摘要：化学强化一级处理技术（或称“强化絮凝”）是在一级处理工艺基础上，通过投加化学絮凝剂等强化措施去除污水中各种污染物。CEPT技术可在短时间内以较少的投资和较低的运行费用大幅度削减污染负荷，对解决我国目前面临着水资源的日益短缺、水体特别是各地流域水质污染状况进一步恶化的难题具有重要的现实意义。本文总结了深圳市宝安区观澜河应急工程采用絮凝强化处理技术对受污染的河水进行处理，收到了良好的效果。
关键词：化学强化一级处理，观澜河，水污染
0 引言
随着社会经济的发展和工业生产规模的扩大，深圳市多数支流河受到严重的水质污染而变成纳污河，已对深圳市的工业和引用水水源、乃至香港的引用水水质安全构成严重威胁。为此，深圳市政府决定采取紧急措施，重点解决包括观澜河在内的地表水水质污染问题。观澜河应急工程的实施对于保护城市供水水质安全和居民身体健康，改善观澜河流域的水体功能与环境，在短时间内，利用较小的基建投资，遏止地表水水质持续恶化的现状，实现深圳市经济与环境的可持续发展战略具有重要的现实意义。
1 深圳市观澜河应急治理工程背景
观澜河地处深圳市北部，系东江水系的一级支流石马河的上游段，主源发源于羊台山，流经龙华、观澜两镇，在观澜以下的企坪入东莞境。观澜河是深圳市五大河流之一，在深圳市范围内的汇水面积为202km2，河长23km，河床总落差356m。其间分布有油松河、板田河、横浪河、白花河等十多条大小支流，流域多年平均径流量1.92亿m3，多年平均流量6.09m3/s。
观澜河流域在行政上涉及龙华、布吉、观澜三镇的20个行政村和光明农场的小部分区域，区内总人口约30万人，其中常驻人口约3.6万人。现有“三来一补”三资企业1200多家，生产领域涉及自行车、电子、汽车、服装、机械制造等十多个行业。
各种生活和工业污水的排入造成了观澜河水质的严重污染，从观澜河板田、清湖、放马埔断面的水质监测结果可以看出，观澜河水污染严重，可生化性差，BOD/COD＜0.2，适合采用絮凝强化处理技术进行河水整治。
2 观澜河应急治理工程
2.1设施规模及水质
本应急工程满足处理河水流量30万吨/日
表2.1设计水质一览表
2.2总体工艺方案
本工程实施的目标是治理天然河道的水质污染，所面临的首要问题是水量和水质的变化幅度大；此外，根据观澜河水质监测结果，污水可生化性差（BOD5/COD＜0.2），氮、磷浓度高；同时考虑作为应急工程的要求，必须在短期内建成，并立即见效。为此，选择了能够满足上述要求的改进型化学絮凝强化处理工艺。
本工艺方案的技术路线见图2.1。原水由河道引出，利用水力落差进入处理设施，经加药、混合、絮凝反应进入沉淀区，在沉淀区内完成沉淀澄清，上清液进入下游河道，污泥由设置在沉淀区底部的泥斗抽出，脱水后进行综合利用。本方案的技术核心是通过投加以聚合氯化铁絮凝剂为主的水处理药剂，达到净化水质目的。
图2.1采用化学絮凝强化处理工艺净化天然河道技术路线示意图
2.3主要设施和构筑物及功能
2.3.1污水处理部分
进水控制闸门
在河水引入口处，设置进水控制闸门，当河水流量超过300,000m3/d时，闸门关闭，设施停止运行；当河水流量大于300,000m3/d时，闸门开启，设施开始工作。采用WS型电动平板钢闸门，电机功率3.0kw。
格栅
在进水控制闸门后面设置一道格栅，以进一步去除污水中较小颗粒的悬浮、漂浮物。安装格栅的水渠工艺尺寸为B×H＝4.0m×1.0m，污水过栅流速为3.0m/s。
混合区
混合区分为两个段：调节投药段和混合段。
调节投药段HRT=10s，流速3.0m/s，在该区内，通过由加药间引出的定量加药装置向污水中投加助剂P和助剂N，经机械转刷和水力搅拌完成初步混合。机械转刷采用YHG-700/3.5-B-Y型1台，设于调节投药段起端。
混合段HRT=30s，前段激流流速3.0m/s，后段缓流流速1.0m/s，通过机械转刷和水力搅拌进一步混合，并初步形成絮体。机械转刷采用YHG-700/3.5-B-Y型1台，设于混合段起端。
反应区
污水在混合区内完成初步絮凝以后，进入反应区进一步充分反应，形成大量絮体。为保证实现反应的水力条件，反应区共分三组，均采用梯形断面，流速0.15～0.2m/s。
沉淀池
沉淀池采用平流式沉淀池，分为三组，分别对应三组反应区。
沉淀池采用穿孔花墙配水方式，进水端底部设置泥斗，沿池长方向设置行车式刮泥机，型号为QG40，共3台。污泥在水压作用下汇入集泥井，再通过潜污泵(80QW60-13-4型)排入污泥调节池。沉淀池出水采用溢流堰出水方式。
出水渠及出水控制闸门
沉淀池出口接梯形出水渠，将处理后的河水重新排入河道，出水渠的出水口前设控制闸门，洪水期关闭，运行期开启。出水控制闸采用WS型电动平板钢闸门，电机功率3.0kw。
加药站
加药站内设置储药间、絮凝剂储池、助剂溶药池和加药池，通过泵及流量控制装置向混合区加药。
在混合区的进水端设置流量、pH、COD、浊度在线监测装置，通过自动控制系统调节絮凝剂和助剂的投加量。
流量计采用超声波流量计1台，测定范围0～4m3/s；絮凝剂加药泵采用JC600-5型计量泵2台(1备1用)；助剂加药泵采用GIS25-1.3型杂质泵2台(1备1用)；溶药池采用空气搅拌，配置L20-10/0.50型罗茨鼓风机2台(1备1用)；溶药池前设置助剂储药间4间，储药间底部分设出料斗和电动闸门。
2.3.2污泥处理部分
按设计水量和水质条件，本工艺污泥产量为59.19t/d(干泥量)，采用XMZ340/1500型厢式板框压滤机进行处理。
污泥调节池
为保证脱水设备的正常运行，脱水机房外设一污泥调节池，通过污泥泵向脱水机进料。
污泥脱水机房
污泥脱水机房内设置XMZ340/1500型厢式板框压滤机2台
污泥处置
脱水污泥烧砖，以实现废物综合利用。
2.3.3引水水工设施
本项目采用充水式橡胶坝作为引水水工设施，将橡胶坝设置在进水口的下游处的原河道上，在橡胶坝的北岸布置控制室，室内安装水泵及各种控制阀门、观测设备等，用以控制坝袋升高或降低。
3 项目运营和处置效果
3.1运行情况
观澜河应急工程由深圳市宝安区环保局投资建设，由深圳市利赛实业发展有限公司负责运行，从2001年初开始启动至今，达标排放率99.9%，经过九年多的连续运行证明，整个工艺系统基本达到设计要求，出水水质稳定。
3.2水质净化效果
3.2.1COD去除情况
图3.1所示为2002年1月～2003年4月的进、出水COD浓度（月平均值）。
可以看出，采用CEPT处理观澜河水污染，运行初期的处理效果略低于设计值（去除率50％）以外，随着处理系统的稳定运行，对COD的去除效率逐渐升高，最高超过60％。
图3.1连续运行COD浓度
3.2.2其他污染物的去处效果
除化学需氧量外，其他重要污染物也在连续运行中得到很好的去除，悬浮固体、总磷的平均去除率均超过设计值，具体数值见表3.1。
表3.1其他主要污染物的去除情况
连续运行的结果表明，CEPT技术除能有效去除化学需氧量、悬浮固体和总磷的同时，对重金属也有一定的去除效果，总体上大大改善了水质。表3.2列出了对水中主要重金属的去除效果。
表3.2重金属的去除情况
4 结论
深圳市观澜河污染治理应急工程经过多年连续运行，COD、SS、T-P及重金属等主要污染物去除率均达到或超过设计指标。整个工艺系统达到设计要求，出水水质稳定，污泥也得到妥善处理。实际综合运行成本比较低。进一步证明了以CEPT技术为核心的工艺方案的技术可靠性和经济可行性，尤其在目前我国国情条件下更有发展空间。
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