福州市北区水厂净水工艺改造工程设计及运行.doc

福州市北区水厂净水工艺改造工程设计及运行 1、项目背景 福州市目前共有水厂6座，其中北区水厂现状供水规模为15万m3/d，分三组（每组5万m3/d），分别建于1977、1985、1986年，三组采用三种净水工艺，分别是双层回转隔板反应池＋斜管沉淀池＋无阀滤池工艺、机械加速澄清池＋虹吸滤池工艺、网格反应池＋斜管沉淀池＋虹吸滤池工艺。近期随着我国对供水水质的重视，相继出台了《生活饮用水水质卫生规范》、《城市供水水质标准》等饮用水水质标准，而国标《生活饮用水卫生标准》也在修订中，若继续采用原有的净水工艺将难以保证供水水质的安全，改造前北区水厂已采用降低生产负荷以保障出厂水质，因此改造北区水厂原有工艺已迫在眉睫。 目前北区水厂主要供水范围为福州市北片新店方向，根据福州市管网平差结果，若北区水厂15万m3/d完全停产，其现有供水区域全部改由西厂、新东区水厂供水，将造成福州市新店地区在高峰用水时段水压不能满足要求，供水安全无法保证。设计考虑北区水厂改造期间至少需保留北区水厂一组5万m3/d生产能力，待新净水构筑物建成运行后再拆除。 现有取水泵房、清水池、出水泵房等构筑物已满足运行需求或已进行了改造，本次改造工程主要内容为净水工艺改造，供水规模按现状15万m3/d。本次净水工艺改造平面布置图如图1所示。 2、原水水质 本工程现有取水水源为闽江，取水点在洪山桥以北的城市上游水源，根据历年原水水质月检表，原水水质符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的I～Ⅱ类标准，铁、锰、挥发酚、矿物油偶有几个月在Ⅱ～Ⅲ类标准之间，溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮及氯化物等均达I～Ⅱ类标准。 水口水电站的建成对闽江上游的泥砂有显著的截流作用，北区水厂原水浊度常年较低。根据北区水厂1995~2002生产报表统计资料作出的原水浊度频率曲线图可知，常年原水浊度低于5NTU的频率达5%以上，低于10NTU的频率为65%，低于35NTU的频率为95%，净水工艺应满足原水水质不同浊度时处理要求。 3、高密度澄清池 从1991年西区水厂建成投产以来，福州市新建水厂的反应沉淀池均采用折板反应＋平流沉淀池工艺，运行效果比较稳定，但近些年随着原水浊度的下降，形成矾花细且轻，容易在平流沉淀池的出水端重新上浮。目前福州水司已在各厂反应池前投机PAM絮凝剂，并拟采取在出水端增设斜板等措施以提高沉淀池出水水质。 由于本次改造工程是在北区水厂现有厂区基础上建设，同时还要保留现状一期5万m3/d一组净水工艺正常生产运行，用地面积有限，北区水厂现状地形高差较大，也使厂区布置的灵活性受到限制，经过方案比较，我们选用得利满公司开发的DENSADEG高密度澄清池作为本工程的反应沉淀工艺。其主要由三部分组成：絮凝反应池、预沉/浓缩池和斜板分离池，该工艺采取自动控制浓缩污泥外部循环流量、自动控制浓缩污泥泥位、在混合池和回流污泥管路上投加PAM、澄清区设斜板等措施，技术水平和处理效果均领先于原有的澄清池技术。 高密度澄清池前端设配水井及机械搅拌混合池，混合池分二格，单格平面尺寸4.8m×4.8m，有效水深4.8m。反应池停留时间2min，转速59rpm，功率15KW。本工程高密度澄清池分成2组，中间设污泥泵房及仪表走廊，絮凝池单组平面尺寸8.8m×7.0m，有效水深6.80m，絮凝池搅拌机功率15KW。预沉池/浓缩池单组平面尺寸15.0m×15.0m，有效水深6.80m，上升流速为14.6 m3/m2.h。斜板分离区单组平面面积为140m2，表面负荷23.4m3/m2.h。斜板分离池后设后混凝池，停留时间18s，通过投入少量的混凝剂以中和澄清后残存的多余助凝剂PAM，以免堵塞滤池。 通过泥位探测器和刮泥机力矩，PLC自动控制高密度澄清池分为污泥循环阶段和污泥排放阶段两阶段运行。正常运行在污泥循环阶段，当泥位达到设定点或刮泥机出现过力矩或排泥周期等三个条件之一达到设定点时，进入污泥排放阶段，污泥排放泵开始运行。 4、均质滤料气水反冲洗滤池 福州市目前已有三个水厂采用均质滤料气水反冲洗滤池工艺，处理规模达100万m3/d，积累了丰富的运行管理经验，且与本工程同一水源点的西区水厂采用均质滤料气水反冲洗滤池工艺处理效果良好，该滤池主要特点是选用均质颗粒滤料避免反冲洗水力分级，扩展滤料深层的截污能力，延长过滤周期，节省反冲洗费用，并且采用自动控制，保持恒定水位运行，采用三阶段气水反冲洗等，经实践证明满足闽江水源处理要求。 本工程均质滤料气水反冲洗滤池分双排布置，每排四格，共8格，中间为管廊。单格滤池有效过滤面积111.84m2，设计滤速为7.33m/h，砂面以上有限水深为1.2m。滤层厚度1.2m，有效粒径0.95mm，K60=1.2。 采用气水三阶段反冲洗方式，整个反冲洗过程伴随着待滤水表