给水工艺比较 - 图文

给水工艺比较

本文主要对给水各工艺的基本原理、工艺优缺点进行比较，并介绍各工艺在国内外和我司代管水司中的应用情况，并对主要工艺构筑物（含配套设备）造价进行了简单比较，为日后项目评估和工程实际中工艺选择提供参考。

一、给水工艺基本原理、工艺优缺点比较，及在国内外与代管水司应用情况 给水工艺原理、工艺优缺点及国内外与我司应用情况比较主要内容详见下表：

工艺 类型 原理 优点 缺点 不可再生，增加污泥处理难度；应用中存在粉尘飞扬的污染问题；存在精确制备和定量投加问题 生成大量卤化有机污染物，不易被后续常规处理工艺去除 国内外应用情况 欧、美、日等国应用很普遍；国内有一定应用 代管水司应用情况 水司水源水质突发污染时应用 吸附法 预 处 理 化学氧化 生物预处理 设备投资省、投加方式简捷，费用较低，吸附速度在源水中投加粉末活性炭，利用粉末活性快，对短期及突发性水质粉末活性炭的吸附作用，去除源炭吸附 污染适应能力强；可提高水中有机物?除色?除嗅味物质。 和改善固有工艺的水厂出水水质。 通过氧化作用，控制源水中微生物和藻类的生长，同时可氧化一价格低廉、使用简便。 预氯化 些有机物和提高混凝效果并减少 混凝剂使用量。 不产生氯代有机物；对浊通过氧化作用，实现源水脱色除度、有机物、氨氮及消毒预臭氧 臭，增加水中有机物的可生物降副产物前体物的去除效果解性，有利于后续的生物处理。 明显优于预氯化。 不产生氯代副产物，氧化能力强，除臭效果好，氧高锰酸钾通过氧化作用，去除源水中微量化后生成的二氧化锰对高氧化 有机物，除臭除味。 锰酸钾的氧化具有催化作用，同时又具有助凝作用，大大增强混凝效果。 通过滤池内部曝气，微生物新陈集生物氧化和截留悬浮固曝气生物代谢去除水中氨氮、有机污染物；体与一体；水力负荷大；滤池 同时发挥滤池的截留作用。 减低后续工艺负荷。 高容积负荷、对水质水量依靠生物膜对降解水中的有机的骤变有较强的适应能生物接触物、絮凝沉淀去除水中的氨氮、力、剩余污泥量少，不存氧化 有机污染物。 在污泥膨胀问题，运行管理简便。 利用水泵叶轮高速转动以达到快水泵混合 速混合的目的 将药剂直接投入源水管道中或使管式混合 用管式混合器，靠管道中水力作用对药剂进行混合 机械混合 以电动机驱动搅拌器使水和药剧烈混合 利用隔板使水流转弯提高絮凝效果 在折板间形成涡旋，提高絮凝效果 混合效果好，不需要另建混合设备 国内应用宝应水厂，梧州较多 北山、塘源水厂 费用较高，不稳定 有一定应用 投加过量引起出水色度增加，呈淡红色，并增加出水Mn2+含量。 水司水源水质应用普遍 突发污染时应用 占地面积大、 处理效果受有一定应气候影响大、有生物风险 用 生物膜易脱落，运行维护困难 有一定应我司生物硝化用 工程 利用三氯化铁作为混凝剂且用量较大时，对叶轮有腐蚀作用 国内应用较多 混合 混 凝 投资小，简单易行 混合效果不稳定，管中流国内应用速降低时，混合不够充分 较多 增加机电设备；自动控制和维修较复杂 流量变化大时，效果不稳定；水头损失较大，池子容积较大 安装维修较困难，折板费用也较高 国内应用不多 国内应用较多 国内应用较多 宝应水厂、肇庆水厂、梧州水厂

混合效果好，对水量变化适应强 常用于大中型水厂；构造简单，管理方便 与隔板絮凝池相比较，水流条件较好，水头损失较小，絮凝效果好 隔板絮凝池 絮凝 折板絮凝池 高邮一水厂 高邮一水厂 工艺 类型 穿孔旋流絮凝池 原理 优点 缺点 受流量变化影响大，絮凝效果较差；池底易产生积泥。 存在末端池底积泥现象，少数水厂发现网格上滋生藻类、堵塞网眼现象 与其他絮凝池相比，增加了设备维修费用 国内外应用情况 有一定应用 代管水司应用情况 构造简单，施工方便，造由若干方格组成，各格间的隔墙价低；造用于中、小型水上沿池壁开孔，水流沿池壁切线厂或与其他形式絮凝池组方向进入形成旋流达到絮凝效果 合应用。 絮凝池设计多格竖井回流式。每效果好，水头损失小，絮个竖井安装若干层网格或栅条，凝时间较短。 使水流形成涡旋，造成颗粒碰撞。 能随水质、水量变化进行利用电动机经减速装置驱动搅拌调节，保证絮凝效果；适器对水进行搅拌，提高絮凝效果 应任何规模的水厂。 集混凝和沉淀过程于一体，加药后源水通过池中悬浮状泥渣层一般用于小型水厂；设备时，水中脱稳杂质与泥渣碰撞凝简单，操作简便 聚并被泥渣层拦截下来。 利用脉冲发生器使悬浮层产生周期性的膨胀和收缩，截留杂质和排走清水 自动化程度较高；可通过增加斜板提高效果。 网格/栅条絮凝池 机械絮凝池 国内应用较多 国内应用不多 国内应用不多，欧洲应用较多 国内应用不多，欧洲应用较多 宝应水厂、仪征水厂 悬浮澄清池 澄清 （混凝+沉淀） 处理效果受水质、水量等变化影响较大，上升流速也较小 处理效果受水量、水质和水温影响较大，构造也较复杂 脉冲澄清池 机械搅拌澄清池 集混合、絮凝和分离于一体，利生产能力高、处理效果好；对原水的水量、水质、水有一定应于搅拌设备实现提升和混合，并也适用于高浊度水处理的温及混凝剂等因素的变化用 达到絮凝的目的。 中、小型工程 影响比较明显；能耗较大 水力循环大量高浓度的回流泥渣与原水中国内应用结构简单，无需机械设备 泥渣回流量难以控制 澄清池 杂质颗粒碰撞 不多 占地面积很大；进、出水利用重力作用将混凝形成的大颗处理水量大小不限；沉淀配水不易均匀；多斗排泥国内、美平流沉淀粒絮凝体沉淀，沉淀下来的污泥效果好，对水量和温度变时，每个斗均需设置排国应用很池 通过刮泥机或吸泥机或排泥管排化的适应能力强；施工方（阀），手动操作，工作多，欧洲走。 便，造价低。 繁杂，若采用机械刮泥时基本不用 容易锈蚀；排泥比较困难 沉淀 斜板（管）易产生积泥和斜板（管）将斜板（管）置于沉淀池中，增停留时间短、沉淀效率高、国内应用（气浮） 滋生藻类、斜板材料费用沉淀池 加沉淀面积，提高沉淀效果 占地省等 很多 高 应用不在水中通入或产生大量做气泡，占地面积小；能适用于疏耗电高；对高浊度水或水多，香港压力溶气使其粘附于水中杂质絮粒上，依松絮粒、细小颗粒的固液质变化较大的水处理效果大埔水厂气浮法 靠浮力浮至水面，从而达到固液分离；工艺设备比较简单，不理想。 采用此工分离的净水目的。 管理、维修也方便。 艺 4个阀门，过滤时开启进水阀门与普通快滤运转效果良好，冲洗效果管配件及阀门较多，操作国内应用清水阀门，冲洗时开启冲洗与排池 得到保证。 较其他滤池稍复杂。 较多 水阀门 由许多滤格为一组构成的滤池。利用伞形顶盖的虹吸作用轮流对虹吸滤池 各滤格进行冲洗。某滤格的冲洗水来自本组其它滤格的滤后水 过 滤 无需大型阀门及相应的开池深比普通快滤池大；冲闭控制设备；无需冲洗水洗强度受其余几格滤池的国内应用塔(箱)或冲洗水泵；过滤过滤水量影响，冲洗效果较多 时不会出现负水头现象。 不像普通快滤池那样稳定 梧州塘源水厂 宝应水厂，高邮一水厂，梧州三龙、北山水厂 梧州富民、龙新水厂仪征水厂、高邮二水厂 宝应水厂、高邮一水厂、梧州北山水厂等 梧州富民、塘源水厂，肇庆旧水厂，仪征水厂，高邮二水厂 重力式无阀滤池 在运行过程中，出水水位保持恒定，进水水位则随滤层的水头损节省大型阀门，造价较低，池体结构较复杂，滤料处失增加而不断在吸管内上升，当冲洗完全自动，因而操作于封闭结构中，装、卸困水位上升到虹吸管管顶，并形成管理较方便。 难 虹吸时，即自动开始滤层反冲洗，冲洗废水沿虹吸管排出池外 由许多滤格为一组构成的滤池．利用一个可移动的冲洗罩轮流对各滤格进行冲洗。某滤格的冲洗水来自本组其它滤格的滤后水 池体墙构简单，无需冲洗增加了机电及控制设备；水箱或水塔，无大型阀门，自动控制和维修较复杂 管件少 国内应用较多 梧州富民水厂、肇庆旧水厂 移动罩滤池 国内应用较多 梧州龙新水厂、高邮一水厂 工艺 类型 原理 优点 缺点 国内外应用情况 国内应用普遍 代管水司应用情况 梧州三龙水厂、肇庆新水厂 设备费用、运行电耗较其采用气、水反冲洗，因两侧(或一反冲洗效果好；布水均匀；他型滤池高；土建施工技V型滤池 侧也可)进水槽设计成V字型而得运行自动化程度高，管理术要求高；反冲洗水量较名 方便；滤料含污能力较强； 大 消 毒 世界上已有300多可采用多层滤料，滤料含家水厂，污能力强；反冲洗效果好，主要在欧反冲洗排水舌阀（板）工作过程耗水量少；土建结构简单，设备较多，一次投资较大；洲。香港翻板滤池 中是在0－90度范围内来回翻转，投资较省，施工方便。反 运行电耗较高 大浦水厂因此得名“翻板” 冲洗时滤料不会流失；运和昆明七行自动化程度高，便于管水厂两家理 使用该型滤池。 氯氧化损坏细胞膜，使其渗透性宝应水厂，高邮增加，导致细胞内物质漏出，影简便、廉价；能杀灭水中国内一、二水厂，仪响钾的吸收和保留；氯进入细胞微生物病原体，并在管网氯消毒 产生消毒副产物 99.5%以征水厂，梧州三质后，能破坏干扰多种酶系统，中可存留余氯，消毒作用上水厂 龙、龙新、塘源并可损坏基因组，使细胞丧失生持久 水厂 理能力 既是消毒剂，又是强氧化欧洲和北通过吸附、渗透作用进入细胞体, 梧州富民、北剂，具有广泛杀菌效力；价格高，不稳定，易发生美有一定二氧化氯氧化细胞内酶系统和生物大分山水产（现正准消毒性持久；副产物少；爆炸，运输、储藏的安全应用，国消毒 子,较好杀灭细菌、病毒产生损备改造为液氯可去除水中色度、臭味、性较差，要现场制取。 内小水厂伤。 消毒） 铁、锰等 有应用 杀菌效果最好、用量少,作臭氧极不稳定，易分解，主要在欧用快能同时控制水中铁锰臭氧消毒 通过氧化来破坏微生物的结构 需要现场制取，无持久杀洲应用较 色味嗅同时产生的副产物毒力. 多 少 不产生氯臭和氯酚臭，大杀菌力较弱，通常作为辅氯和氨反应生成一氯胺和二氯胺有一定应氯胺消毒 大减少产生THMS的可能；助消毒剂抑制管网中细菌 实现氧化和消毒 用 能保持水中余氯较久。 再繁殖。 没有持续消毒效果,需与对致病微生物有广谱消毒氯配合使用;管壁易结垢,紫外线消效果、消毒效率高，对隐紫外线辐射杀灭细菌与病毒 降低消毒效果;被杀灭的应用较少 毒 孢子虫卵囊有特效消毒作细菌有可能复活 用，不产生副产物 颗粒活性炭铺在快滤池的砂层上可去除引起臭味物质（土对于三卤甲烷类物质，吸颗粒活性或在快滤池之后单独建造活性炭臭素等）、多种农药、重附容量较低；对于消毒副有一定应 炭吸附 池，利用活性炭吸附作用，去除金属离子；可再生后重复产物的前体物去除作用也用 色、臭、味等 使用。 有限；投资较大。 能将臭氧氧化大分子量有机物和活性炭对小分子有机物吸附能力强等优势互补，臭氧氧化使水中有充足的溶解氧,有利于生物活性炭上的好氧微生物生长，可降解被活性炭吸附的污染物,使活性炭再生。 深度 处理 臭氧的氧化、充氧，还有微絮凝臭氧生物作用；活性炭的高效吸附作用和活性炭 生物载体作用 对臭氧氧化产生的溴酸盐等副产物去除率不高；处理高藻类原水效果不好；受水温的影响较大；成本较高。 开始广泛应用 膜分离技术 利用高分子薄膜作为介质，以附不需要投加药剂，去除的加能量为推动力，进行水与水中设备费和运行费高，运行污染物范围广，运行可靠，颗粒物质（广义上的颗粒，可以中膜易堵塞，需要定期进设备紧凑、易于实现自动是离子、分子、病毒、细菌、粘行化学清洗等 控制等。 土、沙粒等）筛除分离的技术。 逐步开始应用

二、给水工艺主要构筑物造价（含配套设备）比较

根据给水排水设计手册，经过分析，在一般情况下，各构筑物造价大小比较如下： 1、反应池：折板>网格；

2、沉淀池：斜管沉淀池>机械澄清池>平流沉淀池>水力搅拌澄清池；

3、滤池：普通快滤池> V型滤池>无阀滤池>虹吸滤池>双阀滤池>移动罩滤池； 4、若采用预处理或深度处理工艺，增加的基建费用比较如下： 生物预处理>活性炭吸附>臭氧-活性炭。

水技术研发中心 （万慧涛整理）