清远七星岗水厂地块【七星岗水厂一期净水工艺改造探讨】
时间：2019-04-01 03:16:49 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：由于一期滤池长期停止使用后恢复生产，故需要对其过滤系统、真空系统、控制系统及其它相关设施进行改造，以达到滤池能正常过滤及冲洗，保证过滤水达到水量、水质要求。 关健字：净水工艺；滤池改造；虹吸滤池；真空系统
中图分类号： TU991.2 文献标识码： A 文章编号：
Abstract: as a term of long-term stop using the recovery production, so it needs to the filtering system, vacuum system, control system and other related facilities transformed them, in order to achieve normal term can filter and flush, guarantee of filtered water to water, water quality requirements.
Key words: water purification process; Viewing a modification; Siphon filtering pool; Vacuum system
前言
清远七星岗水厂共建有一、二期净水系统工程，一期工程设计处理能力为6万吨/日，二期工程设计处理能力为10万吨/日。在二期工程1994年建成使用后，由于二期工程的日净水能力已经满足当时城市用水量需要，故一期工程停止使用至今，随着城市经济的不断发展，市区及周边乡镇的企业及人口不断增多，对供水量的要求也不断增大。为了保证出厂水的水质和水量，对一期工程的反应池、斜管沉淀池、虹吸滤池进行了大修和技术改造，并增建了斜管沉沙池。本文主要介绍的是虹吸滤池的改造。
一、改造依据
1、原有设计图纸；
2、室外给水设计规范；
3、给排水设计手册第三册《城镇给水》；
4、水厂运行实际情况。
二、改造可行性分析
据现场勘查水厂一期工艺为沉砂池—回转絮凝池—斜管沉淀池—虹吸滤池，目前水厂一期工程絮凝—沉淀工艺段的主要运行问题有：絮凝池反应不充分，絮凝效果不好；絮凝池和沉淀池漂矾现象严重，影响出水浊度。以下就所出问题进行分析并提出可行的改造方案。
1、沉砂池
沉砂池的容积较小，若改成絮凝池，絮凝时间在1分钟左右，假设取90s-1的平均G值，其增加的GT值在10000以下，增加的絮凝效果不是很大，但改造沉砂池为絮凝池则需做数道混凝土隔墙，工程量较大。并且在沉砂池形成的矾花，很容易在隔板絮凝池前段被打碎。故综合考虑，沉砂池不作改变。
2、絮凝反应池
（1）原设计参数
水厂一期供水规模 6万吨/日，自用水系数可 8%，处理水量为 0.75m3/s。反应池共四格，单格水量0.1875m3/s，采用回转式隔板絮凝池，池内有效水深取 2m，减去隔板后的有效容积180 m3，絮凝时间 960s=16min，絮凝水损90mm左右，絮凝平均G值30S-1，GT值=28800。
（2）原因分析
反应时间按室外给水设计规范要求为20～30min，现只有16min；平均G值一般要达50左右，而现只有30；GT值虽然在104～105之间，但偏小。絮凝G和GT值偏小，直接导致絮凝不充分，水中的颗粒得不到足够的机率结合成较大的矾花。当原水较清时，水中的颗粒较少，碰撞结合成较大矾花的机率更少，故经絮凝池后，沉淀池的矾花又小又少，沉淀池出水的浊度并没有大幅降低，给后续滤池带来了负担。当原水较浊时，水中的颗粒较多，沉淀池出水的情况会较好一些。
此外，现有混凝反应药剂为聚铝。是否可用铁盐做一下烧杯实验，或许其结成的絮花密度更大一些。
（3）改造方案
可在隔板之间增设网格箱，增加絮凝G值，增大水中颗数粒的碰撞机率；絮凝时间由于池体已定，无法增加。
在隔板反应池250mm宽渠道增设一个网格箱，每个网格箱由三片网格组成。每个网格片开孔比为64%，过孔流速为0.59m/s，水头损失18mm。
在隔板反应池300mm宽渠道增设两个网格箱（两边各一个），每个网格箱由三片网格组成。每个网格片开孔比为64%，过孔流速为0.49m/s，水头损失12mm。
在隔板反应池400mm宽渠道增设四个网格箱（两边各两个），每个网格箱由三片网格组成。每个网格片开孔比为67%，过孔流速为0.34m/s，水头损失6mm。
改造完成后，每个隔板反应池水头损失增加198mm，达到288mm左右，絮凝平均G值达到54 S-1，GT值达到51840。改造后絮凝效果可得到加强。
3、沉淀池
（1）原设计参数
沉淀池采用上升流斜管沉淀池，沉淀池共四格，单格面积71.4㎡，去除死水区后，有效沉淀面积65.45m2。表面水力负荷为10.31 m3/m2•h。斜管孔径35mm。
（2）原因分析
上升流斜管沉淀池在室外给水设计规范中规定的上升流量为5.0～9.0m3/m2•h，现已达10.31 m3/m2•h，已超规范要求。
（3）改造方案
由于池形已定，沉淀面积无法增大，上升流速无法在改造中得以下降。因此只能从改小斜管管径入手。斜管孔径越小，过水断面湿周就越大，水力半径就越小，絮粒的沉淀距离缩短，因此能提高沉淀效率。根据我方工程经验，推荐现有斜管改造成φ30的斜管。
此外，斜管或斜管支架使用时间较久，出现老化，易堵塞，也有更换的必要。
4、滤池
（1）原设计
现有滤池形式为虹吸滤池，每格面积10.5m2，总计32格。滤板为中阻力的滤砖。
（2）原因分析
虹吸滤池的形式决定了反冲洗强度，与现行的汽水联合反冲洗方式相比，冲洗强度较小，易造成冲洗不彻底。
滤砖配水阻力大，且由于长期的运行，部分滤砖会有堵塞现象，也会导致反冲洗不彻底。反冲洗不彻底会使滤料间的杂质增多。以上各原因综合造成了过滤出水水质下降。
（3）改造方案
反冲洗方式：由于滤池形式已定，反冲洗方式的改造成本过高，经济性不强，因此不建议反冲洗方式改为汽水联合反冲洗。建议在滤池运行过程中，增加反冲洗频率和加强管理来保证反冲洗效果。
滤板形式：建议将滤砖更换为滤头滤板。清理原池内滤砖及滤砂，浇注滤梁及边梁并安装滤板和滤头。单块滤板规格1140×980mm，每格滤池放置9块滤板。每块滤板上设63个短柄滤头，滤头开孔缝隙
0.4mm，单个开孔面积4cm2，铺设滤板后开孔比达2.16%。
滤板由边压块和中央压块固定。滤板上铺设50mm厚承托层，采用粒径2～4mm的砾石承托层；承托层上铺设780mm滤砂，滤砂粒径
0.7～1.1mm，其不均匀系数K80=1.35，有效粒径D10=0.8mm。
滤料全部更换新滤料，滤料粒径仍按原有滤池设计参数。
三、改造后运行效果
针对上述问题分析，根据实际情况水厂在进行了相应的工艺改造，效果如下：
⑴、改造后一期系统絮凝池形成的矾华效果较以往有明显改善，矾花在絮凝池前、中、后三个絮凝段内均能形成密实和逐渐变大的颗粒，絮凝池内胶体颗粒碰撞的机率相应提高。
（2）、由于改造资金有限，沉淀池斜管设施暂不改造，利用原有斜管设施工作，但由于前部絮凝池的工艺性能的提升，沉淀池沉淀效果也相应提升，沉淀池出水浊度平均控制在3NTU以下。
（3）、改造后的滤池，由于采用新型滤板、滤头和更换新的滤料，各池出水水质均衡稳定，滤后水出水指标平均在0.1～0.3NTU之间。滤池反冲洗时间较以往可缩短30S～60S/池，平均每次反冲洗可节约反冲洗用水50～80m3/池，反冲洗效果较以往冲洗效果好，滤池运行周期在水源水低浊度（3NTU以下）情况下可持续运行18～22h，滤池改造后运行至今没有出现异常问题。
四、结束语
滤池改造后运行以来，过滤及冲洗安全稳定，滤前水平均浊度为10NTU，滤后水平均浊度为0.6NTU，符合新标准《城市供水水质标准》（CJ/T206—2005）不大于1NTU标准。冲洗时间5分钟，比改造前缩小了3分钟，节约了冲洗用水，冲洗较为彻底。自动控制系统动作正常，使工作效率和管理效率大为提高。对传统虹吸滤池的改造，受到原构筑物结构的影响，某些改造暂不能在此次改造中实施，需在今后的滤池运行中不断完善工艺，保证供水的水量、水质，但此次改造改善了运行性能是肯定的。
参考文献：
[1]《给水排水设计手册》第二版第三册城镇给水，中国建筑工业出版社，2004.4
[2] 严煦世，范瑾初主编 《给水工程》第四版，中国建筑工业出版社，1999.12
[3]《城市供水水质标准》（CJ/T206—2005）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
