密切監視水源的水質變化
“問渠哪得清如許,緣由源頭活水來。”水源水質是影響出廠水水質的源頭。在水廠生產過程中,需要密切監視水源水質的變化情況,及時、準確掌握水源的水質特征,方便后續處理的及時調整與平穩運行。
水源水質變化一般包括自然因素引起的變化和人為因素影響的變化。中山大豐和中山中法原水分別取自西江小欖水道和磨刀門水道,經過多年檢測,其水質符合地表水二類或三類標準,水質較好。自然因素方面,夏天江水流量大,氨氮、有機物等含量少,藻類較多,每當洪水期或者暴雨之后,常常由于雨水將地面上大量的有機物帶入河中,原水有機物會突然升高。冬天上游來水小,氨氮、有機物含量多,在每年的11月到第二年的3月,由于上游來水少,海的潮汐會讓海水倒灌到水廠取水口,并將入海口、取水口下游的污染物帶到水廠取水口,導致原水氯化物、氨氮、有機物等的含量偏高,影響供水。
人為因素方面,由于污水處理建設的滯后,人類的生產和生活造成了水污染。中山中法和中山大豐上游均有較多的工業區,這些均對水廠的供水安全等造成一定的隱患,此外,上游內河水閘在開閘放水時也會造成原水水質的突變并影響水廠工藝運行。
中山中法和中山大豐取水口所在河道均為航道,船只的活動存在油污污染的安全隱患,曾有幾次因為輪船的漏油造成河道受到油的污染。幸好油污泄漏不多并且中山中法和中山大豐兩個水廠均有攔油網,事件沒有造成水質事故。
加強混凝、沉淀、過濾和消毒工藝的控制
大部分水廠采用常規處理工藝(混凝-沉淀-過濾-消毒)或強化常規處理工藝。
加強對處理工藝的管理和控制是確保水質的重要保證。
混凝、沉淀階段,水溫、pH、濁度、水量、水力條件和絮凝劑是其主要影響因素。
在進行水處理時,如果水溫較低,通常絮凝體形成緩慢,顆粒細小、松散,主要是因為混凝劑水解是吸熱反應,低溫水混凝劑水解困難,低溫水粘度大,使顆粒碰撞機會減少,水溫低時,膠體顆粒水化作用增強,妨礙膠體凝聚,影響沉淀效果。為提高低溫水處理效果,常用方法是增加混凝劑投加量和投加高分子助凝劑。中山最冷天氣水溫一般也在10℃以上,所以冬天雖然混凝、沉淀效果相對較差,但是用普通混凝劑基本能滿足處理要求,只是投加量偏高。
水的pH對混凝效果的影響程度視混凝劑品種而異。如何選擇適宜的混凝劑,需要結合原水水質和混凝劑特征來定。中山中法和中山大豐經過多年的運行經驗,現采用液態聚合氯化鋁混凝劑,原水PH在7.0-8.0之間,效果較好。
冬季原水濁度底,夏季洪水期原水濁度高,為提高混凝沉淀效果,中山中法和中山大豐在夏季原水濁度高時(200NTU以上),采用高效混凝劑,其它時候基本上都采用普通混凝劑,都能取得較好的處理效果。
水力條件是影響混凝、沉淀的重要因素。在混合、絮凝階段,無論是采用水力混合還是機械混合,都要做到快速、均勻,G值和GT值均要符合要求。采用水力混合、絮凝時,應控制好進水水量,讓其水力條件盡量符合設計要求,提升絮凝效果,確保沉淀階段的穩定和可靠。
加藥點位置對混凝效果有直接影響。大豐水廠一期工藝原來在一級泵房和絮凝池之間的原水管道上投加,通過管道混合器混合,混合效果受原水水量的影響較大,在二期工程上馬時,結合一、二期特點,設置了配水井和機械混合,投加點設在配水井機械混合池之前,取得了良好的效果。管道混合作為備用點留用。
絮凝池、沉淀池積泥對其運行有較大的影響,合理排泥和定期清洗是保證處理水質的重要環節。中山中法和中山大豐根據不同的原水濁度設置不同的排泥周期,運用自動控制排泥減少人為因素的影響和操作人員的勞動強度,沉淀池一般每年清洗一次。
過濾是降低濁度保證水質的關鍵。濾池的運行受到沉淀水的濁度、濾池的運行周期、沖洗方式和效果、濾床以及濾砂等因素的影響。
中山中法和中山大豐全祿水廠一期、二期和三期工藝采用普通塊濾池,四期采用V型濾池,大豐水廠一期、二期采用V型濾池。2008年以前,濾池進水濁度控制在7NTU以內,濾池出水濁度控制在0.5NTU以內,考慮到為用戶提供更優質的飲用水,降低兩蟲(隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲)的風險,2008年開始,濾池進水濁度控制標準修改為:≤3NTU的保證率為95%,濾池出水濁度標準為:≤0.2NTU的保證率為95%。
濾池沖洗過程中,沖洗強度和濾層膨脹率、水溫、濾料粒徑及比重等有關。為了保證良好的膨脹率,濾料粒徑和比重越大,要求的沖洗強度便越大。當水溫低時,水的比重要相應地變大,砂粒的浮力即變大。這時,就應調小沖洗強度,反之,則應增大沖洗強度。為避免沖洗強度過大和配水系統的損壞而出現跑漏現象,使濾層達不到規定要求,從而影響水質,中山中法和中山大豐在運行過程中不斷優化反沖洗過程,每年檢測濾池濾砂厚度、濾料粒徑、含泥量和反沖洗強度。為節約用水并提高濾池沖洗效果,中山中法和中山大豐改進了濾池反沖洗程序,反沖洗前關閉進水閥門后,先將濾池池內的水過濾,然后再進行反沖洗,適當延長V型濾池氣沖洗時間,減少濾池水沖洗時間。
中山中法和中山大豐原水含有藻類較多,由于藻類能產生嗅味化合物,藻類死亡機體分解時亦產生嗅,同時藻類本身有色,故它又能增加原水的色度。水中藻類繁衍,可造成水廠進水口柵網阻塞及水管內壁形成有機粘層使輸水量降低。藻類對濾池的影響也很明顯,它使濾池濾速及運行周期降低,沖洗頻率及水量大為增加,濾池砂層內許多藻類能分泌出粘膠物質,可使砂層結塊,有時使濾層發生裂縫,影響過濾水質。為消除藻類對供水的影響,中山中法和中山大豐采用取水口定期預加氯和原水管道前加氯方式抑制其生長繁殖,加強反沖過程中的表面掃洗,同時,定期對濾池池體進行清潔,每周確保對濾池池體進行一次清洗。
合理控制消毒是保證水質安全的關鍵。我國絕大部分水廠采用液氯消毒。中山中法和中山大豐采用四點加氯法(取水口預加氯、沉淀池進水管前加氯、濾后水后加氯和清水池補充加氯)。地表水水廠處理中氯氣投加根據原水、沉淀水、濾后水的水質情況而定,當原水氨氮和有機物等污染物較多時,耗氯量會明顯增加。
夏季水溫高,細菌、藻內和微生物繁殖快,增加氯氣消耗,冬季氨氮等污染物較高增加氯氣消耗。此外,PH、原水氯化物等也會影響耗氯量。中山中法和中山大豐控制控制出廠水余氯在0.5-1.0 ppm之間。
現在水廠在氨氮含量高時大部分采用折點加氯,這在原水受到有機物污染時存在生成三致物質的危險,并且投氯過多可能產生氯臭,影響感官。所以現在有些水廠在進行增加預處理或者改用二氧化氯等其它消毒劑的改造,臭氧、紫外線以及多種消毒方式共同使用的方式正在被許多水廠采用。
加強設備管理,確保設備完好率
工欲善其事,必先利其器。設備正常運轉是確保水質的重要條件。有效的設備管理應當是包括設備采購、安裝調試、運行、維護保養、備件備品管理和報廢全過程的管理,水廠應當制定相關的制度和管理手段,尤其應當在設備采購(設備定型、設備性能分析)、設備維護保養方面加強管理,確保各項工作的落實和執行。
分析、總結中山中法和中山大豐多年來的水質事故,設備原因占相當比例。因此,我們一直在不斷改進我們的設備管理工作,但是還有待完善。
加強制度建設,以制度管事、用人、管人、培養人
現代企業管理的一個重要特征就是制度化建設,以制度來管事、用人、管人和培養人。制度化建設包括方方面面的內容,從自來水生產的角度來說,則主要包括巡檢管理、設備使用管理、工藝操作管理等。
中山中法和中山大豐制定了較為完善的生產管理制度,確保管理無真空。提出“人身安全、水質安全、設備安全”的管理理念和思想,按照ISO的要求全面完善各項工作,近年引入職安健管理制度,全面提高員工職業、安全與健康管理水平。
制度管理的重要保證是執行,只有各項制度落實到實處才有可能帶來良好效果。而制度是否執行,執行效果如何主要取決于其是否可行,是否得到一線員工的理解和認同,是否符合實際工作的需要。比如中山中法和中山大豐的生產工藝作業指導書和巡檢制度,我們就是在不斷總結過程中不斷完善,而一線員工的充分參與是其改進的重要保證。作業指導書和巡檢工作需要引導員工做到工作細心、細致、勤快,要給員工提供適當的操作空間以便于其主動性的發揮,要引導并培養其在工作中善于尋找并發現問題、思考問題、解決問題。巡檢頻率和工作強度要符合設備運行要求并結合員工配置的要求。
團隊意識和高素質、負責任的一線管理人員是生產安全的重要保證。中山中法和中山大豐在這方面做了相當的工作,也取得了一定的效果。
加強水質監測,提高自動控制程度,確保出廠水水質
水廠應當在經濟條件允許的情況下,提高自動化水平。特別是在線儀表的安裝和加氯、投礬的自動化程度方面,最好能夠予以足夠的重視。
濁度、pH、余氯,氨氮等指標最好能實時監測,化驗室應當在做好國家飲用水衛生標準要求的項目外,重點對原水水質、消毒劑投加、絮凝劑投加等方面進行分析、研究,為生產提供指導。
水廠除設化驗室外,班組也應定時、定項進行水質檢驗,及時掌握工藝水質變化情況,指導生產安全運行。