高平城鄉(xiāng)供水工程水廠項目工藝流程及調(diào)試運行分析

于洲海

（山西神農(nóng)城鄉(xiāng)供水有限公司，山西 高平048400）

1 工程概況

張峰水庫高平城鄉(xiāng)供水工程城市第三水廠項目，是針對高平市多年來城鄉(xiāng)供水方面存在的水源不足、水質(zhì)逐年變差及供水能力不足等問題，為保護地下水源，改善城鄉(xiāng)居民生活用水狀況，而提出的一項戰(zhàn)略性民生工程。

本工程是從張峰水庫總干末端唐莊48萬m3蓄水池取水，經(jīng)水廠凈化處理，通過供水管網(wǎng)將水自壓至高平市區(qū)。工程的主要建設內(nèi)容為：新建凈水處理廠及附屬綜合樓，廠區(qū)工程和21.67 km的供水管線工程。設計年供水量1 000萬m3，日供水量2.74萬m3，供水保證率95%。

2 水廠主要工藝流程

主要工藝構筑物：張峰水庫蓄水池、配水井、網(wǎng)格絮凝池、平流沉淀池、V型濾池、清水池、加氯加藥間、廢水回收水池。

2.1 配水井

配水井與網(wǎng)格絮凝池、平流沉淀池合建。配水井分為3格，前半部分為進水格，后半部分為兩個配水格。原水通過一根DN 500的進水總管輸送到配水井，總管上設置管式靜態(tài)混合器，不銹鋼材質(zhì)，混合時間3.50～3.85 s。配水井采用兩個溢流堰配水，來水通過溢流堰均勻配水后，通過DN 400電動閘板閥分別輸送到兩組網(wǎng)格絮凝池中。為適應不同進水流量，保證混合效果，在兩個配水格內(nèi)各設置一臺攪拌器，根據(jù)進水流量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

2.2 網(wǎng)格絮凝池

網(wǎng)格絮凝池與平流沉淀池合建，分為2組，單組絮凝池尺寸為13.3 m×8.8 m×4.60 m（長×寬×深）。網(wǎng)格絮凝池，采用斗式重力排泥，配手動蝶閥及電動蝶閥，現(xiàn)場自動和手動操作。排泥歷時和排泥周期可根據(jù)原水質(zhì)情況進行調(diào)節(jié)。

2.3 平流沉淀池

沉淀池分為2組，水流從絮凝池經(jīng)過配水花墻進入平流沉淀池。為保證配水均勻，提高沉淀池沉淀效率，采用穿孔式配水花墻配水。沉淀池采用指形槽出水，指形槽長9.4 m，槽寬0.30 m，槽深為0.50 m。沉淀池設置虹吸式桁架吸泥機，可方便、徹底地進行自動排泥。沉淀池兩側(cè)設排泥槽，單側(cè)槽寬1.00 m，出水渠寬0.80 m。平流沉淀池尺寸為72.3 m×13.38 m×4.10 m（長×寬×深）。

2.4 V型濾池

V型濾池與反沖洗泵房合建，平面尺寸為29.0 m×17.4 m（長×寬）。設濾池1座，共分4格，單格過濾面尺寸為9.0 m×3.5 m（長×寬），排水渠寬0.80 m，單排布置，濾料為石英砂，體積152 m3，有效粒徑0.9～1.2 mm，濾層厚度1.20 m，下部長柄濾頭6 050個。濾池采用單排布置，與反沖洗操作間合建。濾池過濾周期為24～36 h。

2.5 反沖洗泵房

反沖洗操作間與濾池緊鄰而建，設施包含鼓風機房、水泵間與反沖洗水池。

泵房內(nèi)設反沖洗水泵3臺，2用1備。采用單級單吸離心泵，水泵參數(shù)：流量360 m3/h，功率22 kW。三葉式羅茨鼓風機2臺，1用1備。出風量26.46 m3/min，功率45 kW。

反沖洗泵房內(nèi)設電動單梁懸掛起重機2套，起重量為2 t，功率4 kW。濾池出水溢流進入反沖洗吸水池，再次溢流后進入出水總管，最終進入清水池。反沖洗泵房緊鄰反沖洗吸水池修建，利用反沖洗吸水池中儲存的濾后水，直接進行反沖洗，反沖洗吸水池內(nèi)儲存水量110 m3（有效水深2.50 m）。

2.6 清水池

設清水池1座，分2格，單座平面尺寸為31.8 m×27 m，清水池有效水深為3.8 m，有效調(diào)節(jié)容積為3 000 m3，清水池的水流入供水管網(wǎng)。清水池溢流水，經(jīng)過溢流井排入廠區(qū)雨水系統(tǒng)。同時，為了觀測清水池內(nèi)的水位變化情況，清水池安裝2臺超聲波液位計，水位信號傳至中控室。

2.7 加藥間

加藥間主要包括PAC藥庫、PAC投加間、應急倉庫，平面尺寸為26.3 m×11.55 m。凈水廠混凝劑采用PAC。設計最大投加量為30 mg/L，藥劑配置濃度為8%，每日調(diào)制藥劑2次。

溶液池數(shù)量1座2格，單格容積為3.8 m3，溶液池尺寸1.8 m×1.8 m×1.5 m（長×寬×深），有效水深1.2 m；設2臺溶液攪拌機，功率1.5 kW。

溶解池1座2格，單格容積為1.0 m3，單池尺寸1 m×1.m×1 m（長×寬×深），有效水深1.0 m。設2臺溶藥攪拌機，功率1.5 kW。

藥劑投加采用隔膜計量泵自動投加，計量泵共2臺，1用1備。單泵出藥量300 L/h，出流壓力0.5 MPa，功率0.37 kW。在加藥間內(nèi)設電動葫蘆1套，起重量為1 t，軌道長度12.8 m。

設置藥劑倉庫，倉庫按15 d用藥量儲存。藥劑倉庫儲藏面積52.6 m2。

本項目水源為張峰水庫蓄水池，為防止蓄水池水質(zhì)惡化，影響水廠出水水質(zhì)指標，為居民生活帶來的危害，在應急倉庫內(nèi)預留粉末活性炭投加裝置位置，后期根據(jù)運行情況選配。

2.8 加氯間

加氯間，主要包括次氯酸鈉（NaCLO）投加間和儲罐間。

前加氯最大投加量為2.0 mg/L，投加點設在進配水井管道上；濾后最大加量為1 mg/L，投加點設在清水池進水總管上。采用成品次氯酸鈉原液（濃度10%），設次氯酸鈉儲罐2個，單個儲量為6 000 L，用1備1。投加方式采用3臺計量泵，用2備1。單泵加藥速度24 L/h，加注壓力0.4 MPa。

在投加間及儲罐庫設有軸流風機，每天按要求進行通風。為保證操作人員的安全，在值班室內(nèi)配備防毒面具、防護衣等防護用具。本項目使用的凈水藥劑，應滿足《次氯酸鈉溶液》（GB 19106-2003）的要求。

2.9 廢水回收水池

排水池用以接納濾池反沖洗排水，沉淀后將上清液均勻回流到配水井。排水池的平面尺寸為16 m×8 m，有效水深為5.3 m。設置潛水泵2臺，1用1備，單泵參數(shù)：流量80 m3/h，水頭15 m，功率5.5 kW。設計中濾池總過濾面積為108 m2，共分為4格，單格表面積為31.5 m2。根據(jù)濾池反沖洗強度計算，濾池反沖洗一次排出的廢水量為110 m3。有效調(diào)節(jié)容量按沖洗6次的反沖洗水量計算，確定為660 m3。

2.9.2 排泥池

排泥池接納反應池、沉淀池的排泥水，池內(nèi)設有潛水泵，泥水經(jīng)提升排放村莊指定處理地點。排泥池的容積一般根據(jù)沉淀池排泥頻率而定，本工程排泥池平面尺寸為16 m×8 m，有效水深為5.3 m。池中設置潛水泵2臺，1用1備，單泵參數(shù)：流量80 m3/h，水頭15 m，功率5.5 kW。排泥池有效容積為640 m3。

3 調(diào)試運行

3.1 調(diào)試運行的保障措施

一是設備保障。設備安裝完成后，在調(diào)試運行前，應對已安裝并通過安裝驗收的所有設備，包括儀表、線纜聯(lián)接、管道再次進行全面的復查，以確認設備安裝到位，管道、線纜聯(lián)接無誤。再經(jīng)設備供貨商現(xiàn)場代表、施工方現(xiàn)場代表、監(jiān)理工程師、業(yè)主方負責人審查后，方可進入試調(diào)。

二是技術保障。業(yè)主方組織召開技術交底會，要求調(diào)試技術人員熟練掌握各生產(chǎn)性構筑物功能及設備操作的工作原理，重點注意常規(guī)故障的排除方法，做好技術準備工作。

三是統(tǒng)籌安排。本工程調(diào)試運行共分為單機、聯(lián)動、試運行三個階段。先對水廠運行設備進行單機調(diào)試，并做好調(diào)試記錄。單機調(diào)試完成后，業(yè)主方協(xié)調(diào)施工方、設備廠家、監(jiān)理進行聯(lián)動調(diào)試，聯(lián)動調(diào)試步驟遵循先輔機后主機，先部件后整機，先空載后帶負荷，先單機后聯(lián)動的步驟進行，確保凈水廠各個凈水環(huán)節(jié)工藝設備運行正常，并做好調(diào)試記錄。聯(lián)動調(diào)試結束后，進入試運行階段，調(diào)試技術人員做好試運行準備工作，業(yè)主方統(tǒng)籌安排，爭取一次調(diào)試成功。

3.2 調(diào)試運行的準備工作

（1）調(diào)試運行前，對各生產(chǎn)性構筑物、管道和安裝設備進行清掃、整理。

大學生與高中生有很大的不同，大學生屬于學習專業(yè)知識的階段，雖然專業(yè)知識的學習和提升很重要，但是大學生和高中生不同，大學生學習成績的好壞并不能評判一個人的專業(yè)化水平，不能單單以分數(shù)評判一個人的成敗，如果只看重專業(yè)知識，不利于大學生的全面發(fā)展，無法滿足社會上對大學生綜合素質(zhì)能力的基本需求。很多高等院校更多的站在自己和社會的角度建立目標，高度重視學生對社會應盡的義務培養(yǎng)，但卻忽略了學生自身的綜合發(fā)展。人才資源的基本標準考慮的是學生在多個方面的表現(xiàn)，這就要求學生充分發(fā)揮自己的潛能，展現(xiàn)自己的才能，不斷地完善自己，成為德智體美勞全面發(fā)展的應用型人才。

（2）土建工程檢查：檢查構建物注水試驗記錄、沉降情況記錄等。

（3）管道檢查：檢查管道安裝位置、高程、防腐處理等記錄以及管道連接部位是否緊錮。

（4）設備檢查：檢查刮泥機、水泵、電機、閥門等設備的完好程度，設備的型號、材質(zhì)、性能是否與設計一致，并按照要求潤滑設備，檢查電機轉(zhuǎn)動方向是否正確，能夠正常操作閥門全開全閉。

（5）電氣、自控儀表檢查：檢查設備安裝、接線是否完畢，電壓是否正常，自控線路按裝完畢。

（6）對參與調(diào)試的有關工作人員按計劃安排上崗，明確職責范圍，做好調(diào)試準備工作。

（7）調(diào)試所需工具、材料、輔料、安全防護設施齊全，檢查說明書是否齊全，完善安全操作規(guī)程。

（8）單機調(diào)試應具備的條件：安裝工作完成，技術檢驗合格并經(jīng)業(yè)主與監(jiān)理驗收合格，現(xiàn)場清理工作完成。高壓送電部分已經(jīng)完成，并送電。單機調(diào)試構筑物滿水到設計水位。

（9）全廠聯(lián)動調(diào)試及試運行應具備的條件：單機調(diào)試完成后，要求設備全部通過驗收，供電能力滿足聯(lián)動調(diào)試負荷，水廠的出水管道具備向外排水的能力。

（10）廠外管道輸水正常，藥劑稀釋滿足要求，防毒措施準備就緒。確立水質(zhì)分析檢測工作室，水質(zhì)化驗人員到崗就緒。各類土建、工藝、機電設備圖紙資料到位，各類機電設備操作規(guī)程和維護保養(yǎng)手冊編寫完成，并下發(fā)操作人員。

3.3 調(diào)試運行的步驟

調(diào)試運行主要分兩步：第一步為各單體設備單機調(diào)試，包括空載和帶負荷調(diào)試；第二步為帶負荷聯(lián)動調(diào)試，在單機調(diào)試驗收正常之后開始。

3.3.1 單機調(diào)試步驟

（1）全面檢查。按照合同要求組織監(jiān)理、設備廠家對設備進行全面核查。

（2）條件核準。按照施工規(guī)范及施工安裝記錄，對該設備進行核準。

（3）空載試驗。根據(jù)設備操作規(guī)程，保證設備的正常運行，驗證設備運行功能正常、運行的溫度正常、無不正常的振動?？蛰d試驗應以每臺設備能正常連續(xù)運行2 h為準，運行中如發(fā)現(xiàn)異?；虿徽Ｕ駝樱瑧⒓赐ｋ姍z查。泵不允許空載調(diào)試。

（4）負載試驗。在全部設備空載試驗結束后，引入水源，流入各生產(chǎn)構筑物，設備開始進入運行狀態(tài)，檢測電氣設備、控制系統(tǒng)、設備功能正常運行，負載試驗以每臺設備連續(xù)運轉(zhuǎn)4 h為準。

3.3.2 聯(lián)動調(diào)試步驟

（1）聯(lián)動調(diào)試前，要求施工單位、設備廠家編制聯(lián)動調(diào)試運行方案，報業(yè)主和監(jiān)理審批后實施。

（2）業(yè)主、監(jiān)理單位、施工單位、設備廠家全部到位，全面啟動水廠運行設備，由專職調(diào)試技術人員分別對進水、凈化水、出水環(huán)節(jié)嚴格跟蹤把控，在試運轉(zhuǎn)過程中，檢測設備的振動、溫度、噪聲是否正常，并做好記錄，保證整個過程設備運行正常。

（3）檢測設備運行正常后，開啟加藥系統(tǒng)，按照進水流量配比藥劑濃度，泵送藥劑進入加藥制定點。

（4）水質(zhì)化驗室對進入、中段水、出水進行取樣，檢測水質(zhì)情況，及時做好記錄工作。

（5）連續(xù)進行聯(lián)動調(diào)試，直到生產(chǎn)的水質(zhì)滿足國家飲用水標準，調(diào)試運行完畢。

4 結論

通過對水廠調(diào)試運行的研究，系統(tǒng)地掌握水廠的工藝流程，熟練地操作水廠電氣、自動化設備，保證生產(chǎn)水質(zhì)滿足國家飲用水標準，對后續(xù)水廠供水和安全穩(wěn)定運行有著重大意義。