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随着季节的变化,以引黄水库水为水源的净水厂进水水质波动较大,主要表现在浊度、CODMn和氨氮含量高,现有的混凝、沉淀、过滤、消毒常规处理工艺生产的饮用水往往不能达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。一些老旧净水厂的升级改造工程变得十分迫切。本文以河南某净水厂升级改造工程为背景,主要从实验和水厂优化运行及工艺设计两个方面开展工作。1、实验部分:实验部分主要针对该水厂升级改造工程未完成且水质恶化的情况下,确定最佳的药剂投放方式,减轻后续处理构筑物的负荷,满足出水水质达标的要求。通过对混凝剂比选,粉末活性炭与聚合氯化铝(PAC)联用,高锰酸钾(KMNO4)、粉末活性炭与聚合氯化铝(PAC)联用分别进行实验研究,确定聚合氯化铝、粉末活性炭和高锰酸钾的最佳投加量和最佳投加点。(1)聚合氯化铝(PAC)与硫酸亚铁(Fe SO4)混凝对比实验结果表明:聚合氯化铝混凝效果优于硫酸亚铁。在进水浊度为14.90NTU的条件下,聚合氯化铝的最佳投加量为30mg/L,聚合氯化铝最佳投加量时,出水浊度为1.62NTU,去除率为87%。(2)聚合氯化铝与粉末活性炭联用实验结果表明:在进水CODMn为4.88mg/L,浊度为14.9NTU的条件下,活性炭投加量10mg/L时,出水CODMn和浊度最低,分别为3.11mg/L和0.64NTU,去除率分别为36%和96%;在进水CODMn为4.72mg/L,浊度为17.1NTU的条件下,活性炭在PAC之前5~15min效果最好,出水CODMn和浊度分别为2.77mg/L和0.6NTU,去除率分别为41%和97%。(3)聚合氯化铝、高锰酸钾与粉末活性炭联用实验结果表明:在进水浊度为11.20NTU,氨氮为0.73mg/L,CODMn为5.00mg/L的条件下,高锰酸钾投加量为1.0mg/L时,出水效果最好,浊度、氨氮和CODMn分别为1.1NTU、0.53mg/L、3.2mg/L,去除率分别为85%、67%、38%;在进水浊度为10.10NTU,CODMn为4.96mg/L,氨氮为0.59mg/L的条件下,高锰酸钾在活性炭之前15min投加效果最佳,此时浊度、氨氮和CODMn分别为1.08NTU、0.03mg/L、3.12mg/L,去除率分别为89%、94%、37%。2、水厂优化运行及工艺设计部分:将研究结果应用到实际工程,水厂浊度的平均去除率从92%提高到96%,CODMn的平均去除率从35%提高到43%。在水厂改造和扩建中,着眼于水质提升的长远目标,采用强化常规处理,增加深度处理的工艺设计方案,工程建成之前主要通过药剂调整实现水质达标。