第四章 工程分析 一、自来水厂制水工艺和产污工序 1、制水工艺 图4-1为庆元水厂自来水生产的工艺流程图。原水经过加药混凝沉淀后进入滤池，经过滤和加氯消毒后再进入清水池，然后进入城市供水管网。 混凝剂（精制硫酸铝）在静态混合器内配制溶液后经计量泵进入反应池。液氯采用加氯机气化后用于消毒，加矾设备、加氯设备设置在单独的车间内（加矾间、加氯间）。 2、主要原辅材料消耗 庆元自来水厂现有制水能力为0.85万t/d，扩建后制水能力为4万t/d。现有和扩建后的原辅材料消耗见表4-1。 表4-1 原辅材料消耗情况一览表 原材料 单耗 现有耗量 扩建后耗量  原水  0.85万t/d 4万t/d  消毒剂（液氯） 3mg/L 25.5kg/d 120kg/d  絮凝剂（硫酸铝） 5mg/L 42.5kg/d 200kg/d  3、产污工序 庆元水厂自来水生产过程中的主要产污工序为：沉淀滤池及冲洗等阶段的污泥及废水、鼓风机、水泵噪声，以及加氯系统氯气的事故性泄漏。表4-2为庆元水厂自来水生产过程中各产污工序的污染类型和污染因子。 表4-2 各产污工序的污染类型和污染因子 工序 污染类型 主要污染因子  沉淀 污泥水 SS、COD、污泥  过滤 反冲洗水 SS、COD  鼓风机、水泵 噪声 噪声  加氯系统 大气污染物 Cl2  二、污染源及源强分析 （一）废水污染源 1、生产废水 制水工艺过程中产生的废水主要是滤池反冲洗水和沉淀池排污水，其中污染物的含量与水源水质中的污染物含量密切相关。对现有自来水厂的水源（兰溪桥水库）、原水、出厂水和管网水的水质进行监测，监测结果见附表4-3~4-6。 另对同类型自来水沉淀排污水和滤池反冲洗水取样监测，废水中主要污染物的监测平均值和变化范围如表4-7。 表4-7 水厂各类废水中污染物浓度（mg/L） CODcr SS  沉淀池排污水 平均值 99.6 331   变化范围 93.47~105.82 297~365  滤池反冲洗水 平均值 84.6 294   变化范围 73.48~96.17 256~331  混合后平均浓度 85.3 295.3   表4-3 庆元县自来水厂水质监测报告 样品 项目 原水 出厂水 管网水 兰溪桥水库  色度 5 5 5 5  浊度 2 2 2 2  pH 7.21 6.89 7.01 7.28  总硬度 7.09 6.93 8.99 8.17  挥发酚 0.001 0.001 0.001 0.001  硫酸盐 5 5 5 5  氯化物 5 5 5 5  氟化物 0.025 0.025 0.025 0.025  氰化物 0.002 0.002 0.002 0.002  砷 0.004 0.004 0.004 0.004  六价铬 0.002 0.002 0.002 0.002  硝酸盐 0.45 0.53 0.49 0.63  阴离子洗涤剂 0.025 0.025 0.025 0.025  铜 <0.001 <0.001 0.02 <0.001  铅 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01  锌 0.011 0.007 0.069 0.005  镉 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001  铁 0.11 <0.03 0.55 0.07  锰 0.04 <0.01 0.01 0.05  注：采样日期:2002/03/04 检测日期:2002/03/05 单位:mg/L 表4-4 庆元县自来水厂水质监测报告 样品 项目 原水 出厂水 管网水 兰溪桥水库  色度 5 5 5 5  浊度 2 2 2 2  pH 6.93 6.89 7.08 6.89  总硬度 7.05 6.89 8.71 7.98  挥发酚 0.001 0.001 0.001 0.001  硫酸盐 5 5 5 5  氯化物 5 5 5 5  氟化物 0.025 0.025 0.025 0.025  氰化物 0.002 0.002 0.002 0.002  砷 0.004 0.004 0.004 0.004  六价铬 0.002 0.002 0.002 0.002  硝酸盐 0.61 0.72 0.67 0.59  阴离子洗涤剂 0.025 0.025 0.025 0.025  铜 <0.001 0.001 <0.001 0.002  铅 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01  锌 0.015 0.016 0.107 0.016  镉 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001  铁 0.06 0.05 0.15 0.06  锰 0.02 0.01 <0.01 0.02  注：采样日期:2002/05/08 检测日期:2002/05/08 单位:mg/L 表4-5 庆元县自来水厂水质监测报告 样品 项目 原水 出厂水 管网水 兰溪桥水库  色度 5 5 5 5  浊度 2 2 2 2  pH 6.90 6.78 7.06 6.88  总硬度 8.99 6.79 7.05 8.22  挥发酚 0.001 0.001 0.001 0.001  硫酸盐 5 5 5 5  氯化物 5 5 5 5  氟化物 0.025 0.025 0.025 0.025  氰化物 0.002 0.002 0.002 0.002  砷 0.004 0.004 0.004 0.004  六价铬 0.002 0.002 0.002 0.002  硝酸盐 0.73 0.56 0.52 0.69  阴离子洗涤剂 0.025 0.025 0.025 0.025  铜 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001  铅 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01  锌 0.010 0.013 0.201 0.008  镉 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001  铁 0.08 <0.03 0.38 0.13  锰 0.03 <0.01 0.02 0.03  注：采样日期:2002/07/01 检测日期:2002/07/02 单位:mg/L 表4-6 庆元县自来水厂水质监测报告 原水 出厂水 管网水 兰溪桥水库  色度 5 5 5 5  浊度 2 2 2 2  pH 7.37 7.24 7.13 7.03  总硬度 7.06 6.99 7.02 8.07  挥发酚 0.001 0.001 0.001 0.001  硫酸盐 5 5 5 5  氯化物 5 5 5 5  氟化物 0.025 0.025 0.025 0.025  氰化物 0.002 0.002 0.002 0.002  砷 0.004 0.004 0.004 0.004  六价铬 0.002 0.002 0.002 0.002  硝酸盐 0.67 0.48 0.57 0.49  阴离子洗涤剂 0.025 0.025 0.025 0.025  铜 <0.001 <0.001 0.02 <0.001  铅 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01  锌 <0.005 0.035 0.224 0.005  镉 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001  铁 <0.03 0.04 0.92 0.12  锰 <0.01 0.02 0.07 0.08  注：采样日期:2002/09/02 检测日期:2002/09/03 单位:mg/L 沉淀池排污水：自来水原水中含有各种悬浮物质、胶体和溶解物质等物质，使水呈现浑浊度、色度、嗅和味等。在自来水生产过程中首先必须采用投加药剂的方法，去除原水中的各类杂质。庆元水厂采用混凝沉淀的反法去除杂质，混凝剂采用精制硫酸铝，沉淀拟采用机械加速澄清池，混凝剂投入反应池，与原水中的胶体相互凝聚，并且吸附水中的悬浮物质、部分溶解物质，水直接取用库水，因此水中悬浮物浓度较低，只是洪水期，水体较浑浊。水浑浊度高时，沉淀池一般每2～3小时排放污水一次，水清时，一个班排放一次，每次排放时间2～4分钟。平均每生产1万t净水需排放12.5吨污水。因此自来水厂现有的沉淀池污水量为10.63t/d，扩建工程年制水能力4万t/d完成后，沉淀池污水量为50t/d。若按表4-7的平均浓度估算，则沉淀池污水中CODcr的排放量现有的产生量为1.06kg/d，扩建工程产生量为5kg/d；SS的排放量现有产生量为3.5 kg/d，扩建工程产生量为16.6kg/d。具体见表4-8。 滤池反冲洗水：在滤池的过滤过程中，滤料层截留的杂质数量不断增加，因而滤料层阻力不断增加，滤池水头损失增大，水位也会随之升高。因而在过虑过程中，须定时对滤池进行反冲洗。一般每天反冲洗一次，反冲洗水量一次为350吨/万吨净水。根据建设工程的制水能力，其滤池反冲洗水量现有产生量为297.5t/d，扩建工程产生量为1400t/d，若参照表4-7的污染物浓度平均值估算，则滤池反冲洗水的CODcr现有的产生量为19.31kg/d，扩建工程产生量为118.4kg/d，SS的现有产生量为77.47kg/d，扩建工程产生量为411.6 kg/d。 庆元水厂生产废水污染物排放量估算结果见表4-8。 表4-8 水厂各类工艺废水污染物产生量 废水种类 废水产生量（t/d） CODcr产生量（kg/d） SS产生量（kg/d）   现有 扩建后 现有 扩建后 现有 扩建后  沉淀池排污水 10.63 50 1.06 5 3.5 16.6  滤池反冲洗水 297.5 1400 25.17 118.4 77.47 411.6  合计 308.13 1450 26.23 123.4 80.97 428.2   2、生活污水 庆元水厂现有职工为66人，扩建工程后经过人员调整职工人数减为45人。人均生活污水量一般在125~150L/d之间，生活污水CODcr浓度一般在300~400mg/L之间，SS浓度为300mg/L左右。为安全计，该厂的日人均生活污水量按150L计，生活污水的CODcr浓度按400mg/L计，年工作时间按365天计，则庆元水厂现有生活污水产生量为3614 t/a，CODcr产生量为1.45 t/a，SS产生量为1.09 t/a；扩建工程建成后，其生活污水产生量为2464 t/a，CODcr产生量为0.99 t/a，SS产生量为0.74 t/a。 3、废水排放合计 表4-9 水厂废水污染物产生量(t/a) 废水种类 废水产生量（t/a） CODcr产生量（t/a） SS产生量（t/a）   现有 扩建后 现有 扩建后 现有 扩建后  工艺废水 112468 529250 9.58 45.04 29.56 156.3  生活污水 3614 2464 1.45 0.99 1.09 0.74  合计 116082 531714 11.03 46.03 30.65 157.04  本工程的生产、生活污水经处理后达标排放，去向为附近农田和松源溪，由于本项目污水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978－1996）的一级排放标准，也满足《农田灌溉水质标准》（GB5084－92）水作物标准的要求，故对周围农田影响不大。 (二) 噪声污染源分析 自来水生产过程中所产生的噪声主要来自罗茨风机和用于滤池反冲洗的水泵，主要为气流噪声和机械噪声。庆元水厂设备噪声见表4-10，风机和水泵安装在机房内。 表4-10 水厂各类设备噪声级 设备 声级dB(A)  罗茨风机 100  水泵 88.5   (三) 废气污染源分析 自来水厂在正常生产过程中不会排放生产废气，其可能排放的废气污染物是用于消毒的氯气的事故性排放。为保证液氯消毒时的安全和计泵正确，加氯系统一般包括膨胀装置、流量调节器、流量计和溶氯装置，其主要工艺过程如图4-2。 在整个加氯过程中大多数设备都是在部分真空下工作的，一般情况不易产生氯气的泄漏。根据类比调查，氯气泄漏的原因主要是换瓶时操作不当，管道使用时间过长而破损，阀门连接部件垫圈受损及阀门质量不高等引起，其中较为常见的是在换瓶时，由于操作失误引起紫铜管中留有的少量液氯的泄漏。 一旦发生事故性泄漏，报警系统即会自动报警(报警浓度为1ppm(0.3158mg/Nm3))，并可开启机械通风设备，抽取含氯空气，再经喷淋设备处理后排空。 (四) 固体废弃物 本项目固废主要为生活垃圾与生产废水处理站所产生的污泥。生活垃圾按每人每天1.2kg计，则现有职工产生的生活垃圾28.91t/a，扩建项目职工产生生活垃圾19.71t/a。生产废水处理站现有日产生湿污泥(以含水率95%计)按2.5吨计算，则现有年产生湿污泥912.5t/a；扩建项目完成后年产生湿污泥(以含水率95%计)按10吨计算，则扩建后日产生湿污泥(以含水率95%计)3650 t/a。