劑如粉末活性炭、粉末沸石等；以可沉淀的金 屬非金屬污染為主，粉狀藥劑則選擇堿性藥劑如氫氧化鈉(燒堿)、熟石灰或碳酸鈉(純 堿)等；以可氧化的污染物為主，粉狀藥劑則選擇氧化劑如高錳酸鉀等。所述輸水管路采用常規(guī)的輸水管路，如直徑為1-3米的混凝土管、鑄鐵管、鋼管等。所述步驟2中，輸水管路中，液體的流速控制為0. 5 2. 5m/s左右。較佳的，所述輸水管路的長度為10公里以上，如40公里以上。預(yù)處理過程中加入的粉狀藥劑可在后續(xù)的常規(guī)水處理流程中被去除，無需額外增 加去除粉狀藥劑的步驟及設(shè)備，因此本預(yù)處理方法可廣泛應(yīng)用于各種現(xiàn)有的水處理工藝。經(jīng)本發(fā)明的方法預(yù)處理后的微污染原水可進一步經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消 毒后，獲得污染指標降低至國家的飲用水標準。本發(fā)明在水源及輸水管路中投加粉狀藥劑，以粉狀藥劑在輸水管路中的水流流動 時間作為接觸時間，并借助輸水管內(nèi)的水流的紊動性及投藥點的合理設(shè)計，保證粉狀藥劑 與原水的充分接觸，充分發(fā)揮粉狀藥劑優(yōu)良的吸附、沉淀或氧化性能，來實現(xiàn)高效去除原水 中多種有機物或無機物的目的，使原水中的污染物質(zhì)濃度降低，有效地改善了微污染原水 的水質(zhì)。由于本發(fā)明只需在普通的輸水管路中就能完成原水和粉狀藥劑的充分接觸混合， 無需建造大面積的接觸池和增加攪拌裝置，因此節(jié)省了基建投資。解決了現(xiàn)有水廠面對污 染物質(zhì)輕微超標原水時，可操作性差；利用高級氧化方法、生物方法進行預(yù)處理時，成本高、 見效慢、安全性不可靠的問題。本發(fā)明具有投資少、可行性強、運行成本低、污染指標控制全 面、安全保障率高、適用范圍廣的特點，本發(fā)明既可用于日常處理，也可作為突發(fā)性污染事 件的應(yīng)急措施。


圖1 粉狀藥劑投加系統(tǒng)流程圖
具體實施例方式實施例1微污染原水取自黃浦江上游原水，其中CODtfa的濃度為4. 7-6. 2mg/L, TOC的濃度 為4. 9-6. 5mg/L,色度為15-20 (鉬鈷色度單位)。步驟一、投藥口的設(shè)計在取水口設(shè)投藥點1，從取水口到給水廠的輸水管道總長為40km， 分別在輸水管道距取水口 20. 8km和31. 4km處(兩個中途提升泵站)設(shè)置投藥點2和投藥點3.將一種成品粉狀藥劑顆粒(粉末活性炭成品)，顆粒的目數(shù)為200目，用水制成均 質(zhì)的粉狀藥劑乳液，采用計量裝置向投藥口投加。各投藥口投藥濃度及流速設(shè)計投藥點1的粉狀藥劑濃度為5mg/L ；投藥點2的粉 狀藥劑濃度為2. 5mg/L ；投藥點3的粉狀濃度為2. 5mg/L ；水流流速約為0. 56-1. Om/s。步驟二、將本粉狀藥劑乳液與原水混合進入輸水管路內(nèi)一同流動，粉狀藥劑與原水流動總 的接觸時間約為14h，使其與原水充分接觸吸附，達到有效去除有機物的目的。步驟三、將預(yù)處理后的微污染原水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、砂濾池和消毒后，即得到CODtfa去除 率為46. 8%、TOC去除率為35. 6%、色度去除率為67. 2%的飲用水。實施例2本實施方式與具體實施例1的不同點是投藥點1的粉狀藥劑濃度為10mg/L ；投 藥點2的粉狀藥劑濃度為5mg/L ；投藥點3的粉狀濃度為5mg/L，其余步驟同實施例1。最 終得到CODtfa去除率為53. 2%、TOC去除率為40. 6%、色度去除率為74. 1 %的飲用水。實施例3本實施方式與具體實施例2的不同點是投藥點3不加藥劑，其余步驟同實施例 1。最終得到CODtfa去除率為48. 1%、T0C去除率為37. 2%、色度去除率為72. 5%的飲用水。實施例4本實施方式與具體實施例3的不同點是投藥點1的粉狀濃度為5mg/L。其余步驟 同實施例3。最終得到CODtfa去除率為45. 2%、T0C去除率為33. 7%、色度去除率為65. 5% 的飲用水。對比例1與實施例1的不同點是整個水處理過程不加入粉狀藥劑，其余步驟同實施例1， 最終得到CODtfa去除率為35. 7%、TOC去除率為26. 1%、色度去除率為55%的飲用水，遠低 于實施例1。對比例2與實施例1的不同點是僅在取水口設(shè)的投藥點中濕投粉狀藥劑乳液10mg/L，其 余投藥點不加藥劑，其余步驟同實施例1，最終得到CODtfa去除率為41. 5%, TOC去除率為 30. 2%、色度去除率為61. 3%的飲用水，略高于對比例1，但仍明顯低于實施例1。
權(quán)利要求
一種微污染原水預(yù)處理方法，包括下列步驟1)在水源地到給水廠之間的輸水管路上設(shè)置多個投藥點，向水源地的投藥點以及設(shè)置于所述輸水管路上的多個投藥點投加粉狀藥劑；2)粉狀藥劑與原水在輸水管路中混合，并在輸水管路內(nèi)隨水流動2h以上后到達給水廠，完成微污染原水的預(yù)處理。
2.如權(quán)利要求1所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，所述步驟1中，投加粉狀藥 劑方式為將散裝的粉狀藥劑干粉由泵車送料，儲存在料倉中，投加前將干粉加水配制成均 質(zhì)的懸浮狀乳液后再用泵輸送至加藥點投加，或直接將干粉投加進投藥點。
3.如權(quán)利要求1所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，所述步驟1中，各投藥點粉 狀藥劑的加藥濃度為l_15mg/L，各個投藥點均投加種類相同的粉狀藥劑。
4.如權(quán)利要求1所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，所述步驟1中，水源地到給 水廠之間的輸水管路上設(shè)置2-3個投藥點或者在中途提升泵站處的輸水管路上設(shè)置投藥 點ο
5.如權(quán)利要求1所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，所述步驟1中，相鄰兩投藥 點之間粉狀藥劑與原水的接觸時間大于等于2h。
6.如權(quán)利要求5所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，自水源地往給水廠的各投 藥點，粉狀藥劑的投加量相等或逐步遞減。
7.如權(quán)利要求6所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，相鄰兩投藥點之間，粉狀藥 劑的加藥濃度呈1-1/2倍遞減。
8.如權(quán)利要求1所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，所述粉狀藥劑選自吸附劑、 堿性藥劑和氧化劑。
9.如權(quán)利要求8所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，所述吸附劑選自粉末活性 炭和粉末沸石；所述堿性藥劑選自氫氧化鈉、熟石灰和碳酸鈉；所述氧化劑為高錳酸鉀。
10.如權(quán)利要求1所述微污染原水預(yù)處理方法，其特征在于，所述步驟2中，輸水管路中 的液體的流速控制為0. 5 2. 5m/s左右。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種微污染原水的預(yù)處理方法，包括下列步驟1)在水源地到給水廠之間的輸水管路上設(shè)置多個投藥點，向水源地的投藥點以及設(shè)置于所述輸水管路上的多個投藥點投加粉狀藥劑；2)粉狀藥劑與原水在輸水管路中混合，并在輸水管路內(nèi)隨水流動2～14h后到達給水廠，完成微污染原水的預(yù)處理。本發(fā)明具有投資少、可行性強、運行成本低、污染指標控制全面、安全保障率高、適用范圍廣的特點，本發(fā)明既可用于日常處理，也可作為突發(fā)性污染事件的應(yīng)急措施。
文檔編號C02F1/66GK101805053SQ201010131188
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者張旭坤, 張順, 王懷君, 王紹祥, 陳蓓蓓 申請人:上海城投原水有限公司