【正文】 取水泵站配水井快速機(jī)械混合池小格反應(yīng)池V型濾池平流沉淀池清水池送水泵房至城市配水管網(wǎng)信江水反沖洗泵房水空氣氯氣污泥反沖洗廢水貯泥池 污泥濃縮池 污泥脫水機(jī)房 泥餅外運(yùn)回流調(diào)節(jié)池上清液回流水圖 凈水廠工藝流程框圖 （方案一）加氯加藥間污泥信江水聚合氯化鋁反沖洗泵房水空氣氯氣氯氣污泥反沖洗廢水貯泥池 污泥濃縮池 污泥脫水機(jī)房 泥餅外運(yùn)回流調(diào)節(jié)池上清液回流水加氯加藥間取水泵站配水井快速機(jī)械混合池小網(wǎng)格反應(yīng)池V型濾池小間距斜板沉淀池清水池送水泵房至城市配水管網(wǎng)信江水反沖洗泵房水空氣氯氣污泥反沖洗廢水貯泥池 污泥濃縮池 污泥脫水機(jī)房 。兩方案在技術(shù)上不同之處為沉淀池池型不同，如前所述方案二采用新技術(shù)－小間距斜板沉淀池，雖單池占地省，但在運(yùn)行效果穩(wěn)定方面不如方案一中平流沉淀池，本工程水源為江河水，國內(nèi)應(yīng)用小間距斜板沉淀池的現(xiàn)水廠水源以水庫水為主，水庫水水質(zhì)一年四季較穩(wěn)定，所以對于水源為一年四季水質(zhì)變化較大的江河水來說，方案一較方案二穩(wěn)妥，而且從廠區(qū)平面布置上講，方案二廠區(qū)平面布置較方案一平面布置緊張，綜上所述，在技術(shù)上方案一優(yōu)于方案二。兩種工藝流程均為穩(wěn)妥可靠的工藝流程，只是沉淀池型不同。，占地面積大；；不如 V 型濾池方便。，由成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。 入平流沉淀池穩(wěn)定； ，有老化更換問題。沉淀池方案比較表表 型式項(xiàng)目平流沉淀 小間距斜板沉淀池沉淀池主要設(shè)計(jì)參數(shù)和尺寸設(shè)計(jì)流量：1010 4m3/d停留時間：T=2hr水平流速：10mm/s2 組，每組 2 池, 每池 1格單池尺寸：72 m9 m進(jìn)水端設(shè)網(wǎng)格過渡段每組牽引式刮泥機(jī) 2 臺設(shè)計(jì)流量：1010 4m3/d停留時間：T=上升流速：20mm/s2 組，每組 2 池，每池 1格單池尺寸：16 m9 m進(jìn)水端設(shè)網(wǎng)格過渡段每組牽引式刮泥機(jī) 4 臺經(jīng)濟(jì)比較投資估算(萬元) 主要優(yōu)點(diǎn)，對源水適應(yīng)性強(qiáng)；，管理方便。3．能耗較高。技術(shù)比較主要缺點(diǎn)1．機(jī)械設(shè)備維護(hù)管理不太方便。混合設(shè)備方案比較表表 型式項(xiàng)目 機(jī)械快速混合設(shè)備 串聯(lián)圓管混合器主要設(shè)計(jì)參數(shù)和尺寸設(shè)計(jì)流量：1010 4m3/d停留時間：T=60s2 組，每組 2 池單池尺寸： m m設(shè)計(jì)流量：1010 4m3/d停留時間：T=30s2 組，每組 1 池單池尺寸： m m投資估算（萬元） 經(jīng)濟(jì)比較電耗（kw） 30 10主要優(yōu)點(diǎn)擴(kuò)散作用，混合效果好；，不受進(jìn)水水量、水質(zhì)變化的影響。具體流程為：反應(yīng)池、沉淀池的污泥進(jìn)入貯泥池后經(jīng)泵提升至污泥濃縮池，在污泥濃縮池進(jìn)行加藥濃縮的污泥再通過投配泵進(jìn)入污泥脫水機(jī)，脫水機(jī)進(jìn)口同時定量投入絮凝劑，出口排出泥餅，泥餅外運(yùn)至垃圾填埋場實(shí)現(xiàn)污泥最終處置。江南水廠對工藝處理過程中產(chǎn)生的污泥沒有進(jìn)行回收，直接排放至下游水體，對信江造成了一定的污染，而且周圍環(huán)境惡劣。此部分污泥進(jìn)行脫水處理要增加工程投資和制水成本，因此，以往國內(nèi)給水處理中對這種污泥一般不進(jìn)行處理，而是直接排入水體或水道，長年排入污泥后造成河道淤積和水道堵塞。廢水回收工藝流程為：濾池的反沖洗廢水進(jìn)入回流調(diào)節(jié)池后經(jīng)泵提升至前端配水井，同時反應(yīng)池、沉淀池的排泥經(jīng)濃縮池濃縮后，上清液進(jìn)污泥調(diào)節(jié)池，最終至前端配水井。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在采取一定措施后可使水廠自用水量減少至水廠產(chǎn)水量的 5％以下。從比較表看出，經(jīng)濟(jì)上兩種池型投資相差不大，技術(shù)上 V 型濾池沖洗水耗水量低于四閥濾池近 45％，V 型濾池構(gòu)造和過濾方式更符合過濾機(jī)理，而且其占地省，這在狹小廠區(qū)是很適合的，所以在技術(shù)上 V 型濾池優(yōu)于四閥濾池，考慮到本工程為國外政府貸款工程，可引進(jìn)國外先進(jìn)可靠的自控設(shè)備，并結(jié)合國內(nèi)目前已建成的 V 型濾池的運(yùn)行情況，證明在先進(jìn)可靠的自控設(shè)備條件下，V 型濾池不僅運(yùn)行可靠，而且運(yùn)行成本低，因此本工程過濾工藝采用 V 型濾池。四閥濾池是給水處理中過濾工藝的傳統(tǒng)池型，也是國內(nèi)水廠中普遍應(yīng)用的一種濾池，其優(yōu)點(diǎn)是工作穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠，其缺點(diǎn)是反沖洗耗水量較大，雖采用電動閥門做進(jìn)一步優(yōu)化，但無法做到微量調(diào)節(jié)閥門開啟度以控制濾池濾速。該池型的缺點(diǎn)是自控要求較高，反沖洗設(shè)備較多。V 型濾池是一種新型濾池，其優(yōu)點(diǎn)是過濾周期長，濾料層利用率高，濾速較高（本工程濾速采用 8m/h 是為挖潛和超越時直接微絮凝過濾留有余地的） ，濾后水質(zhì)好。上述濾池雖名稱不同，但從過濾機(jī)理上都屬于快濾池的范疇，僅是池體型式有所不同。4. 過濾方案比較過濾是使水經(jīng)過一種多孔物料而將懸浮物質(zhì)分離出來的一種工序，給水處理中最常用的過濾池型是快濾池，用以除去源水在反應(yīng)沉淀后的殘留絮體和雜質(zhì)。從比較表看出，經(jīng)濟(jì)上小間距斜板沉淀池方案占地遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于平流沉淀池方案，投資估算小間距斜板沉淀池方案較平流沉淀池方案省 萬元；但技術(shù)上因源水水質(zhì)濁度在汛期時變化較大，加之水廠規(guī)模達(dá)到中等設(shè)計(jì)規(guī)模，因此針對本工程水源的特點(diǎn)，沉淀池選用對原水水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定的沉淀池更合理，而且建設(shè)單位在應(yīng)用平流沉淀池方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)與建設(shè)單位協(xié)商，本工程決定采用平流沉淀池。缺點(diǎn)是池體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但在狹小廠區(qū)應(yīng)用此工藝有很大的優(yōu)勢。平流沉淀池在某市江南水廠應(yīng)用多年，運(yùn)行穩(wěn)定，也有豐富地運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，所以本方案比較中選平流沉淀池為一方案，兩池型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較詳見表 。平流沉淀池在我國是一種傳統(tǒng)成熟沉淀池型，而且應(yīng)用較廣。3. 沉淀池方案比較沉淀是指通過重力沉降作用自懸浮液中去除固體顆粒。所以本工程決定采用較傳統(tǒng)網(wǎng)格反應(yīng)池有改進(jìn)的小孔眼網(wǎng)格反應(yīng)池?！皽u旋混凝低脈動沉淀給水處理技術(shù)”指導(dǎo)下的小孔眼網(wǎng)格反應(yīng)池的特點(diǎn)前面已經(jīng)介紹，基于亞微觀水力學(xué)的小孔眼網(wǎng)格反應(yīng)池，全程布設(shè)網(wǎng)格，有利于析出的小礬花的快速有效碰撞，使礬花顆粒由小變大，由松散到密實(shí)，既保證了反應(yīng)后礬花顆粒達(dá)到一定的尺度和密實(shí)度，又增強(qiáng)了礬花抗剪切的能力，從而避免了反應(yīng)的不完善和過反應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生。從比較表中可以看出, 雖然經(jīng)濟(jì)方面串聯(lián)式圓管混合器較機(jī)械快速混合設(shè)備投資省、電耗省、設(shè)備安裝管理方便，但在技術(shù)上機(jī)械快速混合設(shè)備在對源水的適應(yīng)能力方面優(yōu)于串聯(lián)式圓管及其它混合器，此點(diǎn)在對源水為江河水的給水處理工藝中是相當(dāng)重要的，而且本工程選用垂直軸攪拌器，電機(jī)部分均設(shè)于池頂部，維修管理方便，且采用無級變速傳動裝置，更易使混合達(dá)到最佳效果，故本工程決定采用機(jī)械快速混合設(shè)備。串聯(lián)式圓管混合器是在“渦旋混凝低脈動沉淀給水處理技術(shù)”指導(dǎo)下近年來發(fā)展的新技術(shù)，它可形成高比例、高強(qiáng)度的微渦漩，利用微小渦漩的離心慣性效應(yīng)使混凝劑迅速散至水體細(xì)部，使膠體顆粒瞬時脫穩(wěn)，為完善反應(yīng)奠定良好的基礎(chǔ)。早期由于國內(nèi)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性較差，應(yīng)用不多，但隨著國外貸款工程的增多，可選用較好的國外混合設(shè)備，機(jī)械快速混合也得到廣泛應(yīng)用。本比較方案中選用的兩種典型混合設(shè)備均在國內(nèi)水廠中有應(yīng)用。近年來，隨著水處理技術(shù)的提高，為確保出水水質(zhì)，混合設(shè)備的選用得到了普遍的重視。1. 混合設(shè)備方案比較混合是混凝的首要一關(guān)，此過程使混凝劑水解產(chǎn)物迅速擴(kuò)散到水體每一個細(xì)部，使所有膠體顆粒幾乎在瞬間完成脫穩(wěn)與凝聚，故也稱初級混凝過程。此種效率高，占地省的池型由于沖洗設(shè)備多，過程復(fù)雜，自動化控制內(nèi)容多，故需要操作人員有較高的技術(shù)和素質(zhì)。反沖洗方式為氣水反沖加表面掃洗，沖洗效果好、周期長、省水省電。該技術(shù)在國內(nèi)南京上元門水廠、西安黑河引水凈水廠、上海月浦水廠、大場水廠、閘北水廠等都已有成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，由于得到了高效率、高水質(zhì)、節(jié)水節(jié)能等效果，故在國內(nèi)得以推廣。對于過濾，目前在給水處理中 V 型濾池是一種高效、穩(wěn)定的過濾技術(shù)。該新建凈化工藝是采用“渦漩混凝低脈動沉淀給水處理技術(shù)” （串聯(lián)式微渦圓管混合器－小網(wǎng)格反應(yīng)池－小間距斜板沉淀池）設(shè)計(jì)的。大橋水廠處理能力為 104m3/d。改用此技術(shù)的 25104m3/d 二期工程正在設(shè)計(jì)施工。經(jīng)調(diào)研，目前國內(nèi)應(yīng)用“渦旋混凝低脈動沉淀技術(shù)”的水廠如下表所列：新建項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目名稱 實(shí)施地點(diǎn) 規(guī)模 時間 原水狀況大慶供水公司中引水廠二期新建工程 中引水廠 25 萬噸 1999龍虎泡水庫，低溫高濁，高堿度水克拉瑪依供水公司第四水廠新建工程克拉瑪依供水公司第四水廠 10 萬噸 1999 水庫水山東勝利油田淳化水廠新建工程 淳化水廠 10 萬噸 2022 引黃水庫水江蘇省高郵市自來水公司新建工程 高郵水司 10 萬噸 2022 水庫水大連莊河自來水公司楊樹房水廠新建工程 楊樹房水廠 5 萬噸 2022 水庫水青島市城陽區(qū)自來水公司夏莊水廠新建工程 夏莊水廠 5 萬噸 2022 水庫水江蘇省句容市自來水公司第二水廠新建工程 句容市第二水廠 5 萬噸 2022 水庫水廣東韶關(guān)鋼鐵公司凈水廠新建工程廣東韶關(guān)鋼鐵公司凈水廠 4 萬噸 2022 水庫水大慶市中引水廠地表水以龍虎泡為水源，一期規(guī)模25104m3/d，采用靜態(tài)混合－傳統(tǒng)網(wǎng)格反應(yīng)－側(cè)向流斜板沉淀－氣水反沖濾池的處理工藝，1995 年投入運(yùn)行后，由于春、秋季節(jié)出現(xiàn)低溫、高濁（1000NTU 以上） ，出水能力僅 8～1510 4m3/d。此技術(shù)近年來在秦皇島海港水廠、大慶市中引水廠、南京市大橋水廠、昆山市玉峰水廠等地得到了推廣和應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，近年來也得到了城市供水行業(yè)的關(guān)注。由于理論上的重大突破，大幅度地提高了水流中顆粒的碰撞和傳質(zhì)速率，實(shí)現(xiàn)了高效率地混合、絮凝、沉淀，從而保證高效率地除濁與高質(zhì)量的供水。 凈水工藝方案敘述值得提出的是為了尋求穩(wěn)妥、高效、占地小、運(yùn)行管理方便的處理工藝及布置型式，設(shè)計(jì)單位在對江南水廠進(jìn)行調(diào)研的同時，借此對以往工程建設(shè)單位進(jìn)行了回訪，尤其提出為了設(shè)計(jì)合理可靠高效的新型處理工藝，哈爾濱工業(yè)大學(xué)多相工藝研究中心提供了“渦旋混凝低脈動沉淀給水處理技術(shù)”的技術(shù)支持。 4. 確保出水水質(zhì)的同時，積極慎重地采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。2. 出廠水質(zhì)設(shè)計(jì)值：本工程將凈水廠出廠水質(zhì)目標(biāo)定為符合國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB574985)，并同時符合《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(中華人民共和國衛(wèi)生部、衛(wèi)生法制與監(jiān)督司 2022 年 6 月)，所以梅園水廠出廠渾濁度小于 1NTU，汛期不超過 3NTU。為便于比較，確定如下比較原則：1. 進(jìn)廠水質(zhì)設(shè)計(jì)值：在給水凈化工藝中，當(dāng)原水水質(zhì)符合生活飲用水二級水源水水體標(biāo)準(zhǔn)時，一般用濁度做為凈化處理工藝選擇和出廠水水質(zhì)的控制指標(biāo)。江南水廠主要處理工藝見圖 ：信江 一級泵房 網(wǎng)格反應(yīng)池 平流沉淀池 移動罩濾池 清水池 二級泵房 雨水管網(wǎng)加液氯泵前加混凝劑圖 江南水廠流程框圖 凈水工藝流程方案比較 凈水工藝比較原則由 節(jié)的論述可知信江在某市月湖段水質(zhì)良好，水質(zhì)達(dá)到GB38382022《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中 II 類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此在凈水廠中采用常規(guī)凈化工藝（混凝－沉淀－過濾－消毒） ，即可保證出廠水水質(zhì)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB574985)及《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》( 中華人民共和國衛(wèi)生部、衛(wèi)生法制與監(jiān)督司 2022 年 6月)。江南水廠以信江為水源，設(shè)計(jì)總供水規(guī)模為 104m3/d，工程分兩期建設(shè)。因此，本工程凈水廠廠址擬選擇在廠址一。兩廠址方案比較見表 71。(2) 廠址二：廠址二位于夏埠區(qū)，處于信江北岸，西臨規(guī)劃夏埠四環(huán)路，地面標(biāo)高為 ，需建防洪堤，該處現(xiàn)為農(nóng)田，無須拆遷，但此廠址位于江北，與供水區(qū)有一江之隔，所以供水極其不便，供水干管施工費(fèi)用高，供水距離遠(yuǎn)，加之，因夏埠區(qū)地下水產(chǎn)量僅 2~3 萬噸/日，滿足不了供水要求，若廠址選在該處，只能選信江凸岸為取水口，其取水水質(zhì)不如凹岸取水好、穩(wěn)定。另外，此處離供水區(qū)域較近，且周邊有建成的 25 號路與沿江大道相通，交通便利，職工生活方便。通過多方面的綜合分析，可供選擇的廠址共有兩處：(1) 廠址一：廠址一位于本工程取水口附近，西臨規(guī)劃沿江道，東臨梅園大道，處于信江南岸地面標(biāo)高為 ，無需建防洪堤。 廠址選擇某市區(qū)現(xiàn)狀供水系統(tǒng)為單水源供水體制，江南水廠位置較合理，位于整個市區(qū)信江岸邊中部，其供水區(qū)域主要是老市區(qū)。(3) 符合城市環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡要求。 凈水廠廠址選擇 廠址選擇原則(1) 在結(jié)合供水現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，盡量符合城市規(guī)劃發(fā)展需要。 取水方式根據(jù)現(xiàn)場踏勘，本工程取水方式擬建為岸邊合建式取水，即取水井和取水泵房合建。所以現(xiàn)階段本工程的取水口擬選在位置二處。根據(jù)取水構(gòu)筑物位置選擇原則，并經(jīng)與建設(shè)單位現(xiàn)場踏勘，沿信江凹岸有五處岸陡水深，該六處位置分述如下：位置一：在老市區(qū)上游已為某市鐵路系統(tǒng)的自備水源取水口；位置二：在老市區(qū)上游原為