保定市某縣城凈水廠設(shè)計

許巧哲 崔碩垚

(1.中核第四研究設(shè)計工程有限公司，河北 石家莊 050021； 2.北方工程設(shè)計研究院有限公司，河北 石家莊 050000)

保定市某縣城凈水廠設(shè)計

結(jié)合保定市某凈水廠的實(shí)際情況，介紹了其凈水工藝流程，從穩(wěn)壓配水間、絮凝沉淀池、加藥工房、污泥脫水房等方面，闡述了凈水處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計參數(shù)及方法，保證了凈水工程的經(jīng)濟(jì)性與合理性。

凈水廠，穩(wěn)壓配水井，翻板濾池，排泥池

1 工程概況

保定市某縣城凈水廠在原有以地下水為水源的凈水廠內(nèi)建設(shè)，設(shè)計規(guī)模3萬m3/d，以南水北調(diào)為水源的凈水廠投入運(yùn)行后，逐漸停用地下水源。廠內(nèi)現(xiàn)有清水池2座，單池有效容積2 000 m3，約為設(shè)計規(guī)模3萬m3/d的13%，滿足調(diào)蓄要求?，F(xiàn)有加氯間內(nèi)設(shè)有二氧化氯發(fā)生器兩臺，每臺加氯量2 000 g/h，滿足清水池加氯1.0 mg/L的設(shè)計要求?，F(xiàn)有二級泵房設(shè)有單級雙吸離心泵4臺(3用1備)，設(shè)計參數(shù)：Q=291 m3/h～485 m3/h～612 m3/h，H=46 m～41 m～34 m，N=75 kW，變頻控制，滿足3萬m3/d供水要求。因此以南水北調(diào)為水源的凈水廠建設(shè)中不再考慮清水池、二級泵房、加氯間的設(shè)計。

2 原水水質(zhì)與工藝流程

本工程以南水北調(diào)引水為水源。南水北調(diào)中線來水水質(zhì)基本符合國家地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅱ類水體標(biāo)準(zhǔn)，但缺乏詳實(shí)準(zhǔn)確的原水水質(zhì)資料，有一定的不確定性。另外，經(jīng)過明渠長距離輸送后，期間有可能遭到沿途的有機(jī)物污染、氨氮增高以及微生物遷移的威脅等。

針對Ⅱ類水體標(biāo)準(zhǔn)，采用常規(guī)的凈水處理“混合+絮凝沉淀+過濾”工藝即可滿足要求。

為應(yīng)對南水北調(diào)來水經(jīng)長距離明渠輸送可能存在的有機(jī)微污染問題，本工程采用設(shè)計高錳酸鉀投加裝置和二氧化氯投加裝置以應(yīng)對微污染的原水。同時當(dāng)長江水發(fā)生突發(fā)性污染時，在配水井投加粉末活性炭以確保出水達(dá)到供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。工藝流程如圖1所示。

3 凈水處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計

3.1 穩(wěn)壓配水井、格柵間

穩(wěn)壓配水井及格柵間的功能是穩(wěn)壓并調(diào)節(jié)、分配來水，攔截較大的懸浮物，同時作為化學(xué)預(yù)處理的投藥池使用。平面尺寸13.25 m×5.5 m，高出地面6.8 m，設(shè)計進(jìn)水井自由水頭為6.3 m。格柵間設(shè)有循環(huán)齒耙清污機(jī)2臺，設(shè)計參數(shù)：B=0.9 m，b=10 mm，α=60°，N=1.0 kW。

高錳酸鉀預(yù)氧化后再加氯，可降低水質(zhì)突變性，設(shè)計兩者投加間隔時間為5 min。需投加粉末活性炭時，高錳酸鉀投加量增大，設(shè)計兩者投加間隔時間為3 min，粉末活性炭和原水的接觸時間不少于10 min。因此，該構(gòu)筑物設(shè)計停留時間為15 min。

3.2 絮凝沉淀池

本工程設(shè)計采用網(wǎng)格絮凝池+斜管沉淀池，建于室內(nèi)，1座，分兩格，平面尺寸26 m×20.9 m，深5.5 m。網(wǎng)格絮凝池按分格數(shù)分為三段，并添加小孔眼反應(yīng)設(shè)備，小斗重力排泥，絮凝時間19 min。斜管沉淀池設(shè)計液面負(fù)荷5.8 m3/(m2·h)，采用不銹鋼集水槽集水，小斗重力排泥。

3.3 翻板濾池

翻板濾池建于過濾間內(nèi)，平面尺寸為26.4 m×15.65 m，深3.3 m，設(shè)置氣動閘板4套，氣動翻板閥4套，臥式單級離心泵4臺，Q=400 m3/h，H=12.5 m，N=22 kW，羅茨風(fēng)機(jī)2臺，Q=28.22 m3/min，P=49 kPa，N=37 kW，壓縮空氣系統(tǒng)1套。設(shè)計濾速9.5 m/h，強(qiáng)制濾速12.7 m/h，工作周期24 h～36 h。反沖洗步驟：第一步，單獨(dú)氣沖，氣沖強(qiáng)度13 L/(s·m2)，歷時3 min；第二步，氣水聯(lián)合反沖，氣沖強(qiáng)度13 L/(s·m2)，水沖強(qiáng)度3 L/(s·m2)，歷時6 min；第三步，單獨(dú)水反沖，水沖強(qiáng)度9 L/(s·m2)，歷時3 min；第四步，單獨(dú)水漂洗，水沖強(qiáng)度6 L/(s·m2)，歷時2 min。

3.4 加藥工房

加藥工房平面尺寸：20.8 m×9.4 m，高4.2 m，內(nèi)設(shè)二氧化氯加氯機(jī)2臺(1用1備)，Q=3 000 g/h，N=3.0 kW；PAC溶液儲存罐2臺，PE材質(zhì)，V=5 m3，加藥泵3臺(2用1備)，Q=0 m3/h～0.5 m3/h，H=40 m，N=0.75 kW；高錳酸鉀投藥裝置1套，包括JY型加藥裝置2臺，V=1.0 m3,φ×H=1.00 m×1.30 m，N=0.75 kW，計量泵2臺，Q=0.1 m3/h～1 m3/h，H=0.4 MPa，N=0.75 kW。二氧化氯設(shè)計按有效氯計算投加量為2.0 mg/L，用于穩(wěn)壓配水井處預(yù)氧化加氯；PAC設(shè)計投加量為20 mg/L，用于絮凝沉淀池絮凝劑使用；當(dāng)水廠進(jìn)水有機(jī)物較高、水質(zhì)較差時，輔以投加高錳酸鉀，設(shè)計最大投加量1 mg/L，配制濃度5%～10%。

3.5 排泥池及排水池

排泥池的功能是將絮凝沉淀池的定期排泥收集至調(diào)節(jié)池后經(jīng)泵均勻、連續(xù)的輸送至濃縮池；排水池功能是將D型濾池的反沖洗廢水和濃縮池的上清液收集至排水池后經(jīng)泵均勻、連續(xù)的輸送至穩(wěn)壓井，回到水處理系統(tǒng)中，既節(jié)約了水廠用水量又避免瞬間負(fù)荷對處理系統(tǒng)的影響。排水池平面尺寸17.7 m×8.8 m，深4.7 m，設(shè)計參數(shù)：有效容積384 m3，大于1次翻板濾池反沖洗排水，同時為下一格反沖洗排水騰空池容。排泥池平面尺寸為16.15 m×8.8 m，深5.2 m，有效容積380 m3，設(shè)計停留時間24 h。

3.6 污泥濃縮池

污泥濃縮池的功能是增大污泥濃度，減少污泥體積，確保后續(xù)污泥脫水的正常運(yùn)行。濃縮池1座，分為2格，單格尺寸為8.0 m×4.6 m(φ×H)，設(shè)計參數(shù)：沉淀池排泥含固率按0.5%計算，干泥量1 500 kgDs/d，排泥水體積200 m3/d，小時流量：12.5 m3/h，單座固體通量0.62 kg/(m2·h)，液面負(fù)荷0.25 m3/(m2·h)。

3.7 污泥脫水機(jī)房

污泥在脫水機(jī)房進(jìn)行脫水，降低污泥含水率，以減少污泥體積，便于污泥貯存、外運(yùn)以及再利用。平面尺寸：18.5 m×9.5 m，高5.0 m，內(nèi)設(shè)離心脫水機(jī)2臺，Q=5 m3/h～15 m3/h，轉(zhuǎn)速為3 200 rpm，主電機(jī)為30 kW，副電機(jī)為11 kW，1用1備；PAM一體化溶解加藥裝置，加藥量2 kg/h～10 kg/h，N=3.0 kW。設(shè)計進(jìn)離心脫水機(jī)的污泥含水率97%，出泥含水率80%，體積7.2 m3/d；設(shè)計污泥加藥(PAM)量5 g/kg干污泥量，對應(yīng)濃度5‰。

4 結(jié)語

針對保定市某縣城凈水廠的工程設(shè)計，主要介紹了凈水處理及排泥水處理的工藝設(shè)計特點(diǎn)，根據(jù)南水北調(diào)來水水質(zhì)，選擇合理的工藝處理流程，經(jīng)過前期的充分論證與分析，確定了工程各處理設(shè)施的主要設(shè)計參數(shù)，保證了整個工程系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與合理性。該工程對于水源為南水北調(diào)水的凈水廠工程設(shè)計具有一定的參考價值。

[1] GB 50013—2006，室外給水設(shè)計規(guī)范[S].

[2] CJ/T 206—2005，城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] GB 3838—2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] GB 5749—2006，生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].

Abstract: Combining with actual conditions of the water purifying plant in Baoding city, the paper introduces its water purifying procedures. Starting from aspects of voltage stabilizing water distribution room, flocculation and sedimentation tank, medicated workshop, and sludge dewatering house, it describes the technological design parameters and methods of the water purifying plant structure, so as to guarantee the economy and rationality of the water purifying engineering.

Key words: water purifying plant, voltage stabilizing water distribution well, flap-type filter, sludge discharge tank

Design of the county water purifying plant in Baoding city

Xu Qiaozhe1Cui Shuoyao2

(1.ChinaNuclear4thAcademyDesignEngineeringCo.,Ltd,Shijiazhuang050021,China; 2.TheNorthEngineeringDesignAcademyCo.,Ltd,Shijiazhuang050000,China)

1009-6825(2016)15-0118-02

2016-03-16

許巧哲(1982- )，女，工程師； 崔碩垚(1983- )，男，工程師

許巧哲1崔碩垚2

(1.中核第四研究設(shè)計工程有限公司，河北 石家莊 050021； 2.北方工程設(shè)計研究院有限公司，河北 石家莊 050000)

TU991.2

A