含藻水给水处理设计规范

前言

根据住房和城乡建设部“关于印发《2008年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)的通知”(建标[2008]102号)的要求,规范编制组经广泛调查研究、 认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订了本规范。
本规范主要技术内容包括:1总则、2 术语、3 取水口位置选择、4 含藻水给水处理、5 应急处理。
本规范修订的主要技术内容有:增加了术语、预处理、混凝、活性炭吸附、膜处理、含藻水水源水质突发污染时的应急处理以及藻毒素等有关规定。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国市政工程中南设计研究总院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请将相关资料寄送中国市政工程中南设计研究总院 (地址:湖北省武汉市解放公园路41号,邮编430010) 。
本规范主编单位 :中国市政工程中南设计研究总院
本规范参编单位 :广州市市政工程设计研究院
清华大学
本规范主要起草人员 :李树苑  陈才高  随  军  刘文君  刘海燕  杨文进
孙志民  吴瑜红  付  乐  雷培树  王占生  汪传新张怀宇  周建华  王广华  刘国祥  王早文
本规范主要审查人员 :吴济华 郄艳秋 杨  开 马  军 熊水英 张  竑
姜应和 陶  涛 于水利 徐山源 吕跃进

目次
1    总则    1
2    术语    2
3    取水口位置选择    3
4    含藻水给水处理    4
4.1 一般规定    4
4.2 预处理    4
4.3 混凝、沉淀(澄清)    5
4.4 气浮    5
4.5 过滤    6
4.6 活性炭吸附    7
4.7 膜处理    7
4.8 消毒    8
5    应急处理    9

附录A  藻数量的测定方法    10
本规范用词说明    12
引用标准名录    13
附:条文说明    14

总则
1.0.1 为提高含藻水给水处理设计水平,达到技术先进、经济合理、安全适用、供水水质符合《生活饮用水卫生标准》GB5749的目标,特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于以含藻的湖泊、水库或河流为水源的给水处理设计。
1.0.3 水源水质应符合现行国家标准《地表水环境质量标准》GB3838和现行行业标准《生活饮用水水源水质标准》CJ3020的有关规定,且应在设计枯水位时能够取到符合水源水质标准的设计水量。选择水源时,应调查水源水的含藻量、富营养化程度和有关水质的变化情况。
1.0.4 含藻水给水处理应避免破坏藻类细胞壁,控制藻毒素的升高,保障饮用水的安全。
1.0.5 含藻水给水处理设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

术语
2.0.1 含藻水  algae water
藻类及其它浮游生物过量繁殖、藻数量大于100万个/L或足以妨碍混凝、沉淀和过滤正常运行的水源水。
2.0.2  藻渣 algae scum
气浮池分离室水面上藻的浮渣。
2.0.3 水华 water blooms
藻类过度繁殖导致水质恶化的一种生态现象。
2.0.4 高效沉淀池 high efficiency settler
由机械混凝和斜管(板)沉淀构成、采用污泥外回流并具有较高液面负荷的沉淀池。
2.0.5翻板滤池  shutter filter
以反冲洗排水舌阀(板)代替反冲洗排水阀的过滤形式。反冲洗排水舌阀(板)在工作过程中可0°~90°范围内来回翻转。冲洗采用气水冲洗、具有反冲洗时不排水特点的快滤型滤池。

取水口位置选择
3.0.1  取水口应位于含藻量较低、水深较大或水域开阔的位置;不应设在水华频发区域、高藻期间主导下风向的凹岸区。
取水口应远离天然湖岸、泥沙淤积区。 取水口的位置应符合现行行业标准《饮用水水源保护区划分技术规范》HJ/T338的规定,一级保护区域范围内不应有排水口和入湖河口。
3.0.2  湖泊、水库的水深大于10m时,应根据季节性水质沿水深的垂直分布规律,在表层水以下分层取水。
3.0.3  设计最低水位时取水口上缘的淹没深度,应根据表层水的含藻量、漂浮物和冰层厚度确定,不宜小于1m。
3.0.4  取水口下缘距湖泊、水库底的高度,应根据底部淤泥成分、泥沙沉积和变迁情况以及底层水质等因素确定,不宜小于1m。

含藻水给水处理
4.1 一般规定
4.1.1 含藻水给水处理工艺流程的选择及构筑物的选型,应根据原水水质或相似水厂的经验,通过技术经济比较后确定,必要时可通过试验确定。
4.1.2 含藻水给水处理工艺流程一般有以下几种。
1 原水—预处理—混凝—沉淀(澄清)—气浮—过滤—消毒
2 原水—预处理—混凝—气浮或沉淀(澄清)—过滤—消毒
3 原水—预处理—常规处理(混凝、气浮或沉淀(澄清)、过滤)—深度处理(活性炭吸附、臭氧-生物活性炭、超(微)滤)—消毒
4 原水—预处理—混凝—气浮或沉淀(澄清)—超(微)滤—消毒
4.1.3 含藻水水源的水厂不宜采用微絮凝直接过滤工艺。
4.4.4 以含藻水为水源的水厂不宜采用微絮凝直接过滤工艺。
4.4.5 藻数量的测定应符合本规范附录A的规定。藻毒素的测定应符合现行国家标准《水中微囊藻毒素的测定》GB/T20466的规定。

4.2 预处理

4.2.1 以含藻水为原水的水厂应设置预处理。结合水源水质特点,预处理可采用化学预氧化、粉末活性炭吸附或生物氧化等工艺。
4.2.2 预氧化的氧化剂应根据水源水质、规模、净水工艺等条件选择氯、臭氧、高锰酸盐、二氧化氯等。投加的预氧化药剂不得影响水厂出厂水水质,并符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的规定。
4.2.3 预氧化药剂投加点可选择在水源厂(站)、净水厂。宜优先选择在水源厂(站)投加预氧化药剂,充分利用原水输送的接触时间。在水厂内投加预氧化药剂时,应避免各种药剂之间的相互影响。
4.2.4预氧化药剂投加量应根据水源水质、净水工艺、预氧化目标以及水质安全等条件确定。
4.2.5 预氧化剂与待处理水应保证有足够的接触时间。
4.2.6 含藻水水源在短时间内有异嗅或藻毒素较高时,可采用粉末活性炭吸附。粉末活性炭投加点和用量,应根据水质及试验确定。粉末炭一般投加到原水中,并充分混合;投加量可为(10~30)mg/L。
4.2.7 人工填料生物预处理的进水应有较好的生物可降解性,BOD5/COD的比值宜大于0.2。原水的藻数量、耗氧量、氨氮浓度较高,且水温不低于5℃的含藻水,可根据试验结果,采用生物预处理。
4.2.8 人工填料生物接触氧化的水力停留时间宜为(1.5~2.5)h,曝气的气水比宜为1:1~2:1。
4.2.9 下向流颗粒滤料生物滤池的主要参数宜满足下列要求:
1 滤料粒径(2~5)mm、滤料厚度2m、滤速(4~6)m/h;
2 气水比宜为0.8:1~1.5:1,可采用穿孔管曝气、气水冲洗;
3 气水反冲洗强度宜为:水(10~15)L/(m2·s),气(10~20)L/(m2·s)。

4.3 混凝、沉淀(澄清)
4.3.1 混合及絮凝池设计应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的有关规定。对气浮池前的混凝时间可少于沉淀工艺,一般为(5~15)min。
4.3.2 平流沉淀池的表面负荷宜为(1.0~2.0)m3/(m2.h),水平流速宜采用(6.0~10.0)mm/s,沉淀时间宜为(4.0~2.0)h。当原水浑浊度较低时,沉淀时间宜采用较高值。
4.3.3 上向流斜管沉淀池的液面负荷宜采用(5.0~6.5)m3/(m2.h)。
4.3.4 澄清池清水区的液面负荷宜采用(2.0~3.0)m3/(m2.h)。
4.3.5 高效沉淀池清水区的液面负荷可选择(10~25)m3/(m2.h)。

4.4 气浮
4.4.1 气浮池接触室的上升流速宜为(10~20)mm/s ,分离室的向下流速可采用(1.5~2.0)mm/s,即分离室液面负荷可为(5.4~7.2)m3/(m2.h)。
4.4.2气浮池的单格宽度不宜超过 10m;池长不宜超过15m ;有效水深可采用 (2.0~3.0)m。
4.4.3 气浮池应设置排泥、排渣设施。
4.4.4 溶气罐位置宜靠近气浮池。溶气压力可采用(0.2~0.4)MPa。溶气水回流比一般宜为(6~10)%,含藻量高时,可采用(11~15)%。
4.4.5 气浮池的藻渣必须全部收集,严禁直接排入水体,并应按照无害化的要求进行处理与处置。

4.5 过滤
4.5.1 滤池的滤料组成及滤速,可按照表4.5.1选用。滤池的承托层应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的有关规定,其中单层石英砂滤料、双层滤料的承托层之上应铺设粒径(1~2)mm、厚度50mm的石英砂。
表4.5.1  滤池滤料的组成及滤速
滤料种类    滤料参数及组成    正常滤速(m/h)    强制滤速(m/h)
粒径(mm)    不均匀系数(K80)    厚度(mm)
单层石英砂滤料    0.7~1.0    <1.4    900    5~7    7~10
均匀级配单层石英砂粗砂滤料    0.9~1.25    <1.3    1200~
1500    6~8    8~11
双层滤料    无烟煤    0.8~1.8    <1.8    450    6~8    8~12
石英砂    0.5~1.0    <1.7    400
三层滤料    无烟煤    0.8~1.8    <1.8    500    8~12    12~14
石英砂    0.5~0.8    <1.5    270
高密度矿石    0.25~0.5    <1.7    80
注:滤料的密度(g/cm3):无烟煤1.4~1.6;石英砂2.6~2.65;高密度矿石4.4~5.2。
4.5.2 采用单独水冲洗的滤池,水冲洗的强度及时间宜符合表4.5.2-1的规定。采用气水冲洗的滤池,冲洗强度及时间宜符合表4.5.2-2的规定。
表4.5.2-1  水冲洗的强度及时间
滤料种类    冲洗强度[L/(m2.s)]    膨胀率(%)    冲洗时间(min)
单层石英砂滤料    13~15    45    8~6
双层滤料    14~16    50    8~6
三层滤料    16~17    50    8~6

表4.5.2-2  气水冲洗的强度及时间
滤料种类    先气冲洗    气水同时冲洗    后水冲洗    表面扫洗
强度[L/(m2·s)]    时间
(min)    气强度
[L/(m2·s)]    水强度
[L/(m2·s)]    时间
(min)    强度
[L/(m2·s)]    时间
(min)    强度
[L/(m2·s)]    时间
(min)
单层石英砂滤料    15~20    4~2    —    —    —    8~10    8~6    —    —
均匀级配单层石英砂粗砂滤料    13~17    3~2    13~17    3~4    4~3    4~8    9~6    1.4~2.3    全程
双层滤料    15~20    4~2    —    —    —    6.5~10    7~6    —    —

4.6 活性炭吸附
4.6.1 活性炭应根据水质与被吸附污染物特点,选择具有较强的吸附性能、机械强度高、化学性质稳定以及再生后性能恢复好等特性的颗粒活性炭。采用煤质颗粒活性炭时,颗粒活性炭粒径、特性参数以及质量应符合国家现行有关标准的规定。
4.6.2 颗粒活性炭滤池的炭层厚度宜为(1.5~2.5)m,空床滤速宜为(7.5~15)m/h,接触时间不宜小于10min。
4.6.3 颗粒活性炭滤池的反冲洗应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的有关规定。除翻板滤池可采用气水同时反冲洗外,其他池型不宜采用气水同时反冲洗。

4.7 膜处理
4.7.1 含藻水给水处理的膜处理单元可采用微滤或超滤。
4.7.2 膜处理单元的形式及膜孔径的大小宜根据水质、处理目标及经济条件等因素确定。
4.7.3 膜通量选择应考虑工艺流程、设计水温、水质、运行时间、运行稳定性及经济等因素合理确定。设计膜通量压力式宜小于65L/(m2•h),浸没式宜小于40 L/(m2•h)。膜处理系统的水回收率宜大于95%。
4.7.4 膜单元应进行冲洗及定期化学清洗。
4.7.5膜单元化学清洗的废液严禁直接排入水体,必须按照无害化的要求进行处理与处置。

4.8 消毒
4.8.1 出厂水消毒应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的有关规定。
4.8.2 出厂水及管网水的消毒副产物浓度必须符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的有关规定。

应急处理
5.0.1 以含藻的湖泊、水库或河流为水源的水厂,宜在现行行业标准《饮用水水源保护区划分技术规程》HJ/T338规定的一级保护区边界选择水质敏感点,设置水质突发性污染的预警设施。预警可采用水质模型或生物预警等形式。
5.0.2 湖泊、水库水源取水口半径100m范围内,可设置拦截设施(滤布)或其他形式的水华物理隔离区,并应采取机械捞藻等措施。
5.0.3以湖泊、水库或含藻的河流为水源的水厂,宜在水源厂(站)或水厂设置投加预氧化剂及粉末活性炭的设施。预氧化剂和粉末活性炭投加量可根据水质和试验确定。
5.0.4 取水口所在水域发生水华,致使出厂水含藻量大幅升高、异嗅异味严重时,除采取紧急措施加强水厂运行管理外,还应同时加大水处理中的预氧化剂、混凝剂、助凝剂(聚丙烯酰胺等)、粉末活性炭的投加量,并调节混凝时水的pH值至6.5~7.0。

附录A  藻数量的测定方法
A.0.1 样品制备应符合下列规定:
1 将含藻水水样摇匀后倒入1000mL筒形分液漏斗中至1000mL刻度处;
2 加入30mL鲁哥氏液(Lugols solution)摇匀固定,静沉24h后,用虹吸管吸出上清液,直至筒形分液漏斗中剩下(20~25)mL的浓缩液;
3将浓缩液摇匀后移入到50mL带刻度的定量瓶中,然后用吸出的上清液少许冲洗筒形分液漏斗三次,每次的冲洗液一并移入上述定量瓶中;
4读取浓缩液体积V。
A.0.2 样品提取应符合下列规定:
1以左右平移的方式摇动定量瓶200次后立即用0.1mL的移液管从中两次各吸出0.1mL的样品,分别注入两片容积均为0.1mL的计数框中,盖上盖玻片;
2 计数框内不得有气泡,样品不得溢出计数框。
A.0.3 样品计数应符合下列规定:
1在10×40或8×40倍显微镜下进行计数。
2 计算应采用下列公式:
1) 目镜视野法计数公式

(A.0.3-1)
式中:
N—1升水中的藻数量(个/L);
C—计数框面积(mm2);
V—1升水样沉淀浓缩后移入50mL定量瓶中溶液的体积(mL);
Fs—每个视野的面积(mm2);
Fn—每片计数过的视野数;
Pn—每片通过计数实际数出的藻数量。
.2) 行格法计数公式
行格计数法可对计数框中的2、5、8行或2、5、8列进行计数 。
(A.0.3-2)
式中:
N—1升水中的藻数量(个/L);
V—1升水样沉淀浓缩后移入50mL定量瓶中溶液的体积(mL);
R—实际计数的行数或列数;
Pn—每片通过计数实际数出的藻数量。
3  同一标本的两次计数值如在其算术平均值±10%范围内,则该算术平均值视为计数结果,否则,重新提取样品计数。
A.0.4 藻数量的快速测定应符合下列规定:
1当藻类爆发或其他紧急情况需快速测定藻数量时,可采用本方法;
2 取1000mL水样通过孔径为(0.020~0.035)mm的浮游生物网,用少量蒸馏水冲洗筛网,冲洗液收集于50mL带刻度的定量瓶中,然后加入0.5mL鲁哥试剂,读取浓缩液体积V;
3采用本规范附录A 第A.0.2条 、第A.0.3条 的规定进行样品提取和计数。

Related Posts

AVO自动清洁鱼缸 特殊LED光照抑制藻类繁殖 Read More

AVO自动清洁鱼缸 特殊LED光照抑制藻类繁殖

鱼缸顶部的LED灯,使用人眼看不到的特殊波长,可有效抑制藻类繁殖,同时提供其他植物生长所需的光源,使其可进行光合作用提供氧气。LED灯的设计有三种变化,分别是清晨的红光、白天的日光以及傍晚的蓝光,模拟太阳光照从白天到晚上的照周期变化。…

溶藻细菌杀藻物质的研究进展

溶藻细菌的作用方式一般分为两种:一是直接溶藻,即直接进攻宿主(direct attack),它需要细菌与藻细胞直接接触,甚至侵入藻细胞内;二是间接溶藻,即间接进攻宿主(indirect attack),主要包括细菌同藻竞争有限营养或细菌分泌胞外物质溶藻。其中分泌胞外物质溶藻文献报道较多,是溶藻细菌的主要作用方式。研究溶藻细菌的作用方式不仅可以了解溶藻细菌的作用机制,而且可以指导我们尝试分离和研制高效的杀藻剂。…

Write a comment