飲用水自來水水質(zhì)在線監(jiān)測整體解決方案

    摘要:飲用水水質(zhì)**是一個從“源頭到龍頭”的系統(tǒng)工程。對各個環(huán)節(jié)的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行快速、**、連續(xù)的全流程在線監(jiān)測，是提高工藝運(yùn)行管理水平，應(yīng)對應(yīng)急突發(fā)事故，節(jié)能降耗，*終為飲用水水質(zhì)**提供保障的不可或缺的手段。

      一、前言

    飲用水**是現(xiàn)代化城市可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)條件，上等、**的飲用水的可靠供給是建設(shè)健康社會并促使經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。短期內(nèi)無法徹底改善的原水水質(zhì)污染，層出不窮的飲水**突發(fā)事件，傳統(tǒng)工藝及老化的設(shè)施，薄弱的飲用水水質(zhì)監(jiān)測能力，日益嚴(yán)格的供水水質(zhì)要求和標(biāo)準(zhǔn)，使中國供水行業(yè)面臨****的挑戰(zhàn)。水廠凈水工藝及管網(wǎng)的改造和水質(zhì)監(jiān)測能力的建設(shè)己經(jīng)成為中國飲用水行業(yè)刻不容緩的任務(wù)和方向。

    二、全流程在線水質(zhì)分析監(jiān)測解決方案

    2006年衛(wèi)生部頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006》對飲用水水質(zhì)**提出了更高的要求。對飲用水制水全流程各個環(huán)節(jié)的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，是提高工藝運(yùn)行管理水平，突發(fā)事故應(yīng)急能力，節(jié)能降耗，*終為飲用水水質(zhì)**提供保障的不可或缺的手段。而在線分析以其對相應(yīng)水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行快速、**、連續(xù)分析的能力及特點(diǎn)，越來越得到廣泛的重視和應(yīng)用。

    1、水源地及進(jìn)廠水監(jiān)測

    城鎮(zhèn)供水企業(yè)應(yīng)根據(jù)國家環(huán)保部頒布的《水質(zhì)白動分析儀技術(shù)要求》規(guī)定，以及現(xiàn)在中國飲用水水源的水質(zhì)特點(diǎn)，應(yīng)該對常規(guī)五參數(shù)儀表PH、電導(dǎo)率、濁度、溶解氧、溫度及鐵/錳、氨氮、總磷/總氮、COD或TOC等參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測。如水源地有鹽潮影響的一可能，需配置氯離子分析儀;如水源地為湖泊、水庫等有藻類污染風(fēng)險的，需配置藍(lán)綠藻/葉綠素分析儀;如水源有受工業(yè)廢水污染的風(fēng)險，需對重金屬進(jìn)行在線監(jiān)測。

    如果水源地與水廠間的距離不是非常遠(yuǎn)，水廠進(jìn)廠水僅需要在線監(jiān)測與后續(xù)水廠生產(chǎn)直接相關(guān)的重要參數(shù)。如果距離較遠(yuǎn)，除與后續(xù)水廠生產(chǎn)直接相關(guān)的重要參數(shù)外，還應(yīng)適當(dāng)選擇對其它對水廠生產(chǎn)及水質(zhì)**造成影響，而且在長距離輸水過程中會發(fā)生變化的水質(zhì)參數(shù)，進(jìn)行在線監(jiān)測。

    2    1混凝沉淀工藝監(jiān)測

    混凝沉淀上藝是制水工藝過程中*為重要的環(huán)節(jié)之一，對于它的優(yōu)化控制及管理水平將直接導(dǎo)致制水過程濁度處理效果是否良好的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

    根據(jù)要求城市自來水廠在沉淀池后的待濾水濁度應(yīng)低于3NTU。

    混凝沉淀工藝段在線監(jiān)測的重點(diǎn)及*主要目的是(詳見圖1，表1):

    (1)混合池:通過對混合池進(jìn)水濁度，pH值及流量作為混凝劑投加的一前饋控制參數(shù);

    (2)絮凝反應(yīng)池:反應(yīng)池后/沉淀池前水中流動電流、懸浮顆?；蛐跄w形態(tài)作為混凝劑投加的中間控制參數(shù);

    (3)沉淀池:沉淀池中間水/出水的濁度作為反饋控制參數(shù)，對水廠加藥系統(tǒng)的棍凝劑及助凝劑的投加量進(jìn)行**控制，并監(jiān)控沉淀池運(yùn)行運(yùn)行狀態(tài);

    (4)通過對水中影響混凝沉淀效果的重要指標(biāo)pH值及堿度的在線監(jiān)測，控制投堿系統(tǒng)投加量，調(diào)節(jié)PH值或堿度值，以保證混凝工藝處于*佳運(yùn)行范圍;

    (5)通過污泥濃度/泥水界而的監(jiān)測，**控制吸/刮泥設(shè)一各及排泥泵的啟停，優(yōu)化沉淀池排泥周期管理，保證沉淀池/澄清池穩(wěn)定的運(yùn)行效果。

    3、污泥處理工藝監(jiān)測    隨著國家一系列水資源保護(hù)法律法規(guī)的頒布實(shí)行，水廠排出的生產(chǎn)廢水對環(huán)境所造成的污染日益引起社會的關(guān)注，越來越多的水廠己經(jīng)將廢水進(jìn)行回用或在排放前加以適當(dāng)?shù)奶幚怼?/span>

    污泥處理工藝段在線監(jiān)測的主要目的是(詳見圖2，表2)：

    通過對液位、污泥濃度、泥水界面及懸浮固體的測量，控制排泥池、污泥濃縮池及污泥調(diào)節(jié)池的自動排泥、上清液排放等工藝過程。

    4、過濾工藝監(jiān)側(cè)

    濾池運(yùn)行的優(yōu)化控制和管理，是飲用水制水工藝管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如何提高濾池的運(yùn)行效率，優(yōu)化濾池管理，成為強(qiáng)化濾出水水質(zhì)以及節(jié)能降耗的市要核心。

    為了保證管網(wǎng)水滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006》規(guī)定的低于1NTU的濁度要求，供水企業(yè)需要將濾后水濁度控制在O.5NTU以下，有條件的企業(yè)可以采用低于0.2NTU的濾后水濁度內(nèi)作為控指標(biāo)。

    濾池運(yùn)行周期分為成熟期、穩(wěn)定期、泄漏期及反沖洗期。

    在過濾工藝段在線水質(zhì)監(jiān)測的主要功能和目的是(詳見圖3，表3):

    (1)濁度儀監(jiān)測濾池初濾水出水濁度是否達(dá)到要求，以控制濾池進(jìn)入正常過濾周期;

    (2)通過顆粒計(jì)數(shù)器及對水中小于2微米懸浮顆粒極為敏感的激光超低量程濁度儀及通用濁度儀監(jiān)測濾池出水顆粒穿透事件，快速反應(yīng)過濾的泄漏期，從而**啟動反沖洗周期;

    (3)_監(jiān)測反沖洗水排水濁度，從而**控制反沖洗時間長度及結(jié)_束時間;

    (4)同時，對于濾池進(jìn)出水的濁度及顆粒物進(jìn)行檢測還能夠?qū)崟r評估濾池的過濾效率，及時發(fā)現(xiàn)由于濾池、濾料粒徑選擇，濾料的流失或斷裂，濾池超負(fù)荷運(yùn)行造成的過濾效率的降低，從而幫助**評估是否需要進(jìn)行濾料的更換。

    5、深度處理工藝監(jiān)側(cè)

    目前，主要的飲用水深度處理技術(shù)有:臭氧一生物活性炭(O3/BAC)及膜技術(shù)。

    (1)臭氧/生物活性碳工藝

    在深度處理臭氧/活性碳上藝段在線水質(zhì)檢測的主要功能和目的是(詳見圖4，表4):

    ①對水中臭氧濃度進(jìn)行在線監(jiān)測，**控制臭氧投加量;

    ②對于O3/BAC工藝中的碳濾池，監(jiān)測及控制方式完全與砂濾池相同，運(yùn)用符合濁度監(jiān)測技術(shù)(濁度/超低量激光濁度/顆粒計(jì)數(shù)器)在線監(jiān)測炭濾池出水水質(zhì)，對炭濾池水質(zhì)周期以及顆粒物穿透進(jìn)行監(jiān)測，以保證炭濾池生物**性，確保炭濾池**高效運(yùn)行:

    ③通過對碳濾池出水的氨氮及有機(jī)物綜合指數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，方血監(jiān)控碳濾池對氨氮及有機(jī)物的去處效率，另一方面對碳濾池濾層的有機(jī)物穿透進(jìn)行監(jiān)測;

    ④對炭濾池進(jìn)水溶解氧進(jìn)行在線監(jiān)測，以保證炭濾池生物活性碳的生物活性;

    ⑤對O3/BAC出水進(jìn)行UV254, CODMn或TOC監(jiān)測，以l監(jiān)控O3/BAC工藝對有機(jī)物的去處效率;

    ⑥對碳濾池進(jìn)水進(jìn)行pH值檢測。

    (2)膜工藝

    在深度處理膜技術(shù)工藝段在線水質(zhì)檢測的主要功能和目的是 (詳見圖5):

    ①對于膜處理工藝，運(yùn)用符合濁度監(jiān)測技術(shù)(濁度/超低量激光濁度/顆粒計(jì)數(shù)器)在線監(jiān)測膜池出水水質(zhì)，對膜工藝膜損進(jìn)行**監(jiān)控，以確保膜系統(tǒng)的完整性及有效性;

    ②對膜池清洗廢液處理進(jìn)行pH值及ORP監(jiān)測;

    ③對膜前水進(jìn)行SDI 監(jiān)測。

    6、**工藝監(jiān)測

    **技術(shù)主要包含:余氯、氯胺及二氧化氯**。

    **工藝段在線分析儀表主要是**劑濃度測量儀表，主要功能是(詳見表5):

    (1)在線監(jiān)測投加**劑后水中的**劑濃度，從而控制**劑的投加量;

    (2)在采用氯胺**時，對一氯胺/總氨/游離氨進(jìn)行監(jiān)測，以確保*適合的氯/氨投加比例，避免產(chǎn)生有臭味的二氯胺及三氯胺的生成，或避免由于氨的過量投加，使管網(wǎng)中產(chǎn)生硝化反應(yīng)，提高出水的生物穩(wěn)定性。

    7、出廠水監(jiān)測

    在經(jīng)過廠內(nèi)各處理工藝段處理后，出廠水水質(zhì)指標(biāo)的在線監(jiān)測是**供水的重要保證(詳見表6)。

    8、管網(wǎng)監(jiān)測

    保證供水管網(wǎng)水質(zhì)的化學(xué)和生物穩(wěn)定性是供水**的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

    反映供水管網(wǎng)水質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)為濁度、余氯、pH值、硬度、堿度以及電導(dǎo)率;反映生物穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)為余氯，有機(jī)物綜合指標(biāo)。

    綜合技術(shù)和投資因素考慮濁度以及余氯為管網(wǎng)監(jiān)測的*基本參數(shù)，pH值/電導(dǎo)率反映水的化學(xué)穩(wěn)定性，再綜合考慮影響生物穩(wěn)定性的有機(jī)物綜合指標(biāo)(如CODMn,TOC )，構(gòu)成一個完整的飲用水管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測的完整系統(tǒng)(詳見表7)。

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