摘要：桂林市城北水厂二厂的净水核心工艺流程为预沉池+Multiflo高效沉淀池+后混凝池+TGV高速滤池。城北水厂二厂通水已满一年，期间以世界闻名的漓江为原水。本文介绍了该处理工艺的主要参数及设备配置情况，并对一年的运行效果进行了分析。
关键词：微污染地表水；高效沉淀池；高速滤池；运行分析
近年来，随着桂林市经济社会发展步伐的不断加快，全市生产生活用水量逐年快速增长，最高日用水量逐年攀升。为提高供水能力，服务城市高质量可持续发展，桂林市自来水公司（桂林市自来水有限公司的前身）建设了包括水源工程、原水输送、厂区净水工程、清水输配管网为一体的城北水厂二期供水工程。该项目为广西壮族自治区层面重大项目，也是桂林市人民政府领导跟踪服务项目。新建的桂林市城北水厂二厂，位于城北水厂一厂东侧，设计总规模为40万m3/d，一期建设规模为20万m3/d，厂区预留了远期增加20万m3/d处理规模，预处理增加前臭氧接触池，深度处理增加膜处理车间、后臭氧接触池、活性炭滤池的用地。
1.漓江原水水质
桂林市城北水厂二厂于2020年7月31日正式通水，通水以来一直以漓江为原水。漓江属雨源型河流，受季节影响大，水质变化快[1]。根据近三年的原水水质检测情况，漓江水源为微污染水源，一年中长期处于低浊状态，夏、秋季部分时间藻类数量较高。除粪大肠菌外，其余指标基本满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的II类水体水质标准。
2.净水工艺流程
桂林市城北水厂二厂的净水环节，取水泵房设有高锰酸钾和粉末活性炭的应急投加设备，厂区内采用了威立雅公司的预沉池+Multiflo高效沉淀池+后混凝池+TGV高速滤池的核心工艺。具体工艺流程图见图1。设计出厂水水质达到国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），其中部分指标优于标准要求，出厂水浑浊度不大于0.8NTU，菌落总数不大于50CFU/ml。
3.主要净水构筑物及设备配置情况
3.1总配水井s
水厂设总配水井一座。除原水外，滤池反冲洗废水及污泥浓缩池的上清液回流进入总配水井，重新进入净水处理环节进行处理，降低水厂的自用水量。
3.2分配水井
水厂设分配水井一座。在分配水井入口前，投加一次氯，杀灭原水中的藻类、去除原水中的部分有机物和氨氮，以强化混凝效果。分配水井设3根出水管，分别进入两座预沉池和超越管。超越管可在预沉池出现故障时投入使用。
3.3预沉池
水厂设辐流式预沉池两座，单池设计流量为4375m3/h，单座直径26m，水力停留时间33min。单座预沉池配定速刮泥机一台，两台污泥泵（一用一备）。在原水高浊时，投加阴离子型PAM，以降低高效沉淀池的处理负荷。
3.4高效沉淀池
水厂设高效沉淀池一座，分为4组，每组均由混凝池、絮凝池、斜管沉淀池组成。3.4.1混凝池在混凝池投加混凝剂液体聚氯化铝，原液氧化铝质量分数为10%，稀释至3%投加。每格混凝池配一台定频快速搅拌器，实现混凝剂与原水的快速混合。混凝池水力停留时间为2min。3.4.2絮凝池在絮凝池投加高分子助凝剂阴离子型PAM，将固体粉末配置为1.5‰浓度，稀释后投加。每格絮凝池设两个导流筒，配两台变频慢速搅拌器。通过投加助凝剂，提高絮体凝聚效果，加速泥水分离。絮凝池水力停留时间为20min。3.4.3斜管沉淀池斜管沉淀池为上向流式，斜管内切圆直径为35mm，长度为1.4m，倾斜角度为60°，上升流13.2m/h。单个斜管沉淀池设一台中心传动刮泥机，将产生的污泥刮至储泥斗，污泥在储泥斗内得到进一步压缩。单个斜管沉淀池配两台污泥泵，一台用于污泥排放（间歇），一台用于将一定量的污泥连续回流至絮凝池以促凝。
3.5后混凝池
斜管沉淀池出水由集水槽汇入出水渠，进入后混凝池。水厂设2个后混凝池，每个配一台定速搅拌器，池内投加助滤剂液态聚氯化铝，进行二次微絮凝。二次微絮凝作用机理与直接过滤相同，在沉后滤前投加混凝剂，使水体中的残留颗粒物脱稳降低其zeta电位，改变其亲水性质，使颗粒物吸附截留在滤料上，强化滤池对悬浮颗粒物的去除效果[2]。后混凝池水力停留时间为2min。
3.6TGV高速滤池
水厂设TGV高速滤池一座，分为八格，单格过滤面积90m2。设计滤速12.1m/h。滤床厚度为2m，采用均质石英砂滤料，有效粒径为1.35mm，K60=1.3-1.5。
4.高效集成工艺与常规工艺的对比
城北水厂二厂与城北水厂一厂均以漓江为原水，取水位置在同一断面。城北水厂一厂采用常规的折板反应/平流沉淀池/V型滤池+消毒的常规处理工艺。20万m3/d规模的高效沉淀池与同期运行的平流沉淀池的对比见表1，TGV高速滤池与V型滤池的对比见表2。
5.一年的原水及出厂水水质
通水一年期间，原水及出厂水水质情况分别见表3、表4。
6.同期运行的高效集成工艺与常规
工艺出水水质对比根据2021年8～11月生产数据，城北水厂二厂的Multiflo高效沉淀池+后混凝池+TGV高速滤池的工艺，与同期运行的城北水厂一厂的折板反应+平流沉淀池+V型滤池的工艺，对比出厂水主要水质指标平均值，结果见表5。结果表明，城北水厂二厂的出厂水平均浊度，低于城北水厂一厂出厂水。出厂水铝平均浓度略高于一厂出厂水，这与高效沉淀池+后混凝池的混凝剂投加率高于折板反应池的混凝剂投加率情况一致，但仍然满足现行国家水质标准。
7.结论与讨论
城北水厂二厂通水一年期间，未使用取水泵房的应急投加设备。出厂水水质显示，Multiflo高效沉淀池+后混凝池+TGV高速滤池的高效集成处理工艺，出厂水水质满足现行国家水质标准；高效沉淀池投加了助凝剂PAM，投加率为0.10～0.30mg/L。残留有未反应的丙烯酰胺单体是饮用水中丙烯酰胺污染的主要原因，是生产过程的副产物[3]。通水以来，对沉后水、滤后水中的丙烯酰胺单体浓度进行了检测，检测结果均符合生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）。高效沉淀池运行时设定污泥回流量在40m3/h，使用污泥回流可降低药耗，比不回流时节约混凝剂用量11~32。后混凝池PAC投加率为1.0～2.0mg/L，多为1.5mg/L。高效沉淀池+后混凝池与同期折板反应/平流沉淀池的运行相比，矾耗略高。与安东[4]等人的平流沉淀池投药量高于高效澄清池的研究成果不同，分析可能与混凝剂的种类及原水水质不同有关。Multiflo高效沉淀池+后混凝池+TGV高速滤池的高效集成处理工艺，与常规折板反应+平流沉淀池+V型滤池工艺相比，占地优势明显。
参考文献：
[1]叶青旺，张莉晖，韦荣.处理漓江水的不同混凝剂投加效果研究[J].城镇供水，2014，（05）：41～45+52
[2]栾兆坤，李桂平，王曙光．微絮凝—深床直接过滤及工艺参数研究[J].中国给水排水，2002，18（4）：14～18
[3]左金龙.饮用水处理技术现状评价及技术集成研究[D].哈尔滨工业大学，2007
[4]安东，张东，叶辉，等.高效澄清池工艺处理黄浦江水源水运行效果[J].给水排水，2010，36（3）：26～28
作者:牟旭芳 王浩然 尹芳 谢娟娟 覃忠区 单位:桂林市自来水有限公司
