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第二批济南泉城学者建设工程课题
第二批济南“泉城学者”建设工程课题
《南部山区水源水质生物预警技术研究》
招 标 书
济南“泉城学者”建设工程领导小组办公室
二○○八年十月
一、课题名称:南部山区水源水质生物预警技术研究
二、招标单位:济南“泉城学者”建设工程领导小组办公室
三、课题提出单位:济南市供排水监测中心
四、招标方式:公开招标
五、课题的目标、主要研究内容和可行性分析
1、课题背景
济南市是一个水资源严重匮乏的城市,水资源不足和水环境污染是当前城镇供水的主要矛盾,并已逐渐成为制约我市城市经济社会发展的“瓶颈”。尤其在保泉的压力下, 不得不采取节水措施,大量采用山区水库水和黄河水,其中地表水供水能力高达50万m3/d。但由于地表水具有高藻高有机物水质特征,加之没有及时有效的水质预警监控、深度净化及应急处理技术作保障,尤其是近年来鹊山水库硅藻污染、南郊水厂隐孢子虫污染和卧虎山水库死鱼等污染事件爆发时,城市供水系统无法应对,饮用水安全保障形势十分严峻。
济南南郊水厂为南部40万居民提供生活饮用水,该水厂为微絮凝直接过滤的常规处理工艺,已无法应对原水水质变化的影响,出水水质波动较大。因此,构建集水源水质预警监控、工艺强化、突发性污染物应急处理于一体的水质安全处理集成技术,是提高城市饮用水安全保障能力的迫切需求,是“十一五”期间济南市急需解决的重大问题,也是解决民生问题、构建和谐社会的重要内容。
(1)水厂工艺概况
济南泓泉制水有限公司南郊水厂,1988年建成供水,进厂原水来自南部山区的卧虎山水库,水厂的设计处理能力为50000 m3/d。卧虎山水库原水浊度较低,因此水厂采用了直接过滤的处理工艺,工艺路线如图1所示。水厂占地面积31457平方米,有配水楼一座,内设高位冲洗水箱、加药间、控制室,滤池两座,交配点及控制室一座,3000立方米清水池两座,供水机组4座。所用混凝剂为聚硅酸铝絮凝剂(MEP),是自来水公司自己加工生产的。
图1 南郊水厂工艺流程图
水厂处理单元的设计参数见表1。
表1 水厂各处理单元的设计参数
设备名称 参数 管式混合器 管径0.9m,混合时间60秒 快滤池 滤速:8~10 m/h,
反冲水量:13~14 L/s·m2 反冲时间5~8 min
为了提供更加优质的供水服务,1999年投资1400万建成了南康预处理厂,并与当年6月1日投入使用。采用气浮工艺将水中的藻类、胶体及微生物去除,极大地保证了水质。2004年10月,对“滤池自控系统”进行自动化技术改造,基本实现了滤池的自动控制。
综上所述,该水厂处理流程简单紧凑,主要的处理构筑物就是滤池。受场地的局限,如需要进一步提高水质,不容易增加其它处理设施,这是本水厂的一个特点。
(2)水源水质概况
南郊水厂原水主要来自南部的卧虎山水库,只有偶尔因缺水会调用锦秀川水库水。卧虎山水库位于济南市历城区南部山区,兴建于1958年9月,总库容为1.164亿m3,兴利库容为0.586亿m3。1988年被批准为济南市的饮用水源地。目前的水库功能是饮用、防洪、灌溉和渔业。主要水源是降雨。
南郊水厂进厂原水水质特点主要表现在:
1)浊度平均不高,但波动幅度较大
卧虎山水库水浊度平均值约为7~8 NTU,7、8月份因为降雨升高,最高可超过100NTU。
2)嗅味较大,呈明显土臭味
全年大部分时候都有明显土臭味,臭味3级,滤后水为1~2级,用户出水加热后臭味仍很明显。
3)色度较高,成色物质为腐殖酸
平均值为20度,最高达40度。有研究表明,卧虎山水库水经过滤后分子量大于3000的超滤膜上有一层淡黄色的胶粘物,这说明形成色度的有机物主要是胶体有机物和尺寸更大的有机物,而一般大于1000的有机物主要是腐殖质类(腐殖酸和富里酸)有机物,富里酸分子量一般小于2000,在水中呈真溶液,因此腐殖酸是主要的成色物质。
4)氨氮平均浓度较低
平均值为0.2 mg/L左右,且大多时候在0.2 mg/L以下,其中8月份浓度最高,但也不超过1.0 mg/L。
5)有机物偏高
耗氧量(CODMn)平均值2.6 mg/L左右,最高值为5.6 mg/L,UV254平均约为0.18 cm-1,GC-MS检出物主要为乙苯,邻/间二甲苯,萘,酞酸二丁酯等有机物。
6)水体富营养化,存在藻类污染
卧虎山水库水中TN 6 mg/L,TP 0.02 mg/L。一般认为TP浓度0.02 mg/L,TN浓度0.2mg/L,是水体富营养化的发生浓度,而卧虎山水库的TN、TP达到相当高的水平,为水生植物的生长提供了丰富的营养物质。叶绿素a达到了17.4 μg/L,存在严重的藻类污染。
综上所述,水厂原水存在的主要问题为浊度有时候偏高、色度较高,嗅味明显,其污染物以藻类和有机物为主。
(3)出厂水水质
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