淺析水廠回用池運(yùn)行管理

毛麗萍

(浙江義烏市自來(lái)水有限公司，浙江義烏 322000)

1 水廠概況

浙江義烏市自來(lái)水有限公司城北水廠以義烏本地八都、巧溪水庫(kù)水為主要水源，日供水能力為15萬(wàn)m3，采用常規(guī)處理工藝：水源水以自流形式進(jìn)入水廠—配水井配水—處理池前端投加聚合氯化鋁和石灰、前加氯—折板反應(yīng)池反應(yīng)—平流沉淀池絮凝沉淀—V型濾池過(guò)濾—后加氯—清水池—用戶，如圖1所示。

圖1 城北水廠工藝流程圖Fig.1 Process Flow Chart of Chengbei WTP

浙江省義烏市城北水廠原水進(jìn)入水廠后，首先在折板絮凝池完成與藥劑的混合，迅速形成絮體顆粒，后流經(jīng)沉淀池，依靠重力作用完成絮體的沉淀[1]。隨后，上層清液經(jīng)集水裝置收集后流出，經(jīng)過(guò)濾和消毒后進(jìn)入市政管網(wǎng)。考慮到義烏是一座典型的缺水型城市[2]，水廠在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中增加了回用環(huán)節(jié)：即工藝中產(chǎn)生的濾池反沖洗水、沉淀池清洗廢水、濃縮池上清液進(jìn)入回用池后，被再次提升至配水井進(jìn)行循環(huán)利用，以提升水資源的利用率、提高水廠運(yùn)營(yíng)能力、減少?gòu)U水排放。

義烏本地八都、巧溪水庫(kù)水質(zhì)總體情況良好，除總磷、總氮偶有超標(biāo)外，其他水質(zhì)指標(biāo)常年處于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅰ～Ⅱ類水體水質(zhì)[3-5]。但正是由于水庫(kù)總磷、總氮的超標(biāo)，以及義烏處于亞熱帶氣候，具有夏季長(zhǎng)而炎熱的特點(diǎn)，常產(chǎn)生季節(jié)性的藻類暴發(fā)。藻類的大量繁殖，不僅增加了工藝藥劑的投加量，還會(huì)給供水帶來(lái)異嗅和異味的風(fēng)險(xiǎn)[6]。尤其是沉淀池排泥水和濾池反沖洗出水，富集了較多的藻類、細(xì)菌和雜質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生土臭素和2-甲基異莰醇[7]，通過(guò)回用又重回到制水工藝的各環(huán)節(jié)，使得回用池嗅味富集，加大回用水出水水質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，影響出水水質(zhì)及用戶的感官體驗(yàn)。

2 研究案例

2019年5月，義烏市城北水廠出水被用戶反映有霉味現(xiàn)象。公司立即組織人員對(duì)水廠內(nèi)部各工藝環(huán)節(jié)及外部管網(wǎng)排查，城北水廠值班人員對(duì)制水環(huán)節(jié)排查的同時(shí)，通知廠化驗(yàn)人員采樣檢測(cè)分析，檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)出廠水嗅味等級(jí)為Ⅰ級(jí)，出水水質(zhì)出現(xiàn)異常。針對(duì)該情況，公司馬上對(duì)水廠運(yùn)行情況進(jìn)行倒查。濾池、沉淀池、反應(yīng)池各工藝環(huán)節(jié)工作正常，排查至配水井時(shí)，發(fā)現(xiàn)配水井正在進(jìn)行回用池回用，且局部進(jìn)水渾濁度較平常偏高，同時(shí)能聞到異常嗅味。排查人員立即與中控值班人員對(duì)接，了解中控室監(jiān)控主機(jī)的顯示情況。值班人員告知，監(jiān)控主機(jī)也顯示配水井水體渾濁度曾達(dá)到報(bào)警值并進(jìn)行了報(bào)警。鑒于回用初期配水井渾濁度都會(huì)有短時(shí)升高的情況，該報(bào)警并未引起值班人員的重視。配水井中水體為水庫(kù)水和回用水的混合水，考慮到近期水庫(kù)水質(zhì)穩(wěn)定，分析回用水出現(xiàn)異常的可能性較大，立即對(duì)回用池進(jìn)行了排查。排查中發(fā)現(xiàn)，回用池中控制污水泵運(yùn)行的浮球卡在了水泵的電纜上，致使低水位狀態(tài)下污水泵仍處于抽水運(yùn)行狀態(tài)，造成池底沉積物被大量抽吸回用，引起出廠水水質(zhì)異味。經(jīng)過(guò)對(duì)浮球的調(diào)整、污水泵運(yùn)行的控制、工藝投加藥量的提升，同時(shí)啟用水廠應(yīng)急預(yù)案投加粉末活性炭進(jìn)行除異味，當(dāng)晚城北水廠出水嗅和味等級(jí)恢復(fù)至0級(jí)，出水水質(zhì)正常。外部管網(wǎng)排查組針對(duì)用戶城北水廠供水區(qū)域及管網(wǎng)分布情況，結(jié)合用戶反映水質(zhì)異常情況有序組織管網(wǎng)沖洗，優(yōu)先利用管網(wǎng)排污閥沖洗，對(duì)于排污閥無(wú)法輻射區(qū)域及供水支管采用消防栓沖洗，經(jīng)過(guò)近12 h的連夜緊急沖洗，通過(guò)水質(zhì)化驗(yàn)人員采樣分析，水質(zhì)恢復(fù)正常。

城北水廠的回用池水位采用浮球控制，其基本控制原理：當(dāng)浮球位于控制下限時(shí)，污水泵的電源斷開(kāi)；浮球上升至水位上限時(shí)，污水泵電源連通。正常情況下，浮球漂浮在水中，隨水位上下移動(dòng)。由于浮球懸浮在水中，易漂移，本次事故發(fā)生時(shí)發(fā)現(xiàn)浮球安裝的位置與水泵電纜間距較近，浮球飄浮到水泵電纜和水泵保護(hù)線之間，致使浮球被卡住，水位降到控制下限后污水泵沒(méi)有按照正常設(shè)置停止運(yùn)行，污水泵持續(xù)工作，將回用池底部高濃度的泥水抽吸至配水井。

水廠運(yùn)行過(guò)程中，反沖洗水及沉淀池年度清洗過(guò)程的部分尾水進(jìn)入回用池，回用池根據(jù)水位浮球控制回用量，并打回至配水井進(jìn)行再次循環(huán)處理，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用。由于年度按計(jì)劃清洗沉淀池的需要，清洗尾水中含有大量水體本身的有機(jī)物、腐殖質(zhì)及混凝過(guò)程中包裹的藻體，一并進(jìn)入回用池，反沖洗水受季節(jié)性藻類的影響也會(huì)攜帶部分藻體進(jìn)入回用池，日積月累導(dǎo)致回用池底泥富集嚴(yán)重，呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，并產(chǎn)生異味。本次事故發(fā)生時(shí)，污水泵持續(xù)工作將回用池底部高濃度泥水抽吸至配水井后，值班人員處置不及時(shí)致使出廠水出現(xiàn)異味。

2.1 用水事故原因分析

分析此用水事故，原因如下。(1)值班人員水質(zhì)保障意識(shí)缺乏。在設(shè)備報(bào)警之初，值班人員認(rèn)為是由回用池污水泵啟動(dòng)或停止運(yùn)行時(shí)引起配水井水體渾濁度短暫升高造成，思想麻痹，沒(méi)有在第一時(shí)間查找真正的報(bào)警原因，從而延誤了處置時(shí)間。(2)回用池淤泥沉積過(guò)多?；赜贸匕凑赵O(shè)計(jì)有2臺(tái)攪拌機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)與回用池抽水泵聯(lián)動(dòng)，避免污泥沉積，也便于回用反沖洗過(guò)來(lái)的泥水。造成污泥過(guò)度沉積的主因是每年沉淀池清洗過(guò)程中的部分尾水無(wú)法外排而進(jìn)入回用池造成淤積。(3)回用池浮球安裝位置不規(guī)范。浮球水泵電纜間距太近，易出現(xiàn)浮球被卡的情況。(4)浮球設(shè)置的水位不合理。浮球水位設(shè)置偏高，致使回用池死角區(qū)域淤泥堆積較高。

2.2 合流解決措施

針對(duì)存在的問(wèn)題，公司成立了技改攻克專題小組，本著從源頭控制的角度實(shí)施技改，從以下幾點(diǎn)進(jìn)行實(shí)施。

(1)制定回用池清洗方案，并及時(shí)予以實(shí)施，解決回用池淤泥過(guò)度沉積的問(wèn)題。清洗方案主要涉及回用池清洗前的準(zhǔn)備工作、回用池清洗前的運(yùn)行方式、安全防護(hù)措施及清洗后的跟蹤工作等?；赜贸厍逑吹那耙惶彀褳V池全部反沖完成，以確保至少可以24 h不反沖，防止反沖水進(jìn)入回用池；由于里面容積很大，通風(fēng)不暢，為防止發(fā)生意外事故，保證作業(yè)人員的安全，計(jì)劃在前一天反沖洗時(shí)用水裝滿回用池，排空回用池的空氣；為防止泥渣中的有害氣體，需做好通風(fēng)，安排3臺(tái)排風(fēng)扇進(jìn)行新鮮空氣輸送，強(qiáng)制通風(fēng)；通風(fēng)一定時(shí)間后用便攜式多種氣體檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)安全后安排相關(guān)工作人員下池工作；井中人員綁好安全繩配好對(duì)講機(jī)，安排2人安全觀察，井上下人員均現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)空氣呼吸器的穿戴。

泥水抽到脫水機(jī)房邊的污泥預(yù)沉池，一部分通過(guò)脫水機(jī)除泥后污水排到污水管，剩余的泥水直接通過(guò)污水管排出。井下作業(yè)人員需綁好安全繩，并互相監(jiān)督，一旦有問(wèn)題及時(shí)利用對(duì)講機(jī)向上面監(jiān)督人員匯報(bào)。清洗完后做好設(shè)備保養(yǎng)維修工作，回用池運(yùn)行最低水位降到回用泵頂以上20 cm，保證電機(jī)有冷卻水，做好水位控制浮球的固定位置，防止類似事件發(fā)生。完成以上各項(xiàng)工作后，回用池恢復(fù)正常使用。

(2)調(diào)整浮球的安裝位置。把浮球固定在較空曠的位置，并增加浮球的配重，防止浮球漂移。

(3)摸索浮球最佳控制水位。根據(jù)水廠運(yùn)行情況，摸索浮球的最佳控制水位范圍，盡量降低浮球最低控制線位置，以減少死角區(qū)域淤泥的堆積，防止事故再次發(fā)生；同時(shí)，完善生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中回用池高低水位的報(bào)警控制系統(tǒng)，合理設(shè)置報(bào)警水位，以便值班人員能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障。

(4)加強(qiáng)回用池的管理，重新編制回用池管理制度。進(jìn)一步明確回用池水位報(bào)警限值設(shè)置、回用池運(yùn)行管理內(nèi)容及回用池維修管理內(nèi)容。為防止回用池因污泥沉積發(fā)酵產(chǎn)生異味，要求每季度抽干1次，廢水抽至濃縮池，然后外排至市政污水管網(wǎng)；規(guī)定未經(jīng)廠長(zhǎng)同意不得擅自更改報(bào)警限值；發(fā)生報(bào)警后，第一時(shí)間前往現(xiàn)場(chǎng)查看并處理；檢修或更換浮球后，浮球的高度、配重和配重塊與浮球的間距應(yīng)按檢修前的設(shè)置設(shè)定；值班人員每天巡查1次，查看水泵、攪拌機(jī)的運(yùn)行狀況及工作曲線是否正常，并做好巡查記錄等。

(5)改造沉淀池排水模式。改造前，城北水廠南沉淀池南半部分和北沉淀池北半部分的排污水不能直接排到濃縮池，只能排到回用池，致使部分清洗沉淀池尾水中的污泥沉積到回用池。經(jīng)改造，將沉淀池排水槽通過(guò)管道連通至沉淀池排污口的污水井，并加裝閥門(mén)控制水流方向。排放清水時(shí)打開(kāi)至回用池的閥門(mén)，讓清水直接排到回用池；沉淀池清洗時(shí)關(guān)閉回用池閥門(mén)，打開(kāi)吸泥機(jī)排水槽的閥門(mén)，讓污水排到濃

縮池進(jìn)行脫泥處理。通過(guò)專題小組成員對(duì)工藝的改進(jìn)，從源頭解決了水體異味問(wèn)題，確保了出廠水的水質(zhì)安全。

3 總結(jié)

綜上，從供水服務(wù)熱線用戶反映水質(zhì)異味，依據(jù)水質(zhì)檢測(cè)分析數(shù)據(jù)，通過(guò)制水工藝各環(huán)節(jié)分析，查找水質(zhì)異味的根源；根據(jù)產(chǎn)生水質(zhì)異味的原因，完善回用池的管理制度；跟進(jìn)各環(huán)節(jié)的整改措施，并實(shí)施工藝改造，最終徹底解決了回用池回用水質(zhì)的安全隱患，從源頭確保了水廠出水的水質(zhì)安全。同時(shí)，對(duì)其他水廠回用池的規(guī)范管理提供了借鑒，為水廠安全運(yùn)行保駕護(hù)航。