老净水厂工艺问题研究和改造工程设计

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1、老净水厂工艺问题研究和改造工程设计　　摘要：目前我国净水厂普遍工艺老化和供水水质不断提高的双重压力，因此老净水厂的工艺提升和改造将成为未来水处理领域内的主要研究方向工作重点。本文以延边州老水厂研究对象，分析校核其净化工艺中存在的问题。有针对性地进行系统化改造，充分挖掘现有处理工艺的净化潜力。由此探索改造既有工艺系统，提高老水厂工艺稳定性和出水水质的道路。关键词：净水厂工艺参数工艺改造中图分类号：TU99文献标识码：A1.前言我国城镇供水系统在上世纪80~90年代得到快速发展，大部分县级城市已经建设了自来水厂，供水普及率大幅度提高。“有水喝”之后“放心喝”成为了人们关注的重点。国家从供水安全性和

2、饮用水标准两个方面，对净水厂提出了更高更严格的标准[1]。由此可见，老水厂的工艺提升和改造将成为未来一段时间内水处理领域的主要课题和工作重点。8对于大多数小城镇来说，受到经济、技术条件的限制，净水厂很难做到大规模翻新现有工艺、增建处理级数。更为现实和有效的做法是切实分析水厂的工艺问题，有针对性地进行系统性优化改造，充分挖掘现有净化系统的潜力，以较小的投入大幅度提高供水安全性和稳定性。本论文以延边地区某净水厂为研究对象，针对其运行管理中出现的情况，具体分析处理工艺中存在的问题，进而进行系统化改造。由此探索强化改造既有工艺系统，提高老水厂工艺稳定性和出水水质的道路。2.净水厂存在的问题及分析2.1

3、净水厂现存问题该净水厂于2003年建成投产，设计规模2.0万m3/d。水厂从当地水库取水，采用常规的混凝-沉淀-过滤处理工艺，工艺流程如下：图1工艺流程图净水厂运行多年，一系列问题：（1）制水能力达不到设计标准，目前处理量为1.5万m3/d；（2）混凝絮体松散，大量矾花颗粒漂出沉淀池；（3）滤池反冲洗频繁，产水量明显降低，实际出水量不足1.2万m3/d；（4）混凝剂、消毒剂投药量大，同时反冲洗水泵和鼓风机的频繁启动用电量大，运行成本高。8净水厂运行的困难主要是自身工艺系统中存在的问题造成的。因此本次改造应在校核分析现有工艺问题的基础上，改造并强化工艺处理能力，提高产水水质,同时节省改造投资[2

4、]。2.3现有工艺参数校核及问题分析实地测量水厂构筑物土建数据，按照2.0×104m3/d的处理规模对各段工艺参数进行校核，分析影响水厂处理效率的因素。投药系统水厂所采用的混凝剂为聚合氯化铝，但未考虑投加助凝剂，缺少了对脱稳胶体颗粒的强化絮凝效果，从而导致低温低浊期矾花细碎不易沉降。絮凝工艺该水厂现有两座网格絮凝池，每座絮凝池分为三段，池内设置多层网格，前两段设置，末段不设。校核絮凝系统工艺参数，见表2。表2网格絮凝参数校核表校核数据显示，水厂絮凝系统按时间分为三级，但总体及逐级反应时间远低于设计规范和设计手册的标准，流速参数也有较大差别。同时该水厂冬季为低温低浊水，絮凝时间更应适当延长。沉淀

5、工艺8水厂设置斜管沉淀池两座，与网格絮凝池合建。絮凝池出水经过渡段后，通过配水穿孔花墙进入沉淀池，沉后水经过末端过水堰汇入总出水渠中。斜管沉淀池工艺参数校核见表3：表3斜管沉淀池参数校核校核结果显示，沉淀池液面负荷高于新版规范的上限，且低温地区应选择较低值，参数不尽合理。此外，斜管沉淀池未设集水槽，而采用末段溢流堰出水方式，如图2所示。溢流堰堰口负荷远高于设计规范，导致沉淀池内集水不均匀，在沉淀池末段局部流速过高，对底部沉泥斗形成较大的“抽吸”作用，致使沉降矾花重新上浮并漂出沉淀池。这也是造成沉淀池除浊效果不佳的另一重要原因。图2沉淀池出水堰的抽吸作用过滤系统净水厂采用反冲洗均匀滤料普通块滤池

6、。滤池2座，每座滤池分为4格。滤料采用天然石英砂均匀滤料，粒径0.8～1.0mm，滤层厚1.2m。配水配气系统为小阻力滤头滤板水厂滤池。参数校核结果见表4：表4滤池参数校核8数据显示滤池工艺参数选择较为合理。然而滤池在运行过程中反冲洗频繁，原设计24～48h的过滤周期，实际上只能达到12h，严重时只有2h。滤池频繁反冲洗的原因在于沉淀池出水浊度高，滤池处理负荷大，从而导致滤料堵塞，频繁反冲洗。3.主要改造工程内容及运行效果针对传统工艺处理能力的局限和水质要求的提高，可通过调整现有工艺手段来解决，如增设助凝措施、改变反应器形式和过滤方式[3]。3.1主要改造内容（1）投药系统改造投加何种混凝剂以

7、及准确自动控制最佳投药量是确保混凝沉淀效果良好的关键因素之一。水厂现采用的碱式氯化铝在北方地区水厂使用多年，效果稳定，可以继续采用。助凝剂具有提高混凝效果，加速凝聚过程，改进凝絮物的功能。这对北方冬季低温低浊水的处理来说是必要和有益的。因此改造工程增加了聚丙烯酰胺助凝剂系统。为使净化出水中丙烯酰胺单体含量不超过卫生标准的规定，采用高聚合度的聚丙烯酰胺。（2）网格絮凝改造从絮凝池参数校核结果看，该水