水廠凈水工藝改造工程設(shè)計(jì)及運(yùn)行研究

摘 要：針對(duì)水廠凈水工藝改造工程運(yùn)行中存在的問題，如斜管沉淀池老化嚴(yán)重、平流沉淀池淤泥較多、虹吸濾池尼龍網(wǎng)穿孔、網(wǎng)格反應(yīng)池變形等，進(jìn)行科學(xué)的分析，并詳細(xì)介紹合理設(shè)計(jì)水廠凈水工藝改造工程的重要性、提出水廠凈水工藝改造工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)，希望能夠給相關(guān)工作人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：水廠；凈水工藝；改造工程；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0163-02

伴隨我國(guó)城鎮(zhèn)居民生活水平的不斷提升，居民對(duì)飲用水的要求越來越高。通過對(duì)水廠凈水工藝進(jìn)行合理的改造，能夠有效提升飲用水水質(zhì)，滿足居民的用水需求。對(duì)于水廠凈水工藝改造人員來講，要結(jié)合各項(xiàng)凈水設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀，不斷改進(jìn)原有的凈水工藝設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步提升供水安全。鑒于此，本文主要分析水廠凈水工藝改造設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1 合理設(shè)計(jì)水廠凈水工藝改造工程的重要性

在供水水廠中，如果仍然采用傳統(tǒng)的凈水工藝，會(huì)影響供水安全，降低周圍居民的生活質(zhì)量。為了保證水廠凈水工藝得到更好的改造，制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案至關(guān)重要。通過合理設(shè)計(jì)水廠凈水工藝改造工程，不僅能夠提升供水安全，而且有效減少水資源的浪費(fèi)。根據(jù)《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》能夠得知，如果水廠凈水工藝改造不及時(shí)，會(huì)降低水廠的總體經(jīng)濟(jì)效益，因此，水廠凈水工藝設(shè)計(jì)人員要詳細(xì)了解各項(xiàng)凈水設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，合理改進(jìn)原有的凈水工藝，不斷減少飲用水中的污染物質(zhì)[1]。

除此之外，通過合理設(shè)計(jì)水廠凈水工藝改造工程，能夠有效提升水廠凈水工藝改造工程的運(yùn)行效率，降低污染物濃度，為居民提供更加安全的飲用水。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來講，盡可能采用原有的凈水設(shè)備，不斷降低凈水工藝改造成本。例如，在某水廠中，由于水廠內(nèi)部沒有設(shè)置專門的混合設(shè)備，操作人員需要將混凝劑直接加入到穿孔旋流反應(yīng)池中，會(huì)浪費(fèi)大量的混凝劑，降低混合效果。通過對(duì)水廠凈水工藝進(jìn)行科學(xué)的改造，在水廠內(nèi)部設(shè)置專門的混合設(shè)備，能夠有效減少混凝劑的浪費(fèi)，提升混合效果，保證水質(zhì)符合相關(guān)要求。

2 水廠凈水工藝改造工程運(yùn)行中存在的問題

2.1 斜管沉淀池老化嚴(yán)重

在水廠凈水工藝改造過程中，由于斜管沉淀池老化比較嚴(yán)重，在一定程度上降低飲用水水質(zhì)，嚴(yán)重影響水廠的經(jīng)濟(jì)效益。水廠中的斜管沉淀池由于使用時(shí)間比較長(zhǎng)，每次洗池后會(huì)出現(xiàn)碎屑，由于碎屑含量較多，會(huì)直接漂浮在沉淀池水面之上，影響供水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低供水效率。另外，由于斜管沉淀池老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，沉淀池出水口處的混凝土穿孔集水槽孔徑不同，斜管沉淀池很容易出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，減少出水量[2]。

2.2 平流沉淀池淤泥較多

在水廠中，由于平流沉淀池中的淤泥含量較多，凈水工程中的穿孔排泥管很容易出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，排泥車不能夠?qū)⒒▔Ρ巢康挠倌嗳课鼉簟４送?，由于平流沉淀池采用混凝土三角堰集中水槽，堰口的直徑不同，?huì)降低集水效率，水流不均勻。由于平流沉淀池集水槽的長(zhǎng)度不符合相關(guān)要求，使得水流速度不斷加快，集水槽底部的淤泥不能夠及時(shí)排出，集水槽很容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，嚴(yán)重影響水廠供水水質(zhì)。

2.3 虹吸濾池尼龍網(wǎng)穿孔

水廠中的虹吸濾池主要采用多孔板小阻力配水系統(tǒng)，由于配水系統(tǒng)的運(yùn)行效率較差，再加上使用時(shí)間比較長(zhǎng)，虹吸濾池尼龍網(wǎng)很容易出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，外部的濾砂與雜志容易進(jìn)入到配水系統(tǒng)中，降低配水系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，而配水運(yùn)行效率下降，濾層結(jié)構(gòu)會(huì)過度沖洗，出現(xiàn)跑砂現(xiàn)象，影響濾池的截污效果，使得水質(zhì)渾濁不清[3]。

2.4 網(wǎng)格反應(yīng)池變形

由于水廠中的松木與扁鐵網(wǎng)格使用時(shí)間比較長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的變形，影響絮凝效果。例如，在某水廠中，網(wǎng)格反應(yīng)池主要采用單路串聯(lián)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格的過水縫隙較大，使得水流梯度不規(guī)則，影響凈水效率。另外，由于網(wǎng)格反應(yīng)池中的淤泥較多，在一定程度上影響反應(yīng)池的運(yùn)行速率，降低凈水效果。

如果水廠中網(wǎng)格反應(yīng)池結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會(huì)降低網(wǎng)格反應(yīng)池出水水質(zhì)，容易出現(xiàn)較多泡沫，網(wǎng)格反應(yīng)池也很容易出現(xiàn)變形。因此，設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合網(wǎng)格反應(yīng)池反應(yīng)豎井運(yùn)行情況，在豎井內(nèi)部設(shè)置垂直的折板箱體，保證豎井內(nèi)部的水流形成多條通道，起到良好的分流作用，提升絮凝反應(yīng)效率。

3 水廠凈水工藝改造工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 水廠現(xiàn)狀

某水廠建于2000年，供水規(guī)模為8000m3/d，經(jīng)過2次改擴(kuò)建后，水廠供水能力達(dá)到了40萬m3/d，由于該水廠主要采用折板絮凝平流沉淀池與虹吸濾池凈水工藝，凈水流程比較簡(jiǎn)單，供水水質(zhì)較好。在該水廠中，利用城市供水環(huán)網(wǎng)進(jìn)行供水，能夠更好的滿足城市供水需求。

3.2 斜管沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)

為了保證水廠凈水工藝得到更好的改造，設(shè)計(jì)人員要科學(xué)改造斜管沉淀池，在提升斜管沉淀池運(yùn)行效率的同時(shí)，減少水資源的損耗。在該水廠中，改造設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)提高沉淀池的運(yùn)行負(fù)荷，并在沉淀池內(nèi)部采用來水分配方法，提升斜管沉淀池的排泥能力。另外，水廠凈水工藝改造設(shè)計(jì)人員也可以在反應(yīng)池與沉淀池間設(shè)置合理的配水走廊，從而保證水能夠有效進(jìn)入到沉淀池中，將淤泥全部排出[4]。

另外，斜管沉淀池在排泥的過程當(dāng)中，可以安裝斜沖洗管，采用手動(dòng)排泥閥，將斜管沉淀池中的淤泥全部排凈。想要有效延長(zhǎng)斜管沉淀池的使用壽命，水廠中的相關(guān)工作人員要定期進(jìn)行檢查，針對(duì)老化比較嚴(yán)重的設(shè)備，及時(shí)更換，并適當(dāng)減小斜管沉淀池進(jìn)水口高度。

3.3 平流沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在改造平流沉淀池的過程中，改造設(shè)計(jì)人員可以通過更換配水花墻后面的排泥管，將原有的排泥管換為原來的PE管道，并做好相應(yīng)的布置工作，保證排泥管道能夠更加穩(wěn)定的運(yùn)行，提升平流沉淀池的總體運(yùn)行效率。例如，在該水廠中，平流沉淀池后部的排泥管道長(zhǎng)度主要分為兩段，兩段長(zhǎng)度分別為1.9m與3.8m，孔眼則布置在管道垂線下部，采用交錯(cuò)排列方式進(jìn)行排列。通過對(duì)平流沉淀池進(jìn)行合理的改造設(shè)計(jì)，能夠保證沉淀池內(nèi)部的淤泥全部排凈，提升平流沉淀池的排泥能力[5]。

3.4 虹吸濾池設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)相關(guān)規(guī)定能夠得知，虹吸濾池的過濾速度保持在13m/h左右，能夠?qū)⑺械碾s質(zhì)有效過濾，虹吸濾池中的過濾層厚度不宜超過100cm。為了避免走砂現(xiàn)象的發(fā)生，改造設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)降低承托層的厚度，在該水廠中，改造設(shè)計(jì)人員可以將承托層厚度由原來的60cm降低到200cm，能夠減少漏砂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

為了保證虹吸濾池得到更好的改造，設(shè)計(jì)人員可以在濾池內(nèi)部安裝過濾板，并妥善處理過濾板之間的縫隙，將過濾板與不銹鋼螺栓進(jìn)行連接，提升虹吸濾池的整體性。通過合理改造設(shè)計(jì)虹吸濾池，能夠保證虹吸濾池中的淤泥有效排除，提升虹吸濾池的總體運(yùn)行效率。

3.5 網(wǎng)格反應(yīng)池設(shè)計(jì)要點(diǎn)

如果網(wǎng)格反應(yīng)池中的反應(yīng)效果較差，會(huì)降低出水水質(zhì)與水量，為了保證網(wǎng)格反應(yīng)池中的水質(zhì)更加安全，減少泡沫的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員可以將網(wǎng)格反應(yīng)池的池體進(jìn)行良好的改造，將反應(yīng)池過渡段擴(kuò)展成絮凝反應(yīng)段，并在反應(yīng)池內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流墻，形成相應(yīng)的隔板反應(yīng)區(qū)。設(shè)計(jì)人員也可以適當(dāng)改變?cè)磻?yīng)區(qū)豎井池壁開孔位置，改變水流方向，減少泡沫的產(chǎn)生。

另外，在改造設(shè)計(jì)網(wǎng)格反應(yīng)池的過程中，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合網(wǎng)格反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將反應(yīng)池內(nèi)部的隔柵全部更換為碳鋼鋅材質(zhì)，并嚴(yán)格控制網(wǎng)格反應(yīng)池內(nèi)部的過水縫隙。在該水廠中，網(wǎng)格反應(yīng)池中的過水縫隙由之前的70mm×70mm改造成90mm×90mm，能夠有效提升網(wǎng)格反應(yīng)池的絮凝效果[6]。

設(shè)計(jì)人員也可以根據(jù)水質(zhì)情況，合理控制PAM投加系統(tǒng)的運(yùn)行效率，如果PAM投加系統(tǒng)的運(yùn)行效率較快，會(huì)降低反應(yīng)池的絮凝速率，如果PAM投加系統(tǒng)的運(yùn)行效率較慢，則會(huì)影響供水質(zhì)量。因此，改造設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作當(dāng)中，要將PAM粉末進(jìn)行科學(xué)的溶解與稀釋，進(jìn)一步提升網(wǎng)格反應(yīng)池的整體運(yùn)行效率。

4 結(jié)束語

綜上，通過詳細(xì)分析斜管沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)、平流沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)、虹吸濾池設(shè)計(jì)要點(diǎn)、網(wǎng)格反應(yīng)池設(shè)計(jì)要點(diǎn)，能夠保證水廠凈水工藝得到更好的改造，提升水廠凈水效果，保證居民飲用水安全。對(duì)于水廠凈水工藝改造工程設(shè)計(jì)人員來講，要認(rèn)真遵守經(jīng)濟(jì)性原則，運(yùn)用先進(jìn)的改造設(shè)計(jì)理念，不斷提升供水效率。

參考文獻(xiàn)

[1]衛(wèi) 鋒.凈水廠智慧型生產(chǎn)運(yùn)行專家平臺(tái)的構(gòu)想[J].上海建設(shè)科技，2018（02）：93～95.

[2]何純提.關(guān)于凈水廠排泥水處理設(shè)計(jì)中幾個(gè)問題的思考[J].給水排水，2018，54（03）：52～55.

[3]鄧 倩.凈水廠濾池過濾故障的應(yīng)急處置方法淺談[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（05）：206～207+95.

[4]肖敏杰.運(yùn)用浸沒式超濾膜改造水廠現(xiàn)有凈水構(gòu)筑物案例分析[J].給水排水，2017，53（05）：9～12.

[5]潘 莉，梁再輝，王體明，劉欽甫.南水北調(diào)來水對(duì)北京市凈水工藝的影響[J].給水排水，2016，52（02）：9～13.

[6]韓曉剛，黃廷林，陳秀珍.鐵、錳、氨氮污染地下水源水廠凈水工藝改造試驗(yàn)研究[J].水處理技術(shù)，2013，39（05）：108～111.

收稿日期：2018-6-22

作者簡(jiǎn)介：陳瑋玲（1977-），女，助理工程師，主要從事水廠凈水、運(yùn)行、水質(zhì)檢驗(yàn)工作。