小榄镇自来水总厂的工艺和运行

何家明
（中山市小榄自来水公司，广东中山528415）

　　摘　要：简要介绍了小城镇水厂的工艺流程，特别是工程投入运行后 通过加强管理来发现设计等方面存在的缺陷，并及时采取相应的工程措施加以完善。?
　　关键词：小型水厂；净水工艺；运行管理?
　　中图分类号：TU991.35
　　文献标识码：C
　　文章编号： 1000-4602(2000)08-0039-03[JP]

　　小榄自来水公司在90年代初已有两家水厂，供水能力达4×10⁴m³/d，但由于小榄镇的经济建设和城乡建设发生了很大变化，用水量年递增达20%～25%，原有水厂长期处于超负荷运行状态，供水水量不能满足工业生产和生活用水要求。为进一步适应经济发展，改善投资环境，解决小榄镇日益紧张的用水问题，决定再建设一座20×10⁴m³/d的现代化自来水总厂，工程分四期建设，首期5×10⁴m³/d，工程内容包括铺设一条DN1200mm出厂水钢管(长为3.2km)。二期扩建工程为6×10⁴m³/d，采用V型滤池，气水反冲洗工艺，总投资1200多万元，1998年7月投产。?

　　1 水源条件及工艺选择?

　　自来水总厂水源取自西江水，经对两个不同水源点的比较分析，最后确定位置在小榄水道上游的莺歌嘴段，该处避免了小榄镇工业、生活污水排放的污染，而且其上游一段河道里也没有工业污水排放。水道的正常水位为珠基1.00 m，最高设计水位为珠基高程4.63m(1994年洪水 最高水位为5.30 m)，最枯水位为珠基高程-0.91m。对其水质检测的情况如下：总碱度为110.09mg/L、pH为7.9、氨氮为0.05mg/L、硝酸盐为0.6mg/L、氟化物为0.05mg/L、砷为0.005mg/L、氰化物＜0.02 mg/L、六价铬＜0.001 mg/L。?
　　根据西江水在全年的大部分时间里浊度较低(只有洪水期浊度高[HJ]达2 000～3 000NTU)、 冬天水源水较清、短时间可能有藻类出现的水质特点，自来水总厂选用图1所示的工艺流程。

　　该工艺属常规处理工艺，具有适应性强、稳妥可靠、技术先进及节水节能的特点，也便于实现自动控制。?

　　2 净水工艺?

　　2.1平面布置?
　　水厂平面布置紧靠小榄水道，一级泵房至净水构筑物距离很短，减少水泵提升的能耗。按照功能分区明确、净水流程顺畅、布局紧凑协调、便于分期施工和节约用地的原则，结合厂区地形特点，将水厂的净水构筑物沿河边一字型排开，送水泵房靠近厂大门，其出厂水管可以直接向镇区管网供水。为节约用地、方便巡视，反应池与沉淀池合建，沉淀池与滤池之间采用管道连接。?
　　二期工程布置在一期工程外侧且平行，形成统一的两个系统，便于分期施工。一、二期净水工程综合用地指标为0.36m²/(m³·d)，与同等规模水厂净水工程用地指标［约0.4m²/(m³·d)］相近，预留规划发展用地较多，为水厂远期发展留下了较大余地。?
　　2.2主要构筑物?
　　①取水泵房?
　　取水泵房一期选用24SA—18B水泵一台，配160kW低压电机，20SA—22J水泵两台，配75kW电机，二期增加一台24SA—18B水泵，出水阀门采用液控蝶阀作缓闭式止回阀使用。?
　　②反应沉淀池?
　　采用网格反应池与平流沉淀池组合形式，构造简单、管理方便，耐冲击负荷能力强，一期共设两组，每组规模为2.5×10⁴m³/d。反应时间12.36min，沉淀时间1.47h，水平流速11.26mm/s。二期设一组规模为6×10⁴m³/d的反应平流沉淀池，反应时间11.46min，沉淀时间1.3h，水平流速12.86mm/s。反应池排泥采用穿孔排泥管，考虑到原水平时浊度低、池宽不大及排泥渠设置方便，采用单侧排泥，单根排泥管长一期为7.65m，二期为17m。沉淀池二期采用泵吸抽真空虹吸排泥机，每台排泥机设两台液下泵。一期沉淀池出水采用锯齿堰，溢流率为373m³/(m·d)；二期沉淀池采用穿孔集水槽集水。
　　③滤池?
　　一期滤池设计原为普通快滤池，现改为气水反冲洗滤池，共设两组，每组三格，双排布置，两组中间二层为操作控制室，下层为管廊。单格面积43.2m²，正常滤速8.0m/h，强制滤速9.6m/h，水洗强度4.2L/(m²·s)，气冲强度为12～13L/(m²·s)，滤料粒径0.8～1.2mm，厚度为1.25m。?
　　二期滤池设计为V型滤池，共设一组四格，单排布置，出水排水管廊布置在一侧；单格面积68.6m²，正常滤速为9.11m/h，强制滤速为12.14m/h，水洗强度为4.2L/(m²·s)，气洗为15 L/(m²·s)，滤砂粒径为0.95～1.35mm，厚度为1.25m。?
　　④清水池和送水泵房
　　清水池二座，总容积18000m³，占水厂日产水量的15%。?
　　送水泵房电机采用万伏直挂式水冷电机，水泵一期选用28SA—10JC二台，配电机500kW，14SA—10A水泵一台，配电机250 kW，二期增加一台28SA—10JC水泵。出水管阀门采用液控蝶阀，兼作缓闭式止回阀使用。

　　3 运行效果分析?

　　沉淀池中一期的①池和②池，停留时间均＞1.5 h，即沉淀时间较长，尽管弗汝德数偏小 ，但沉淀效果仍然很好，其出水浊度仅2NTU左右(进水浊度8NTU，流量均为2.5×10⁴m³/d左右)。但二期沉淀池的长宽比过短(58.4/17＝3.4＜4)，停留时间也过短，均＜1.1h，而且常出现超负荷运行。另外出水指形槽设计时与滤池间的高差较小，出水作用水头偏小，出水不畅，导致壅水，使得指形槽孔口自由出流变成淹没出流，既未达到均匀出水目的，也未达到降低流速目的，造成矾花上浮，影响出水浊度(4NTU)，这样就增加了滤池工 作负荷，缩短了滤池工作周期。?
　　二期V型滤池运行基本正常，滤速13.5m/h(在7～20m/h内)，既能保证一定的供水量，也可 保证滤后水质。经实测，反冲洗的水冲强度5.3 L/(s·m²)，表洗强度1.2L/(s·m²)， 均能达到正常要求。反冲程序：气冲3min、气水同时反冲5min、水冲8min，与现场实际测定的气冲4 min50s、气水同时反冲4min35s、水冲5min40s均基本符合规范要求，实际冲洗效果也很好。但滤池设计中存在一个缺陷，即表洗槽开孔或者说表洗槽设计位置偏低，使反冲出现的浑水经表洗孔倒流。当浑水进入相邻滤池，将堵塞部分滤料，这是必须想办法加以解决的问题。

　　4 改进方案

　　4.1沉淀池?
　　①调节流量分配?
　　由于二期沉淀池流量过大，严重超负荷运行，这既影响指形堰正常出水，而且增加了流速， 使停留时间缩短，去除率下降，因此有必要调整现在的流量分配。当总流量Q_总＝12.36×10⁴m³/d时，若二期流量Q₃＝6.5×10⁴m³/d，则其水平流速将降至13.83mm/s，停留时间T₃增至1.17h，而一期单池流量为2.93×10⁴m³/d，其水平流速为13.25mm/s，停留时间?T₁＝T₂＝1.22h，此时二期、一期的弗汝德数分别为2.75×10^-5、1.01×10^-5，皆属于10^-4～10^-5?范围内，这样既可以保证一期沉淀池出水水质，亦可大大改善二期沉淀池出水水质。因此需调节阀门开启度，以调节流量分配，或改变出水堰高度，以调节池内水位，进而影响流量分配。?
　　②改善出水?
　　现有出水槽与滤池进水堰间高差过小，不能正常出水。可以通过调低滤池进水堰高度和抬高 沉淀池出水堰高度来实现。抬高出水堰具体作法如下：在原来的堰上增设齿形出流堰，堰的相应位置用螺钉将其固定，必要时可以调节高度，但堰底必须将原来的孔口堵住，以保证沉 淀池出水从齿形堰上流出，从而达到均匀出水，降低流速目的。与此同时，由于出水堰与滤 池进水堰间高差增大，作用水头增加，出水更通畅。?
　　4.2滤池?
　　对于反冲洗时出现的浑水倒流入表洗槽现象，是因为表洗槽设计偏低，而反冲洗强度偏大(5 .3＞4)，可以通过控制反冲强度来达到这一目的，同时可以增加表洗水头，使表洗强度增加。

　　5　结论?

　　水厂一、二期工程投产运行以来，净水构筑物及设备运行都比较正常，虽然存在一些小问题 ，但不影响水厂正常运行，出厂水浊度一般为0.1～0.2 NTU，远远低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—85)的要求。V型滤池与其他滤池相比，节约反冲洗用水60%。送水泵房采用 万伏直挂水冷电机提高了运行效率，这两者达到了节水节能目的，降低了供水成本。自来水总厂整个工艺流程布局合理，运行基本正常，管理也很完善，尤其是自动化程度较高。?

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收稿日期：2000-03-15