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30种工艺为汉水调制“北京味”我市有座“北京自来水厂” 时间:2012-11-02 作者:王东
| 在丹江口大坝北侧的山坡上,有一幢不起眼的两层高钢构建筑。别看小楼占地只有400平方米左右,却是一个具有世界先进水平的迷你“北京自来水厂”——北京市自来水集团在南水北调水源区设立的一个水厂。“迷你水厂”担负的责任,就是模拟北京的制水工艺,确保未来北京用水安全。
北调南水,“迷你水厂”模拟演示
10月25日,丹江口大坝北侧的山坡上,“丹江口水库中试基地”就掩映在这硕果累累的橘树间。
这是一幢不起眼的两层高钢构建筑。别看小楼占地只有400平方米左右,却是一个具有世界先进水平的“迷你水厂”——北京市自来水集团在南水北调水源区设立的一个水厂,日处理能力150吨。北京各大水厂的处理工艺,在这里都能完整地模拟一遍。
为什么要建“迷你水厂”?北京市自来水集团水质监测中心负责人解释,来自丹江口的原水,水质成分不同于北方的水源,必须先进行规模试验,掌握原水水质变化规律,为各水厂制水提供工艺参考。
“迷你水厂”担负的责任,就是模拟北京的制水工艺,确保未来北京用水安全。
2014年汉水进京之前,需要有成熟的汉江水处理工艺,并预防水源切换出现黄水。于是,这项被称为“南水北调受水区饮用水安全保障共性技术研究与示范”的课题研究,纳入了国家科技重大水专项。
承担这个项目的是北京市自来水集团,中科院、清华大学、北科大、北京市政规划设计院和郑州市水务集团。去年5月运行,北京市自来水集团派专家驻扎丹江口潜心研究。
“炼”清工序,全程模拟北京制水
记者看到,在这座“迷你水厂”的背后,是一池碧水。来自中科院生态环境研究中心的研究生王刚亮正站在池边,打开潜水泵,让池水流入室内的系统。这里是导流池,原水来自百米之遥的丹江口水库,池中间用水泥墙隔成弯弯曲曲的S形导流槽,引导600立方米原水在导流槽中缓慢流动。原水需要在这里停留100小时,才能进入制水工艺。
“这个池子里的碧水,就相当于已经调入北京颐和园内团城湖的丹江口库水。”王刚亮说,这个环节模拟的就是“南水”流向北京并在团城湖驻留的情况。
王刚亮解释说,原水从丹江口水库流到北京,要经过千里跋涉,其中有暗管也有明渠,最终流入团城湖。在流动过程中,水中自然会有落叶等悬浮物,经过一段时间的停留,原水将经历一个悬浮物自然沉降和有机物自然降解的过程,浊度下降后,再进入下一步工艺。
经过沉降之后,原水一路“前行”,通过管线进入几根高大的不锈钢管柱里。原水进厂后第一道工序也要先经预臭氧处理,降解有机物质,有利于后续的净水效果。水流顺着管线继续“前行”,工作人员就要对原水加药混合絮凝,再让原水流入4米高的不锈钢砂滤柱,将大颗粒杂质滤掉。
摸清“胃口”,避免“水土不服”
25日,记者走进“迷你水厂”,只见房内是密密麻麻的管道和排列整齐的不锈钢过滤柱。
王刚亮每天的工作,就是盯着几根锈迹斑斑的供水管线,取水样、做实验,监测管中水质情况。这些供水管线被分为4组,竖着架在架子上。
央视新址、翠微西里、马甸南里、门头沟……这些北京地名怎么跑这儿来了?原来,这些地名标注的是供水管线的来源,这些管线都是直接从北京当地的地下管网中截取下来,千里迢迢运到这里,为的是用来做供水管网的适应性实验,摸清“南水”合不合北京供水管线的“胃口”。
王刚亮告诉记者,人的肠胃会出现水土不服的现象,水管也一样。长期运行的北京自来水管网容易沉积一些铁钙为主的矿物质,内壁形成了相对稳定的结构,由于水源长期稳定,管壁已经适应,基本上不会发生变化,影响水质。然而即将到来的“南水”和北京现在的水源在水质方面有所不同,会对管壁内的沉积物造成破坏,居民家中的自来水很容易出现发黄、变混的现象。
为了避免“水土不服”的发生,技术人员干脆把北京的管网运到丹江口,在这里现场试验,通过各种技术方案,控制水质的安全稳定。
试验分为两个阶段,第一阶段为观察性试验,观察水质在北京的供水管网中,是否发生了变化。“刚运来的时候,所有的水管都出现了发黄现象,有轻有重。”王刚亮说,水源刚刚转换的情况下,有的管网出现黄水现象特别明显,有的管网则相对稳定,先是有轻微黄水,后水质又恢复且保持稳定。
目前,试验已经进入控制阶段,王刚亮将通过改变水中的相关指标,来观察和判断是否还会出现黄水现象。他和同事分析发现,丹江口水库水氯化物和硫酸盐相对不高,拉森指数在0.5至0.6间波动,其腐蚀性与北京地表水接近,但高于北京地下水。出现明显“黄水”的管路系统在持续通水的状况下,黄水随时间逐渐减弱,直至稳定,正常合格。
治疗管“味”,保证符合“北京口味”
北京自来水水源至今仍有4成取自地下水,经过地层的过滤和矿化甘甜如饴。然而,“南水”不一定就符合北京人的口味,抵京后的“南水”如何才能成为北京市民熟悉的口味呢?
“这就需要深度处理工艺发挥作用了。”北京市自来水集团技术员邬晓东说,地表水中已知的有机物包括酚类等物质是影响口感、口味的重要因素。邬晓东说着,把记者带到了臭氧氧化管柱旁。经过常规处理的水将流入这个管柱子,臭氧通过类似淋浴喷头的曝气盘进入水体,与水充分接触,进一步氧化分解水中的有机物。
随后,水将进入活性炭吸附池,这里主要解决的是水中的臭味,也就是常说的土腥味。“臭氧和活性炭配合在一起发挥作用。”邬晓东解释说,经过臭氧氧化,水中的有机物更容易被活性炭吸附过滤,难闻的味道也就容易被去除。
这里的活性炭吸附池分别安装了5根活性炭,除了一根活性炭是全新的,其它4根全部来自北京第九水厂,都是使用过的。对比实验的目的就是为了论证不同炭龄活性炭的处理效果。邬晓东一直在跟进这5根活性炭,经过每天的取样和实验,实验证明,每根活性炭的效果差别不大,活性炭年龄的长短基本上不会影响它发挥的作用,这也将节省很多成本。
邬晓东告诉记者,完成每一种处理工艺,技术人员就会对水质进行相应的监测,目前已经可以实现30多种工艺处理方案的不同组合,寻找出最适合北京各大水厂的个性化方案,确保首都供水管网里流淌的清水,总是市民熟悉的“北京口味”。
“丹江口水库除一项外,其它指标均优于二类水质标准,其中绝大部分达到一类水质标准。”王刚亮感慨地说,这儿的水真好啊。邬晓东也惊叹:“有这么好的水,难怪这里养人呢!”
汉水进京后,“迷你水厂”的使命是否结束?据介绍,这里作为北京自来水前哨基地,将长期发挥作用。
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