全流程工艺水厂案例鉴赏——高品质饮用水水厂建设实践
随着时代的发展，老百姓对生活品质有了更高的追求，政府也对供水系统提出了更高的要求。作为城市供水系统重要环节，供水厂需要进行高标准建设，以满足高品质供水需求。
1、主要工艺形式
现代化水厂要实现从安全供水到高品质供水，要进行预处理工艺、常规处理单元、活性炭深度处理单元、膜处理深度处理单元以及先进消毒工艺的有机组合，相辅相成形成安全优质供水的多级屏障。目前，常见的工艺组合包含：常规+臭氧-活性炭；常规+超滤膜；常规+超滤+纳滤；常规+臭氧-活性炭+膜处理，其中常规+臭氧-活性炭+膜处理称为全流程工艺（表1）。
表1 常见水厂工艺汇总
2、高品质水厂建设情况
截至2019年底，臭氧-活性炭应用规模已达4000万m³/d，是部分城市的深度处理主要应用工艺，例如江苏、深圳、上海等，其中江苏省已实现县级以上水厂深度处理全覆盖，基本采用臭氧-活性炭。膜处理工艺中超滤是主要形式，太仓、张家港、嘉兴等市水厂采用了纳滤。膜处理工艺水厂规模已超1000万m³/d（表2）。
表2 国内部分膜处理工艺水厂一览表
3、全流程工艺水厂建设特点
目前已建、在建的全流程工艺水厂规模约500万m³/d。全流程工艺水厂有以下特点：
（1）水厂规模大，且具有强烈的社会需求，定位高品质饮用水厂、现代化水厂，以引领水处理技术进步，促进高标准供水设施建设、展示高质量发展成果，满足人民对优质饮用水的需求。
（2）原水存在复杂性，存在季节性水质变差或较大的突发性水源污染可能性，出水水质标准高，普遍提出了优于国标的供水水质标准，出厂水浊度＜0.1 NTU。
（3）工艺单元形式选择具有多样性，絮淀沉淀池：高效沉淀池、折板絮凝平流沉淀池、机械搅拌澄清池等；炭滤池：翻板滤池、普快滤池、V型滤池、炭砂滤池（上向流、下向流）；超滤膜：压力式、浸没式。
（4）工艺流程长，既要考虑运行灵活性，又要应对运行管理复杂性，一般采用多模式运行，部分水厂建设了智慧管控系统。
4、典型案例
下面前六座全流程工艺水厂均由中国市政中南院设计或者EPC建设。
01、南方某市地下式水厂
（1）建设规模
地下式水厂，总规模60万m³/d。
一期(2022) 20万m³/d，土建60万m³/d,高品质/常规各一半；
二期(2025) 40万m³/d，高品质/常规各一半；
三期(2035) 60万m³/d，高品质供水。
（2）水源及特点
原水铁、锰超标比较突出；存在微污染情况；雨季浊度较高。2021年夏藻类爆发，导致自来水用户端出现异味。
（3）供水标准
常规：优于国标《生活饮用水卫生标准》GB5749；
高品质：满足该市新区《高品质饮用水水质标准》， 水厂出水浊度内控≤0.1NTU。
（4）工艺流程
采用臭氧-活性炭+超滤膜的深度处理工艺。
（5）设计特点
采用全流程工艺，设有两级超滤，不设砂滤，高效沉淀池用于高浊期；
亚洲首座地埋式水厂+地面开发建设项目；
严格的水质保障措施；
多模式运行；
智慧水厂。
02、沿海某市水厂
（1）规模
总规模90万m³/d，一期规模50万m³/d。
（2）水源及特点
原水为A江和B江混合水源供水。
一期工程A江平均供水43.5万m³/d，B江平均供水10.5万m³/d。
A江原水水质基本满足GB 3838—2022地表水Ⅱ类水质标准，B江原水水质基本满足GB3838—2022地表水Ⅲ类水质标准。
（3）供水标准
满足《生活饮用水卫生标准》和《饮用净水水质标准》（CJ 94—2005）标准较严值的要求。水厂出水浊度内控≤0.1 NTU。
（4）工艺流程
（5）设计特点
全流程工艺：平流沉淀、压力式超滤膜，组合消毒；
集约化布置，节省用地，实现单位用地产能翻倍；
去工业化设计；
智慧型水厂；
光伏发电；
进水余压发电。
03、广东某市水厂
（1）规模
总规模45万m³/d，一期土建/设备:30万/15万m³/d。
（2）水源及特点
主供水源为水库水，备用水源为江河水；
基本满足Ⅱ类水标准，存在TN超标现象，以无机污染为主，藻类数量有时较高。
（3）供水标准
满足《生活饮用水卫生标准》和《饮用净水水质标准》标准。水厂出水浊度内控标准≤0.1NTU。
（4）工艺流程
（5）设计特点
采用全流程工艺：高效沉淀池、压力式超滤膜、组合消毒。
利用采石废坑建设，组团式布局，集约化设计；
去工业化设计；
利用山地地形，无中间提升泵房；
多模式运行；
光伏发电。
04、北方某市水厂
（1）规模
设计总规模 20万m³/d，一期10万m³/d。
（2）水源及特点
水源为地表水；取水点原水有机微污染、硫酸盐等问题突出，存在嗅味、水体富营养化，溴化物指标有不同程度的检出。
（3）供水标准
满足《生活饮用水卫生标准》，预留进一步提升的条件。
（4）工艺流程
（5）设计特点
原水水质比较复杂；
全流程工艺：平流+气浮组合沉淀，未设砂滤；上向流炭池；浸没式超滤膜；
预留高级氧化（UV/H2O2）和纳滤单元，未来可进一步提升出水水质。
05、北方某水厂
（1）规模
设计总规模 20万m³/d，一期15万m³/d。
（2）水源及特点
水源近期取自干渠；远期干渠来水经由调蓄池，再通过干线输送至水厂。
部分指标超过地表水Ⅲ类标准，整体呈现低浊、低有机物的水质特征，冬季低温；原水 pH 相对较高；原水中检出多种典型致嗅物质，其中双-2-氯异丙基醚（双醚）接近嗅阈值；藻类总数 150-300 万L-1，以硅藻为主，其次是蓝藻、绿藻为主。南水北调来水经过长途输送，存在部分水质污染的情况。
（3）供水标准
供水水质优于国标《生活饮用水卫生标准》，满足《饮用水水质指标体系（建议稿）》。水厂出水浊度内控≤0.1NTU。
（4）工艺流程
（5）设计特点
全流程工艺：高效沉淀、压力式超滤膜、组合消毒
组团式布局，集约化设计；
建筑景观要求高，去工业化设计；
多模式运行；
智慧型水厂。
06、西北某市水厂
（1）规模
总规模35万m³/d，地上部分水厂5万m³/d，建设地下水厂30万m³/d（设备安装15万m³/d，土建按30万m³/d）
（2）水源及特点
水源为“水库水”及“某供水工程输配水”。水库有机污染较小，满足地表Ⅲ类水水质要求；水库大肠杆菌及Fe2+略高于Ⅲ类标准限值，其余项目符合Ⅲ类水标准要求。
（3）供水标准
供水水质在满足《生活饮用水卫生标准》基础上，对标国内发达城市地方标准（如深圳市）进一步提高供水水质，实现高品质水供水。水厂出水浊度内控≤0.1NTU。
（4）工艺流程
（5）设计特点
西北地区首座地埋式高品质饮用水水厂；
常规处理+超滤膜深度处理：高效沉淀、压力式超滤膜、组合消毒；
智慧型水厂。
07、嘉兴市贯泾港水厂
贯泾港水厂自投运以来，净水工艺不断融合创新，形成了拥有生物预处理+强化常规处理+臭氧-活性炭深度处理+膜处理（微滤+纳滤）的全流程净水工艺组合。
2022年，在现有水处理工艺的基础上，进一步延长净水工艺链，在本地水源的后端增加膜处理工艺（微滤+纳滤），一期工程（15万m³/d）于2022年年底建成投产，实现河网水源出水与千岛湖优质水水质相当的目标。
