岳　舜　琳
上海市自來(lái)水公司

　　瑞士位于北緯46～48度，地處中歐，境內(nèi)多冰磧湖。年降水量約為1200毫米，水源豐富，蘇黎士位于瑞士北部，人口約40萬(wàn)，日供水量約40萬(wàn)立方米，目前泉水供水量2－3萬(wàn)立米／日，地下水是蘇黎士的第二水源，沿利馬河在HardHof建有地下水水廠，日供水量可達(dá)15萬(wàn)立米，蘇黎士的第三水源為蘇黎士湖Lenng和Moos兩湖水廠分別設(shè)在湖的東西兩岸，供水能力分別為25萬(wàn)和12萬(wàn)立米／日，本文擬介紹湖水廠的水處理。
　　蘇黎士湖總面積68平方公里，容積34億立米，湖水最深135米，兩水廠取水口設(shè)在湖的北端，都在湖面下30米處取水，水的總硬度為130毫克CaCO3／升。由于集水區(qū)域內(nèi)人口密度較大，從農(nóng)田淋下來(lái)的肥料，氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷較高，因之藻類(lèi)繁殖茂盛，又由于藻類(lèi)死亡腐爛，消耗一部分湖水溶解氧，有時(shí)在深水處形成缺氧區(qū)。
　　兩湖水廠水處理工藝基本相同、Moos水廠始建于1914年、Lenng水廠始建于1960年，由于1967年發(fā)生了氯酚事故；管網(wǎng)中細(xì)菌的復(fù)蘇；浮游藻類(lèi)過(guò)濾困難，貝殼生物貽貝(Mussel)的出現(xiàn)以及用戶(hù)對(duì)水質(zhì)的反映，故于1975年進(jìn)一步擴(kuò)建Lenng水廠；1979年擴(kuò)建Moos水廠，采用了8道水處理工藝。

　　一、預(yù)氧化

　　湖面下30米處的湖水由進(jìn)水管進(jìn)水岸邊泵房，經(jīng)一口3級(jí)深井泵650米長(zhǎng)廊道中的φ1350毫米鋼管送至Lenng水廠的配水井。Moos水廠岸邊泵房經(jīng)一口4級(jí)深井泵，通過(guò)一長(zhǎng)370米直徑1200毫米的鋼管和一根長(zhǎng)520毫的渠道送水至Moos水廠，氯和二氧化氯加注在進(jìn)水管的進(jìn)口處，以殺滅貽貝的幼蟲(chóng)及藻類(lèi)。根據(jù)測(cè)定結(jié)果，從開(kāi)始加氯(0.5～1.0毫克／升)后，貽貝逐步殺滅，直至第14天即可達(dá)到完全去除。

　　二、微絮凝

　　從表1可見(jiàn)原水濁度(NTU)為0.35度，而浮游生物達(dá)2毫克／升，故凈水設(shè)備必須考慮去除浮游生物，根據(jù)過(guò)濾理論水中懸浮物的去除依賴(lài)接觸凝聚作用，懸浮顆粒包括生物體，必須依靠加入絮凝劑以脫穩(wěn)。Lenng水廠和Moos水廠均在原水進(jìn)入快濾池前加入2毫克／升硫酸鋁以降低懸浮物的穩(wěn)定性，使之通過(guò)濾池得以去除。
　　遇有石油事故造成水質(zhì)污染，兩水廠將采取投加粉狀活性炭措施。

　　三、中和

　　原水帶有侵蝕性CO2，具有一定侵蝕性，pH為7.4～7.9，對(duì)管道及配件有腐蝕作用。通過(guò)中和提高到8.0～8.1，Lenng水廠用石灰液；Moos水廠用NaOH溶液。

　　四、砂濾池過(guò)濾

　　Lenng水廠和Moos水廠均采用雙層濾池。濾池總高度不一，Lenng水廠共有快濾池40只，每只45平方米。砂層總厚度達(dá)120～140厘米，上層用50厘米浮石(1.5～3.0毫米)，下層用石英砂70～90厘米(0.5～1.0毫米)，濾速最大6.3米／時(shí)，濾池大約4天沖洗一次，用計(jì)算機(jī)控制，沖洗強(qiáng)度為50立米／平方米／時(shí)(=14升／平方米／秒)，空氣強(qiáng)度70立米／平方米／時(shí)(=19.5升／平方米／秒)。Moos水廠有兩種濾池，12只活性炭濾池，活性炭厚度30厘米，石英砂30厘米，每池面積45平方厘米，另一種濾池每池濾水面積102平方厘米，砂層70厘米，上層用浮石70厘米。

　　五、加臭氧

　　一般臭氧劑量為1.5毫克／升，用來(lái)滅活細(xì)菌及病毒，氧化部分有機(jī)物以及澄清水質(zhì)，在特殊情況下，臭氧劑量可以提高至數(shù)毫克／升或十幾個(gè)毫克／升。
　　Lenng水廠有6套獨(dú)立的臭氧組合以及4套空氣干燥器及濾器，每套臭氧組合有一只頻率轉(zhuǎn)換器(50赫芝轉(zhuǎn)換至350赫芝)，升壓變壓器具(380/7000伏)，硅膠干燥器，3只管狀臭氧發(fā)生器，每小時(shí)產(chǎn)生O35.35公斤，每一套臭氧組合有一只臭氧加注設(shè)備一輻射注入器。
　　Moos水廠有兩只灰塵過(guò)濾器，兩只預(yù)干燥器，2只硅膠干燥器，3只升壓變壓器(380/14000伏)以及3只板狀臭氧發(fā)生器，每一發(fā)生器發(fā)生O33.15公斤／時(shí)，O3加入到濾后水泵的出水壓力水中，利用3只水泵，5只加氣管和5只渦流混和器進(jìn)行混和。
　　Lenng水廠采用高頻電流生產(chǎn)臭氧，可節(jié)約投資，節(jié)省空間并降低運(yùn)行費(fèi)用。
　　Lenng水廠有兩個(gè)O3接觸室，每室容積465立米，　Ｍoos水廠有5個(gè)接觸室（見(jiàn)圖1），每室容積94立米，O3加入到水中后，可保證接觸時(shí)間不少于5分鐘。
　　接觸室空間的空氣以及活性炭濾池上空空氣均帶有O3，根據(jù)測(cè)定臭氧發(fā)生器出來(lái)的氣體，Lenng水廠含O3百萬(wàn)分之24500，Moos水廠則含有百萬(wàn)分之22600，接觸室及活性炭濾池上空空氣的O3，則分別達(dá)到百萬(wàn)分之3350及百萬(wàn)分之1525，此種含有O3的空氣被送到O3分解器，將O3分解然后排出。
　　O₃分解器由四部分組成：
　　溫度控制器——加熱器50～70℃——催化反應(yīng)器Cu+MnO2——排放機(jī)——排出O2

　　六、活性炭濾池

　　加有O3的水經(jīng)過(guò)不小于5分鐘的接觸時(shí)間后，進(jìn)入活性炭濾池，活性炭濾池也可去除水中的剩余氯，剩余O3，并進(jìn)一步消除水生物以及降低有機(jī)污染物。
　　Lenng水廠有12只活性炭濾池，每池濾池45平方米，鋪有石英砂40厘米，活性炭130厘米，Moos水廠有5只活性炭濾池，每池面積92平方米，鋪有石英砂25厘米，活性炭90厘米，前者濾速最大可達(dá)21米／時(shí)；后者最大濾速為15米／時(shí)（見(jiàn)圖1）。

　　濾池周期決定于水頭損失，用計(jì)算機(jī)控制，沖洗時(shí)采用空氣。Lenng水廠活性炭濾池出水需要用泵提升10米，以便于進(jìn)入慢濾池。Moos水廠則需在快濾池后用泵提升濾池出水至活性炭濾池，濾池出水泵也可將處理工藝反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，即使水先進(jìn)入慢濾池，然后再經(jīng)活性炭濾池過(guò)濾。

　　七、慢濾池

　　蘇黎士市使用慢濾池已110余年，去除水中機(jī)械雜質(zhì)及生物凈化作用極好，慢濾池底部有集水磚，其上為卵石層，厚20～30厘米，卵石層上為粒徑0.2～2毫米的河砂，厚50－100厘米。
　　Lenng水廠有14座慢濾池，每座濾水面積1120平方米。Moos水廠有15座，濾水面積每只1150平方米，濾速分別為16米／日及9米／日，慢濾池上有頂蓋。
　　每隔2－3年濾池需停役清理，去除上層濾砂3厘米。新建的慢濾池可以用洗砂機(jī)械在池內(nèi)清洗濾砂，每10－20年，整個(gè)慢濾池內(nèi)的濾砂需予更換。

　　八、慢濾池出水加二氧化氯

　　為防止細(xì)菌繁殖，慢濾池出水需加入0.1毫克／升CIO2以保持水中有0.06毫克／升ClO2。
　　CIO2通過(guò)HCI與Na CIO2作用而獲得，濃HCI與Na CIO2用泵打到稀釋槽分別稀釋至7.5%與9%再用泵打到反應(yīng)柱進(jìn)行反應(yīng)，生成的CIO2儲(chǔ)存于玻璃鋼容器內(nèi)，用劑量泵投入被消毒的水中。CIO2溶液在投入前稀釋10倍，加注點(diǎn)水流需為紊流流態(tài)。
　　經(jīng)加CIO2的水用泵打到清水庫(kù)中供給用戶(hù)。

　　從以上介紹可見(jiàn)蘇黎士市采用的8道凈水工藝的特點(diǎn)是：
　　1.可去除懸浮生物及懸浮顆粒；
　　2.可去除水中以耗氧量，溶解性有機(jī)炭，UV為指標(biāo)的有機(jī)物；
　　3.可去除多環(huán)芳烴；
　　4.加氯后鹵代烷烴的增量很少；
　　5.不能去除多氯聯(lián)苯；
　　6.pH值保持7.9～8.1，無(wú)腐蝕性。