1、吉林市二水廠擴建工程設計摘要：介紹了吉林市二水廠擴建工程的設計特點及主要設計參數，結合運行狀況分析了工藝設計中存在的一些問題。關鍵詞：凈水廠,工藝設計,運行管理吉林市二水廠位于龍潭山腳松花江畔，原規模41043/d(1964年建成投產)，由于供水量已無法滿足需求，于1992年開始擴建。工程分兩期建立，一期新建取水泵站及輸水工藝，二期擴建凈水廠及管網部分，設計規模121043/d。擴建工程設計特點主要表達在：工藝構筑物選型充分考慮原水水質特性；成套引進國外先進工藝及設備；引進先進的自控技術及完善的數據采集處理系統；采用了先進的節能降耗技術及設備；擴建同時結合了對原有老工藝的技術改造。1凈水工藝設

2、計及運行1.1取水工藝取水位置在龍潭大橋下游300的江心處，水質較好，可防止冰凌沖擊。采用江心吞沒式箱式取水裝置，箱體兩面進水，流速為0.15/s。共設兩個箱體，每個箱體平面尺寸為12.75.5，高3.9。取水頭部的設計特點：為了方便施工，將其分割為兩個獨立箱體，鋼筋混凝土箱體預制；在箱體上設置dn300充、排水管，施工時根據箱體就位偏向程度通過注水或抽水來準確定位箱體(控制標高精度)；在進水格柵柵條上加套導熱性能差的橡膠管，防止細小冰絮凍結在格柵上而縮小進水面積，影響進水量；水流流向與箱體長度方向平行，防止洪水沖刷，水力條件較好。共設兩根dn1200自流管線，v0.82/s，i=0.0028

3、。取水泵站為地下式，設計流量161043/d，校核流量按201043/d。泵站共四臺機組，離心泵型號為24sa18a，其中一臺為調速機組，電機采用yqt14506型屈氏內反響調速電機，維護管理方便，節能效果顯著。輸水管線為兩根dn1200預應力鋼筋混凝土管，輸水間隔 為1.9k。取水泵站設計特點：自灌式取水，雖埋深較大，但水量供給相對充足，水力條件好，布置緊湊；采用先進的內反響調速機組及高壓節能電機(10kv)，形成調、定結合供水系統。在實際運行中發現取水泵站存在一些問題：在藻類繁殖旺盛期，格柵易被堵塞，加之大塊異物附著，嚴重影響正常取水量；取水戽頭箱體出現位移，自流管線接口出現漏點；由于戽頭

4、為吞沒式，加之江心水流湍急，在進展戽頭堵塞清理及維護時，操作船只難于定位并靠近戽頭，操作條件差；取水泵站日總取水量缺乏，較難到達設計取水量。1.2穩壓跌水曝氣配水井根據二水廠實際情況，要求擴建工程水處理構筑物在高程上要與原老工藝親密配合，故采用了穩壓配水井，同時利于新、老系統水量的優化調度與分配，并為后續處理創造良好的水力條件。水力停留時間為3in。1.3混合及絮凝工藝混凝劑采用聚合氯化鋁，投加濃度為2%5%，采用管式靜態混合器。混合停留時間9s，管道停留時間25s，混合流速v1.23/s。加藥控制方式采用開環控制，投藥泵電機的轉速在pl控制下和原水流量成正比，而沖程根據原水、絮凝水、沉后水濁

5、度和ph值等因素在plxbt鍵盤上調節。絮凝池形式為“豎流折板絮凝池+往復式隔板絮凝池的組合構造，穿孔管排泥。絮凝時間約25in，實測gt95352，g58s-1。絮凝池分三個區段：前三格為異向折板，v0.35/s；中三格為同向折板，v0.18/s；后四格為隔板段，v0.10/s。沉淀池過渡采用穿孔花墻實現均勻配水，v孔0.075/s。理論證明，豎流折板絮凝池工藝特征的設計符合松花江水質特點，實際應用效果理想，在折板間距的選娶絮凝時間確實定、折板的組合方式、gt值的選取上都較具特點。但唯一缺乏之處是隔板絮凝時間過長，流速選取偏低，在渾水期淤泥沉積嚴重，加重了絮凝池的排泥工作量。結合新、老系統1

6、999年的運行數據得出以下結論：新系統混凝效果明顯好于老系統，聚合鋁單耗僅為老系統的1/2，這顯示出新系統“靜態混合器+豎流折板絮凝池工藝的優越性。降低藥耗的關鍵是要強化混凝工藝，主要方法是采用快速均勻的混合凝聚設備和高效的絮凝工藝，進步單位時間顆粒碰撞次數，使膠體顆粒脫穩瞬時、充分，并為微絮體的穩定增長和凝聚創造良好的水力條件。1.4沉淀工藝針對松花江不同季節水質特點，并考慮擴建預留地緊張等因素，設計選型采用橫向流斜板沉淀池。池體由前穩流配水區、沉淀區、后穩流區、出水區、污泥區幾部分組成。設計特點主要表達在：沉淀區采用三層斜板單體組架，占地面積小，水力條件好，沉淀效率高；可將其方便地改成氣浮

7、池，即在預設配水區的底部加裝溶氣釋放設備形成溶氣接觸區，浮渣通過設在池上部的刮渣機刮入排渣槽排走，這就是氣浮工藝和沉淀工藝有機融為一體的“浮沉池，其本質是在同一池體內實現兩種固液別離技術的有機結合。不同季節的原水水質波動較大，針對各時期水質特征，相繼采用氣浮或沉淀在低溫低濁和藻類旺盛繁殖期采用氣浮工藝，而在其他時期采用沉淀工藝。同水源的第一、第三水廠氣浮工藝的多年實際運行結果證明，氣浮工藝對體積質量小的微細懸浮物、藻類及色度都有較好的去除效能，并且顯著降低混凝劑單耗。主要設計參數：平面尺寸為28.618，沉淀時間為32in，程度流速為15/s，斜板單體尺寸為4.41.02.6，斜板間距為80，

8、傾角為60，斜板區外表負荷為7.23/(2h)。在運行管理中也發現該工藝存在一些問題：沉淀池底板采用橫向鋼筋混凝土拉梁構造，并作為斜板組架的支撐構造，刮泥車安置在相鄰兩梁槽底的預設導軌上，拉梁上部支設斜板組架，這樣完全封閉的構造給檢修刮泥車帶來了極大不便；由于斜板采用單體組架構造，每池斜板區共設置421個單體，內側單體檢修更換極為不便，同時也不易斷定內側斜板組架或板片的損壞及淤積狀況；混凝效果不好時，微絮體有時被出水攜出，緩沖才能不如老系統平流式沉淀池穩定。1.5過濾工藝其主要特點是：采用粒徑相對較粗的石英砂均質濾料及較厚濾層的截污、納污才能，并延長濾池工作周期；氣水反沖洗加外表掃洗，濾層不膨

9、脹或微膨脹；其配水系統為長柄濾頭配水系統；運行實現“公用沖洗pl+各濾池pl的自動控制形式。主要設計參數如下：平面尺寸為127；設計濾速為8.04/h；濾頭密度為54個/2；濾料層厚1.2。v型濾池在自動形式下運行時，pl通過控制濾后水出水閘門的開度來控制濾池恒液位，當符合以下條件之一時開始反沖洗：濾池運行時間到達設定值；過濾水頭損失到達設定值；來自于控制臺現場plxbt鍵盤或中控室監控計算機的沖洗命令。v型濾池反沖洗方式較具特色，沖洗分三個過程：氣預擦洗一臺鼓風機，送氣1in，q氣22.53/(2h)；氣水混合沖洗兩臺鼓風機，一臺沖洗水泵，沖洗6in，q氣553/(2h)，q水=7.53/(

10、2h)；水漂洗兩臺沖洗水泵，沖洗6in，q水153/(2h)；始終的橫向外表掃洗強度q水5.23/(2h)左右。在運行管理中發現：濾池進水v型槽橫向外表掃洗孔的標高過低，外表掃洗強度略低，導致橫向掃洗效果欠佳，泡沫浮渣漂浮滯留；濾頭有堵塞現象，清理極為不便；濾池調節故障經常出現，采取的主要對策是經常定期清洗水位計及濾層水頭損失計，保持靈敏度，適當控制濾池進水穩定性，濾池維護管理工作量較大。另外，在消費中考察了低濁期(原水濁度20ntu)的v型濾池直接過濾性能及聚合鋁投加量對直接過濾的影響。結果說明，合理控制pa投加量會產生如下效應：使過濾水頭損失增長減緩，水頭損失隨時間變化曲線近似直線，可有效

11、防止濾層過早堵塞；增加絮體在濾層內的穿透深度，充分發揮v型濾池的均質濾料、深濾床的截污納污優勢。1.6氯消毒工藝氯消毒工藝可實現兩種控制形式：開環控制即加氯量和濾后水流量成正比關系；閉環控制即加氯機控制器pu不但根據濾后水流量進展控制，還接收余氯分析儀和余氯設定點號，pl根據以上信息綜合控制加氯。pl從監控系統或加氯plxbt操作員終端接收余氯設定點并通過模擬輸出將其送到調節系統；pl通過模擬輸入接收濾后水流量信息及濾后水余氯信息，并通過模擬輸出將其送到調節控制系統，加氯機pufuzzy控制器具有模糊控制功能。1.7清水池及送水泵站清水池調節才能按日供水量的9%設計。送水泵站設置了吸水井，穩定

12、流態，形成良好的吸水條件。采用了hibn消費的delta型真空裝置(自動真空)，泵裝置出口設有微阻緩閉止回閥。機組設有多種運行保護：泵出口低壓保護；清水池低液位保護；低電壓和過電流保護；軸承溫度(85)，繞組溫度(105)保護；電動蝶閥過轉矩保護等。2自控系統設計特點2.1系統構造及功能控制系統由中心控制站和假設干現場監控子站構成。該系統是由工業計算機和可編程邏輯控制器組成的集散型控制系統，其特點是可實現消費過程“集中管理，分散控制的功能，系統運行可靠度高，能實現中心控制站、監控子站和現場手動操作的分級控制，技術先進，構造開放，支持多種網絡，編程方便。2.2中心控制室中控室主要設備：監控計算機

13、與管理計算機各一臺；模擬報警屏；水廠消費狀態模擬屏等設備。中心控制站具有方便靈敏的系統組態功能，完善的數據采集、監測、控制及信息處理功能。監控計算機用于對水廠消費設備的遠程監視和控制，管理計算機用于存儲及顯示由pl生成的平均積分值模擬量報表。中控室主要功能有：系統現場控制站和控制參數組態，系統監控功能；實時監測、顯示、處理、控制各監測子站狀態、通信、數據和信息；動態數據庫和歷史數據庫管理，趨勢打印；報警處理及報表打印；與公司總調度室的通訊等。2.3現場監控站共設立取水、加藥、過濾、加氯、新送水、老送水6個pl子站，進展集中檢測和程序控制，并和中控室總站p100通過fipay及以太網進展數據和指令的傳送。現場監控站控制系統由法國te公司的tsx67、tsx47可編程邏輯控制器(pl)及等自控設備組成。主要功能是完成消費過程的邏輯