淺析鳳岡縣1.6萬t水廠技術改造

□李天明（貴州省鳳崗縣水務局）

水廠的水處理工藝和自動化控制是水廠高效運行的關鍵，通過對水廠的沉淀、過濾、消毒和控制系統的改造，可提高生產的可靠性和安全性，實現優質、低耗和高效供水，獲得良好的經濟效益和社會效益。

鳳岡縣1.6萬t水廠水源為穿阡水庫庫水，該水庫為中型水庫，總庫容1050萬m3，正常蓄水位為783.00m，絮凝沉淀池底板高程773.30m，正向變截面濾池底板771.60m，清水池底板高程770.30m。水位在781.00m以下時，需開啟取水泵加壓才能保證水廠進水量。該水廠始建于2004年，設計供水能力為1.60萬m3/d，水處理工藝流程見圖1。

圖1 水處理工藝流程圖

改造前存在的問題：水廠的進水量達不到供水規模；絮凝沉淀池的排水量和正向變截面濾池的濾速達不到處理能力，導致池頂漫水；管廊布置繁瑣，閥門操作不便。為此，2008年的8-9月，對該水廠的關鍵工藝進行了技術改造，解決了長期困擾該水廠的供水不足問題，達到了預期的效果。

1 絮凝沉淀池改造

1.1 增加混合器

已建絮凝池無混合器，未能使藥劑與水進行急劇、充分混合達不到絮凝的要求。為了使混凝劑迅速分散，使加入到水中的混凝劑保持在水中的濃度均勻一致，有利于混凝劑水解時生成較為均勻的聚合物，更好地發揮絮凝作用，考慮增加混凝設施。由于受經濟條件的影響，采用能耗低、效率高、投資省、體積小的管式混合，將原管改裝成DN500SF管道混合器，并將投藥管改裝到混合器上，達到混凝劑充分混合的目的。

1.2 絮凝池進水管改造

針對庫水位與絮凝池高差不大的情況，將絮凝池進水管的管頂改建到與池頂相平，即降低0.4m，并用斜出口減去一個彎頭，使水頭增加，水頭損失減小。

1.3 沉淀池集水管

針對沉淀池集水管為U-PVC管，跨度較大并已彎曲，且全管開孔面積較小，達不到過流要求的這一現狀，采用對沉淀池集水管上增加開孔，使全管開孔面積相當于集水管面積的1.1倍，管頂開通氣孔10個，增加橫向槽鋼承受重量，以達到過流的能力。

2 正向變截面過濾池改為無閥濾池

2.1 改造方案

將大阻力穿孔管集（配）改為鋼板和格柵小阻力配水，為了集（配）水均勻，保留原DN400集（配）水管，割去原多孔管，并將孔口修理整齊，保證孔口直徑≥原管外徑，并與清水箱底接通，經過核算，當表層沖洗強度為13L/S.m2時，底層沖洗強度為15.6L/S.m2，在沖洗時不會亂層，并能充分發揮變截面的優越性，這一改造使渡床高度與阻力降低，使改為無閥濾池成為可能。

將濾池上部改為清水箱，故增加池蓋板，使之與清水箱分開。改原DN400反洗排水管為電控反洗虹吸管，用自動開閉電控閥門來實現自動反沖洗。代替水力自控反沖洗系統。其優點是電控虹吸管用料少，結構簡單，動作準確，開閥即可沖洗，省去了水力自控時間抽氣而大量浪費的處理水，降低了處理成本。原渦輪蝶閥拆除，改用插板式強度調節器。

改造池頂配水箱，以可調節配水堰的方式向新裝的濾池進水管配水。增加三池之間DN400連接管，以供應足夠的沖洗水。各高程控制詳見表1。將放空閥改裝在輸水旁通管底。

表1 高程設計表 單位：m

3.2 改造后無閥濾池的特點

在基本不改變原變截面快濾池結構的基礎上改造成單閥電控濾池，充分發揮變截面濾池的優點，并能正常運行。抬高出水管，可直接向清水池輸水。進水系統可自動排氣，消除了無閥濾池挾氣運行弊病，進水阻力小。配水系統從大阻力改為小阻力，使無閥濾池變為可能，二級配集水，優于一般配水的均勻度，降低了濾床高度。電控虹吸管沒有抽氣形成真空的過程，開閥即可沖洗，比水力自控虹吸系統節水，性能穩定。電控無閥濾池每池只有1個電控閥門，比電控快濾池少了3個電控閥門，管理與維修簡單得多，管廊中管理與閥門大大減少。

3 出水系統技術改造

由于濾池出水管提高，可以改裝原出水管直接向兩個清水池送水。由于出水管坡度達60‰，DN400管可遠高于處理水量，故不用再增加總出水管。提高DN400總出水管，出水管廊后用兩根從下面拆除的DN300管道向清水池送水。拆除原濾池出水管、沖洗管、進水管、通清水池和池外的DN300清水管。將原反沖洗進水總管輸水管道濾池出水一段改裝成旁通管。拆除山上高位水池（反沖洗用）至山下的DN400供水管、上山的水泵出水管和原沖洗水泵。增加管廊排水系統，用原清水池外DN300管改裝。在新清水池上安裝水位標尺。水廠總出水管上安裝DN500超聲波流量計。

出水系統改造后的特點：從濾池以大坡度直接向清水池送水，徹底消除了原系統氣阻而不出水隱患。增加了旁通管，為擴建大清水池提供了輸水管。增加了清水池水位標尺，可以隨時掌握池中水位。增加了流量計，使水廠有了計量設施，提高了考核能力。拆除了多余管道和閥門，使現場整齊，管理與維修簡單化。消毒系統改裝投藥管于濾池總出水管上。

4 鳳岡縣水廠控制系統改造

將濾池的六個電控閥集中到一個操作柜上，進水時人工啟動時間繼電器，停水時人工按鈕停止時間繼電器，控制柜安裝在控制室。

過濾池反沖洗：在反沖洗排水管上裝有電節點壓力表，電控排水閥上裝有時間繼電器，當達到終期允許水頭時，電節點壓力表兩針重合，指令開閥沖洗，沖洗完畢時時間繼電器指令關閥，重新過濾。也可以直接使用時間繼電器控制過渡周期與反沖洗時間。二氧化氯發生器：運行方式與混凝劑投加系統相同，余氯量由人工化驗控制。

5 結語

文章通過對鳳岡縣1.6萬t水廠技術改造的分析，得出了以下結論：水廠的生產過程是一個較為復雜的連續過程，對于各個工藝系統的設計要求較高，涉及眾多技術和設備，設計本身具有一定的難度，故在該水廠的設計中存在的問題較多，影響了各個工藝的正常發揮，甚至影響了系統的正常運行。水廠的技改，必須因地制宜，針對水廠工藝存在的問題，參考各地水廠的技改經驗，認真分析計算，創新思路，以達到技術可靠、經濟合理、安全運行的目的。

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