黃志超

摘 要：本文介紹了運(yùn)城市南城區(qū)某凈水廠改擴(kuò)建工程的方案設(shè)計(jì)，將凈水工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù)以及設(shè)備配置等設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了分析，對于類似改擴(kuò)建項(xiàng)目具有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：改擴(kuò)建 凈水工藝 混凝沉淀

1.工藝流程設(shè)計(jì)

運(yùn)城市南城區(qū)某現(xiàn)狀供水廠規(guī)模4萬m3/d，隨著目前人口增加以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，南城區(qū)用水量逐年增加，現(xiàn)狀水廠供水量已不滿足南城區(qū)用水需求，需要對僅有的供水廠進(jìn)行擴(kuò)建。

根據(jù)原水水質(zhì)分析和出水水質(zhì)要求，本次工程將新建混凝沉淀池、砂濾站和綜合樓各一座；在現(xiàn)有加氯加藥間內(nèi)增加設(shè)備以滿足該流程藥劑和消毒劑的投加；現(xiàn)狀清水池和送水泵房核算后滿足水廠總規(guī)模的使用要求，不需要改造；新建流程的出水管與現(xiàn)狀清水池進(jìn)水管聯(lián)通，濾池反沖洗排水及沉淀池排泥與現(xiàn)狀排水系統(tǒng)聯(lián)通。

主要凈水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)規(guī)模為2萬m3/d，自用水系數(shù)1.05[1]，總設(shè)計(jì)流量為：Q =0.243m3/s。

2.總體設(shè)計(jì)

運(yùn)城市南城區(qū)供水水廠現(xiàn)有處理系統(tǒng)工藝采用隔板反應(yīng)、斜管沉淀、虹吸過濾，西側(cè)廠區(qū)內(nèi)預(yù)留用地約3500m2。原水為黃河地下水和白沙河水庫水，出廠水質(zhì)達(dá)到飲用水要求。經(jīng)水量預(yù)測后，水廠新增2萬m3/d的供水規(guī)模。

擴(kuò)建凈水流程采取配水井、機(jī)械混合池、旋流絮凝池、斜管沉淀池、V型砂濾池的常規(guī)處理工藝，工藝整體布置緊湊。

3.建（構(gòu)）筑物設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1混凝沉淀池

分為兩個系列，單個系列流量為437.5m3/h。池前端設(shè)配水井，將水均勻的分配成兩個系列。

混合采用機(jī)械混合，每個系列又分為兩級，單級混合時間60s，混合池單池平面尺寸為1.8m×1.8m，有效水深2.0m，超高1.0m，池深3m，有效容積6.48m3。

絮凝池采用旋流絮凝池，絮凝時間按23min，單個系列絮凝池平面2.3m×2.3m共6格，平面有效水深5.34m，底部無需排泥，超高1.31m，池子總水深6.65m。池子有效容積170m3。

沉淀池采用斜管沉淀池，單個系列一個池子，單池平面尺寸為8.0m×9.0m，過渡區(qū)有效平面尺寸為1.0×8.0，斜管區(qū)平面尺寸為8.0×8.0，單池有效斜管面積為62.8m2，清水區(qū)的上升流速為2.00mm/s，斜管池有效水深5.65m，超高0.9m，池總深6.55m。

混合和絮凝池設(shè)置室外，總平面尺寸為15.8m×11.2m，池頂設(shè)混凝土蓋板。沉淀池總平面尺寸為12.6m×17.45m。

3.2濾站

砂濾站與沉淀池貼建，包含砂濾池、鼓風(fēng)機(jī)房、沖洗水泵房、變配電間、儀表間等。共設(shè)4個單池，單池面積28m2，總過濾面積112m2，設(shè)計(jì)濾速為7.81m/h，一格沖洗時強(qiáng)制濾速為10.4m/h。

濾池反沖洗采用氣洗、氣水聯(lián)合沖洗、水沖洗的方式。

反沖洗時間約為10min，其中氣沖時間為1～2min，氣水同時沖時間為3～5min，水沖時間為3～5min；反沖洗周期24～48hr（可調(diào)節(jié)） [2]。氣沖強(qiáng)度為55m3/h·m2，水沖強(qiáng)度為q1=15m3/h·m2，表洗強(qiáng)度為q2=7.8m3/h·m2。

濾料采用單層均質(zhì)石英砂濾料。石英砂濾料有效粒徑為0.90-1.00mm，不均勻系數(shù)K60≤1.3，濾料層厚1.3m。

反沖洗泵房設(shè)反沖洗水泵，反沖洗水泵直接從濾池出水池吸水。反沖洗水泵共3臺。 鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)反沖洗鼓風(fēng)機(jī)3臺。

3.2高錳酸鉀投加間

增加固體高錳酸鉀預(yù)氧化措施，高錳酸鉀預(yù)氧化用于替代預(yù)氯化，應(yīng)對微污染的地表水源，又可氧化地下水中的鐵錳，強(qiáng)化鐵錳的去除效果。高錳酸鉀投加點(diǎn)位于水廠進(jìn)水總管，設(shè)3個投加點(diǎn)。

高錳酸鉀投加量采用1.0mg/L，需藥量為42kg/d；藥劑投加濃度4%，設(shè)攪拌罐2個；設(shè)隔膜計(jì)量泵4臺（3用1備），采用流量比例控制。

3.3加氯加藥改造

絮凝劑采用固體聚合氯化鋁，加藥間內(nèi)的聚合氯化鋁的溶解池和投加池滿足擴(kuò)建后要求，需要增加投加泵，新建系統(tǒng)投加點(diǎn)為2處，在第一級混合池內(nèi)，最大投加量按20mg/L（以固體藥劑計(jì)），投加濃度為10% [3]。

將液氯改為二氧化氯，設(shè)2處投加點(diǎn)，分別為混合前和濾后，混合前投加設(shè)在混合池進(jìn)水管上，已有2個投加點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)增加1個投加點(diǎn)；濾后投加設(shè)在濾池出水管上，本次設(shè)計(jì)將濾后水管與現(xiàn)有濾后水管相連后，用原管道送入清水池，加氯點(diǎn)仍然利用原有2個投加點(diǎn)，加氯前分別增加流量計(jì)[4]。

3.4總圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)

廠區(qū)總平面布置應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則：

1）在滿足工藝流程順暢、簡潔、合理的條件下，力求布局緊湊，管線短捷，并充分注意節(jié)省用地。

2）廠區(qū)主要人流及貨流分開，以避免人流與貨流交叉及貨流運(yùn)輸對廠前區(qū)的干擾和污染。

3）廠區(qū)道路主干道寬度4.0m，主干道轉(zhuǎn)彎半徑6.0m。

廠區(qū)平面布置：

1）滿足工藝流程平順，簡捷的前提下，整個廠區(qū)劃分為兩個功能分區(qū)，西側(cè)為辦公區(qū)，東側(cè)為生產(chǎn)區(qū)。其間以道路和綠化帶相隔。

2）生產(chǎn)區(qū)布置主要滿足工藝流程要求，根據(jù)輸水管線和走向，由西向東順著水流方向平行布置，來水管道從西部進(jìn)配水井，向東依次經(jīng)過混合反應(yīng)沉淀池、濾站、清水池，再向東經(jīng)過送水泵房，處理工藝流程布置較為順暢。

3）廠前區(qū)位于廠區(qū)中部，主要包括綜合辦公樓、附屬用房、傳達(dá)室等。廠區(qū)主入口位于廠前區(qū)，在廠前區(qū)做重點(diǎn)綠化，以便于生產(chǎn)區(qū)分離，形成一個環(huán)境優(yōu)美、賞心目的工作環(huán)境。廠區(qū)次入口位于廠區(qū)東北部，為運(yùn)送污泥和藥劑的大門，避免了對廠前區(qū)環(huán)境的影響，并且在此區(qū)四周加強(qiáng)綠化，以便污染降至最低。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李德強(qiáng)，王茜茜，張帆，區(qū)永杰.某大型凈水廠常規(guī)處理工藝改造設(shè)計(jì)[J].凈水技術(shù)，2017，36（10）：91-97.

[2] 劉家慧，呂愛民.解析常見凈水廠處理工藝設(shè)計(jì)[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014（03）：68.