面向高品质目标的水厂消毒安全能力提升解决方案 ——北京郭公庄水厂紫外线消毒工艺

时间：2019-05-28 11:35

来源：加拿大特洁安技术公司(Trojan Technologies)

饮用水水质安全一直是公众、水工程界及各政府职能部门的共同愿望。中国是全球人均水资源最贫乏的国家之一。北京是资源型缺水的特大型城市，多年人均水资源量不足200立方米，1999年以来北京市遭遇持续干旱，人均水资源仅约100立方米，相当于全国人均水资源量的二十分之一，世界人均水资源量的八十分之一。而于2014年10月竣工的北京郭公庄水厂，不仅改变了北京城南部地区没有大型水厂的局面，使城南地区居民用水更加方便，同时也使本市承担处理南水北调原水的“主力水厂”的总处理能力提高了50万吨/天，让市民喝到了放心、安心的南来水。

一、解决方案

紫外线消毒系统设计的目标和要求:

出厂水质优良，消毒紫外线有效剂量满足国家《城市给排水紫外线消毒设备》(GB-T19837-2005)规定的40mj/cm2，生产安全可靠;

设备性能可靠、认证完备。紫外线设备拥有独立第三方生物验定剂量认证、灯管老化系数认证和灯管套管清洗结垢系数认证;

设备先进，具有机械加化学在线清洗系统;

设备全自动运行，可无人值守，运行数据自动远传，降低运行成本;

设备全密闭运行，操作环境优良;

实现多屏障消毒策略，对水质微生物安全类突发事件有应急预案和应对能力。

二、应用案例：北京郭公庄自来水厂紫外线消毒工程项目

紫外线消毒方案

水厂及水线工艺介绍

郭公庄水厂位于北京市丰台区，设计规模50万m3/d，于2014年12月27日建成通水，是北京市第一个利用南水北调水源的自来水厂，水源取自湖北省丹江口水库。水厂服务区域为：东至成寿寺路，西至樊羊路，南至大兴黄村，北至南三环，约可满足500万人的饮水、用水需求。

郭公庄水厂工程包括引水工程、输水工程、净水及配水工程(含净水、生产废水处理、污泥处理)、出厂配水干线工程。其中引水工程将按远期100万m3/d一次建成。其余部分的工程规模为50万m3/d。

一期工程水线工艺流程如下：

紫外线工艺单元介绍

郭公庄水厂的水源是来自一千多公里之外的长江，本项目输水总干线跨越河南、河北、天津和北京四省市，沿线排放的生活和畜牧污水易造成地下水污染，间接影响输水水质。人饮用含有病菌、病毒的水，可能出现伤寒、霍乱、细菌性痢疾、寄生虫病及其它病毒感染性疾病。远距离输水具有多种不确定因素，包括水中生物迁移等，对供水处理工艺和水质安全性保障提出了更高要求。从而，对有害微生物消毒最为广谱的紫外线工艺成为必然选择。

在2006年颁发的生活饮用水卫生标准，微生物指标由2项增至6项，增加了大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、贾第鞭毛虫和隐孢子虫;因此从水厂的工艺角度来讲，他们为了提高微生物风险控制能力，尤其是针对以隐孢子虫为衡量指标的耐氯性微生物的风险，而紫外对于这类的微生物的处理是非常经济有效的，因此采用紫外以及多级屏障消毒策略、即紫外联合氯消毒是保障水质安全的不二选择。

在确保生物安全性要求外，水厂对设备的其它需求是低人工介入、低维护、自动化程度高和操作简便，而紫外线系统都很好的满足了这些要求。

紫外线系统性能

郭公庄水厂最终选择了紫外线作为厂内主消毒工艺，承担着控制微生物风险的重任，紫外线消毒系统的设计是依据中华人民共和国国家标准《城市给排水紫外线消毒设备》(GB-T19837-2005)中针对生活饮用水消毒所要求的40mJ/cm2有效剂量水平设计，确保了水质安全。加拿大特洁安技术公司(Trojan Technologies)为本项目提供了UVSWIFT中压灯紫外线消毒系统，该系统具有剂量同步调节功能，可依据水厂的流量信号和水质UVT测试值自动调节紫外线设备的运行功率，在确保紫外线消毒剂量不低于国家标准规定的40mJ/cm2的条件下，最大限度的节约电耗。紫外线设备上配备的机械加化学在线自动同步清洗系统的配置，使设备真正实现了全自动运行，避免了灯管套管清洗的人工参与，实现了系统的无人值守操作。而优于设计参数的进水水质，通过紫外系统的剂量同步控制功能，又大大降低了设备的实际运行功率，从而减少了运行费用。

水厂采用紫外线与氯属消毒剂相结合的多屏障消毒工艺，大大提高了对微生物控制的广谱性，有效消减了耐氯有害微生物风险，保障了出厂水安全。该套紫外线消毒系统作为北京市民用水安全的守护者，确保了北京市民喝上放心水、安全水。

设计参数：

设计流量：500,000m3/d

水体紫外透光率：90%

消毒要求：紫外线消毒剂量40mJ/cm2

紫外系统选型：TrojanUVSwift™

运行效果

经过紫外线设备的调试、试运行和生产运行阶段紫外线消毒系统运行良好，有效消毒紫外剂量始终维持在40mJ/cm2以上。出水微生物指标符合中华人民共和国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中规定的各项要求。自来水公司对北京市供水管网中生物膜的分析表明采用紫外联合氯消毒后，管网生物膜中微生物菌落种类和群数都大大少于只采用氯消毒的情况。供水水质安全性显著提高。

编辑：徐冰冰