何家明
（中山市小欖自來(lái)水公司，廣東中山528415）

　　摘　要：簡(jiǎn)要介紹了小城鎮(zhèn)水廠的工藝流程，特別是工程投入運(yùn)行后 通過(guò)加強(qiáng)管理來(lái)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)等方面存在的缺陷，并及時(shí)采取相應(yīng)的工程措施加以完善。?
　　關(guān)鍵詞：小型水廠；凈水工藝；運(yùn)行管理?
　　中圖分類號(hào)：TU991.35
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)： 1000-4602(2000)08-0039-03[JP]

　　小欖自來(lái)水公司在90年代初已有兩家水廠，供水能力達(dá)4×10⁴m³/d，但由于小欖鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)生了很大變化，用水量年遞增達(dá)20%～25%，原有水廠長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，供水水量不能滿足工業(yè)生產(chǎn)和生活用水要求。為進(jìn)一步適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善投資環(huán)境，解決小欖鎮(zhèn)日益緊張的用水問(wèn)題，決定再建設(shè)一座20×10⁴m³/d的現(xiàn)代化自來(lái)水總廠，工程分四期建設(shè)，首期5×10⁴m³/d，工程內(nèi)容包括鋪設(shè)一條DN1200mm出廠水鋼管(長(zhǎng)為3.2km)。二期擴(kuò)建工程為6×10⁴m³/d，采用V型濾池，氣水反沖洗工藝，總投資1200多萬(wàn)元，1998年7月投產(chǎn)。?

　　1 水源條件及工藝選擇?

　　自來(lái)水總廠水源取自西江水，經(jīng)對(duì)兩個(gè)不同水源點(diǎn)的比較分析，最后確定位置在小欖水道上游的鶯歌嘴段，該處避免了小欖鎮(zhèn)工業(yè)、生活污水排放的污染，而且其上游一段河道里也沒有工業(yè)污水排放。水道的正常水位為珠基1.00 m，最高設(shè)計(jì)水位為珠基高程4.63m(1994年洪水 最高水位為5.30 m)，最枯水位為珠基高程-0.91m。對(duì)其水質(zhì)檢測(cè)的情況如下：總堿度為110.09mg/L、pH為7.9、氨氮為0.05mg/L、硝酸鹽為0.6mg/L、氟化物為0.05mg/L、砷為0.005mg/L、氰化物＜0.02 mg/L、六價(jià)鉻＜0.001 mg/L。?
　　根據(jù)西江水在全年的大部分時(shí)間里濁度較低(只有洪水期濁度高[HJ]達(dá)2 000～3 000NTU)、 冬天水源水較清、短時(shí)間可能有藻類出現(xiàn)的水質(zhì)特點(diǎn)，自來(lái)水總廠選用圖1所示的工藝流程。

　　該工藝屬常規(guī)處理工藝，具有適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)妥可靠、技術(shù)先進(jìn)及節(jié)水節(jié)能的特點(diǎn)，也便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。?

　　2 凈水工藝?

　　2.1平面布置?
　　水廠平面布置緊靠小欖水道，一級(jí)泵房至凈水構(gòu)筑物距離很短，減少水泵提升的能耗。按照功能分區(qū)明確、凈水流程順暢、布局緊湊協(xié)調(diào)、便于分期施工和節(jié)約用地的原則，結(jié)合廠區(qū)地形特點(diǎn)，將水廠的凈水構(gòu)筑物沿河邊一字型排開，送水泵房靠近廠大門，其出廠水管可以直接向鎮(zhèn)區(qū)管網(wǎng)供水。為節(jié)約用地、方便巡視，反應(yīng)池與沉淀池合建，沉淀池與濾池之間采用管道連接。?
　　二期工程布置在一期工程外側(cè)且平行，形成統(tǒng)一的兩個(gè)系統(tǒng)，便于分期施工。一、二期凈水工程綜合用地指標(biāo)為0.36m²/(m³·d)，與同等規(guī)模水廠凈水工程用地指標(biāo)［約0.4m²/(m³·d)］相近，預(yù)留規(guī)劃發(fā)展用地較多，為水廠遠(yuǎn)期發(fā)展留下了較大余地。?
　　2.2主要構(gòu)筑物?
　　①取水泵房?
　　取水泵房一期選用24SA—18B水泵一臺(tái)，配160kW低壓電機(jī)，20SA—22J水泵兩臺(tái)，配75kW電機(jī)，二期增加一臺(tái)24SA—18B水泵，出水閥門采用液控蝶閥作緩閉式止回閥使用。?
　?、诜磻?yīng)沉淀池?
　　采用網(wǎng)格反應(yīng)池與平流沉淀池組合形式，構(gòu)造簡(jiǎn)單、管理方便，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，一期共設(shè)兩組，每組規(guī)模為2.5×10⁴m³/d。反應(yīng)時(shí)間12.36min，沉淀時(shí)間1.47h，水平流速11.26mm/s。二期設(shè)一組規(guī)模為6×10⁴m³/d的反應(yīng)平流沉淀池，反應(yīng)時(shí)間11.46min，沉淀時(shí)間1.3h，水平流速12.86mm/s。反應(yīng)池排泥采用穿孔排泥管，考慮到原水平時(shí)濁度低、池寬不大及排泥渠設(shè)置方便，采用單側(cè)排泥，單根排泥管長(zhǎng)一期為7.65m，二期為17m。沉淀池二期采用泵吸抽真空虹吸排泥機(jī)，每臺(tái)排泥機(jī)設(shè)兩臺(tái)液下泵。一期沉淀池出水采用鋸齒堰，溢流率為373m³/(m·d)；二期沉淀池采用穿孔集水槽集水。
　　③濾池?
　　一期濾池設(shè)計(jì)原為普通快濾池，現(xiàn)改為氣水反沖洗濾池，共設(shè)兩組，每組三格，雙排布置，兩組中間二層為操作控制室，下層為管廊。單格面積43.2m²，正常濾速8.0m/h，強(qiáng)制濾速9.6m/h，水洗強(qiáng)度4.2L/(m²·s)，氣沖強(qiáng)度為12～13L/(m²·s)，濾料粒徑0.8～1.2mm，厚度為1.25m。?
　　二期濾池設(shè)計(jì)為V型濾池，共設(shè)一組四格，單排布置，出水排水管廊布置在一側(cè)；單格面積68.6m²，正常濾速為9.11m/h，強(qiáng)制濾速為12.14m/h，水洗強(qiáng)度為4.2L/(m²·s)，氣洗為15 L/(m²·s)，濾砂粒徑為0.95～1.35mm，厚度為1.25m。?
　　④清水池和送水泵房
　　清水池二座，總?cè)莘e18000m³，占水廠日產(chǎn)水量的15%。?
　　送水泵房電機(jī)采用萬(wàn)伏直掛式水冷電機(jī)，水泵一期選用28SA—10JC二臺(tái)，配電機(jī)500kW，14SA—10A水泵一臺(tái)，配電機(jī)250 kW，二期增加一臺(tái)28SA—10JC水泵。出水管閥門采用液控蝶閥，兼作緩閉式止回閥使用。

　　3 運(yùn)行效果分析?

　　沉淀池中一期的①池和②池，停留時(shí)間均＞1.5 h，即沉淀時(shí)間較長(zhǎng)，盡管弗汝德數(shù)偏小 ，但沉淀效果仍然很好，其出水濁度僅2NTU左右(進(jìn)水濁度8NTU，流量均為2.5×10⁴m³/d左右)。但二期沉淀池的長(zhǎng)寬比過(guò)短(58.4/17＝3.4＜4)，停留時(shí)間也過(guò)短，均＜1.1h，而且常出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行。另外出水指形槽設(shè)計(jì)時(shí)與濾池間的高差較小，出水作用水頭偏小，出水不暢，導(dǎo)致壅水，使得指形槽孔口自由出流變成淹沒出流，既未達(dá)到均勻出水目的，也未達(dá)到降低流速目的，造成礬花上浮，影響出水濁度(4NTU)，這樣就增加了濾池工 作負(fù)荷，縮短了濾池工作周期。?
　　二期V型濾池運(yùn)行基本正常，濾速13.5m/h(在7～20m/h內(nèi))，既能保證一定的供水量，也可 保證濾后水質(zhì)。經(jīng)實(shí)測(cè)，反沖洗的水沖強(qiáng)度5.3 L/(s·m²)，表洗強(qiáng)度1.2L/(s·m²)， 均能達(dá)到正常要求。反沖程序：氣沖3min、氣水同時(shí)反沖5min、水沖8min，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)定的氣沖4 min50s、氣水同時(shí)反沖4min35s、水沖5min40s均基本符合規(guī)范要求，實(shí)際沖洗效果也很好。但濾池設(shè)計(jì)中存在一個(gè)缺陷，即表洗槽開孔或者說(shuō)表洗槽設(shè)計(jì)位置偏低，使反沖出現(xiàn)的渾水經(jīng)表洗孔倒流。當(dāng)渾水進(jìn)入相鄰濾池，將堵塞部分濾料，這是必須想辦法加以解決的問(wèn)題。

　　4 改進(jìn)方案

　　4.1沉淀池?
　?、僬{(diào)節(jié)流量分配?
　　由于二期沉淀池流量過(guò)大，嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)行，這既影響指形堰正常出水，而且增加了流速， 使停留時(shí)間縮短，去除率下降，因此有必要調(diào)整現(xiàn)在的流量分配。當(dāng)總流量Q_總＝12.36×10⁴m³/d時(shí)，若二期流量Q₃＝6.5×10⁴m³/d，則其水平流速將降至13.83mm/s，停留時(shí)間T₃增至1.17h，而一期單池流量為2.93×10⁴m³/d，其水平流速為13.25mm/s，停留時(shí)間?T₁＝T₂＝1.22h，此時(shí)二期、一期的弗汝德數(shù)分別為2.75×10^-5、1.01×10^-5，皆屬于10^-4～10^-5?范圍內(nèi)，這樣既可以保證一期沉淀池出水水質(zhì)，亦可大大改善二期沉淀池出水水質(zhì)。因此需調(diào)節(jié)閥門開啟度，以調(diào)節(jié)流量分配，或改變出水堰高度，以調(diào)節(jié)池內(nèi)水位，進(jìn)而影響流量分配。?
　?、诟纳瞥鏊?
　　現(xiàn)有出水槽與濾池進(jìn)水堰間高差過(guò)小，不能正常出水?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)低濾池進(jìn)水堰高度和抬高 沉淀池出水堰高度來(lái)實(shí)現(xiàn)。抬高出水堰具體作法如下：在原來(lái)的堰上增設(shè)齒形出流堰，堰的相應(yīng)位置用螺釘將其固定，必要時(shí)可以調(diào)節(jié)高度，但堰底必須將原來(lái)的孔口堵住，以保證沉 淀池出水從齒形堰上流出，從而達(dá)到均勻出水，降低流速目的。與此同時(shí)，由于出水堰與濾 池進(jìn)水堰間高差增大，作用水頭增加，出水更通暢。?
　　4.2濾池?
　　對(duì)于反沖洗時(shí)出現(xiàn)的渾水倒流入表洗槽現(xiàn)象，是因?yàn)楸硐床墼O(shè)計(jì)偏低，而反沖洗強(qiáng)度偏大(5 .3＞4)，可以通過(guò)控制反沖強(qiáng)度來(lái)達(dá)到這一目的，同時(shí)可以增加表洗水頭，使表洗強(qiáng)度增加。

　　5　結(jié)論?

　　水廠一、二期工程投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，凈水構(gòu)筑物及設(shè)備運(yùn)行都比較正常，雖然存在一些小問(wèn)題 ，但不影響水廠正常運(yùn)行，出廠水濁度一般為0.1～0.2 NTU，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—85)的要求。V型濾池與其他濾池相比，節(jié)約反沖洗用水60%。送水泵房采用 萬(wàn)伏直掛水冷電機(jī)提高了運(yùn)行效率，這兩者達(dá)到了節(jié)水節(jié)能目的，降低了供水成本。自來(lái)水總廠整個(gè)工藝流程布局合理，運(yùn)行基本正常，管理也很完善，尤其是自動(dòng)化程度較高。?

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收稿日期：2000-03-15