面向高品質目標的水廠消毒安全能力提升解決方案 ——北京郭公莊水廠紫外線消毒工藝

時間：2019-05-28 11:35

來源：加拿大特潔安技術公司(Trojan Technologies)

飲用水水質安全一直是公眾、水工程界及各政府職能部門的共同愿望。中國是全球人均水資源最貧乏的國家之一。北京是資源型缺水的特大型城市，多年人均水資源量不足200立方米，1999年以來北京市遭遇持續干旱，人均水資源僅約100立方米，相當于全國人均水資源量的二十分之一，世界人均水資源量的八十分之一。而于2014年10月竣工的北京郭公莊水廠，不僅改變了北京城南部地區沒有大型水廠的局面，使城南地區居民用水更加方便，同時也使本市承擔處理南水北調原水的“主力水廠”的總處理能力提高了50萬噸/天，讓市民喝到了放心、安心的南來水。

一、解決方案

紫外線消毒系統設計的目標和要求:

出廠水質優良，消毒紫外線有效劑量滿足國家《城市給排水紫外線消毒設備》(GB-T19837-2005)規定的40mj/cm2，生產安全可靠;

設備性能可靠、認證完備。紫外線設備擁有獨立第三方生物驗定劑量認證、燈管老化系數認證和燈管套管清洗結垢系數認證;

設備先進，具有機械加化學在線清洗系統;

設備全自動運行，可無人值守，運行數據自動遠傳，降低運行成本;

設備全密閉運行，操作環境優良;

實現多屏障消毒策略，對水質微生物安全類突發事件有應急預案和應對能力。

二、應用案例：北京郭公莊自來水廠紫外線消毒工程項目

紫外線消毒方案

水廠及水線工藝介紹

郭公莊水廠位于北京市豐臺區，設計規模50萬m3/d，于2014年12月27日建成通水，是北京市第一個利用南水北調水源的自來水廠，水源取自湖北省丹江口水庫。水廠服務區域為：東至成壽寺路，西至樊羊路，南至大興黃村，北至南三環，約可滿足500萬人的飲水、用水需求。

郭公莊水廠工程包括引水工程、輸水工程、凈水及配水工程(含凈水、生產廢水處理、污泥處理)、出廠配水干線工程。其中引水工程將按遠期100萬m3/d一次建成。其余部分的工程規模為50萬m3/d。

一期工程水線工藝流程如下：

紫外線工藝單元介紹

郭公莊水廠的水源是來自一千多公里之外的長江，本項目輸水總干線跨越河南、河北、天津和北京四省市，沿線排放的生活和畜牧污水易造成地下水污染，間接影響輸水水質。人飲用含有病菌、病毒的水，可能出現傷寒、霍亂、細菌性痢疾、寄生蟲病及其它病毒感染性疾病。遠距離輸水具有多種不確定因素，包括水中生物遷移等，對供水處理工藝和水質安全性保障提出了更高要求。從而，對有害微生物消毒最為廣譜的紫外線工藝成為必然選擇。

在2006年頒發的生活飲用水衛生標準，微生物指標由2項增至6項，增加了大腸埃希氏菌、耐熱大腸菌群、賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲;因此從水廠的工藝角度來講，他們為了提高微生物風險控制能力，尤其是針對以隱孢子蟲為衡量指標的耐氯性微生物的風險，而紫外對于這類的微生物的處理是非常經濟有效的，因此采用紫外以及多級屏障消毒策略、即紫外聯合氯消毒是保障水質安全的不二選擇。

在確保生物安全性要求外，水廠對設備的其它需求是低人工介入、低維護、自動化程度高和操作簡便，而紫外線系統都很好的滿足了這些要求。

紫外線系統性能

郭公莊水廠最終選擇了紫外線作為廠內主消毒工藝，承擔著控制微生物風險的重任，紫外線消毒系統的設計是依據中華人民共和國國家標準《城市給排水紫外線消毒設備》(GB-T19837-2005)中針對生活飲用水消毒所要求的40mJ/cm2有效劑量水平設計，確保了水質安全。加拿大特潔安技術公司(Trojan Technologies)為本項目提供了UVSWIFT中壓燈紫外線消毒系統，該系統具有劑量同步調節功能，可依據水廠的流量信號和水質UVT測試值自動調節紫外線設備的運行功率，在確保紫外線消毒劑量不低于國家標準規定的40mJ/cm2的條件下，最大限度的節約電耗。紫外線設備上配備的機械加化學在線自動同步清洗系統的配置，使設備真正實現了全自動運行，避免了燈管套管清洗的人工參與，實現了系統的無人值守操作。而優于設計參數的進水水質，通過紫外系統的劑量同步控制功能，又大大降低了設備的實際運行功率，從而減少了運行費用。

水廠采用紫外線與氯屬消毒劑相結合的多屏障消毒工藝，大大提高了對微生物控制的廣譜性，有效消減了耐氯有害微生物風險，保障了出廠水安全。該套紫外線消毒系統作為北京市民用水安全的守護者，確保了北京市民喝上放心水、安全水。

設計參數：

設計流量：500,000m3/d

水體紫外透光率：90%

消毒要求：紫外線消毒劑量40mJ/cm2

紫外系統選型：TrojanUVSwift?

運行效果

經過紫外線設備的調試、試運行和生產運行階段紫外線消毒系統運行良好，有效消毒紫外劑量始終維持在40mJ/cm2以上。出水微生物指標符合中華人民共和國《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)中規定的各項要求。自來水公司對北京市供水管網中生物膜的分析表明采用紫外聯合氯消毒后，管網生物膜中微生物菌落種類和群數都大大少于只采用氯消毒的情況。供水水質安全性顯著提高。

編輯：徐冰冰

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