保定市某縣城凈水廠設計

許巧哲 崔碩垚

(1.中核第四研究設計工程有限公司，河北 石家莊 050021； 2.北方工程設計研究院有限公司，河北 石家莊 050000)

保定市某縣城凈水廠設計

結合保定市某凈水廠的實際情況，介紹了其凈水工藝流程，從穩壓配水間、絮凝沉淀池、加藥工房、污泥脫水房等方面，闡述了凈水處理構筑物的工藝設計參數及方法，保證了凈水工程的經濟性與合理性。

凈水廠，穩壓配水井，翻板濾池，排泥池

1 工程概況

保定市某縣城凈水廠在原有以地下水為水源的凈水廠內建設，設計規模3萬m3/d，以南水北調為水源的凈水廠投入運行后，逐漸停用地下水源。廠內現有清水池2座，單池有效容積2 000 m3，約為設計規模3萬m3/d的13%，滿足調蓄要求。現有加氯間內設有二氧化氯發生器兩臺，每臺加氯量2 000 g/h，滿足清水池加氯1.0 mg/L的設計要求。現有二級泵房設有單級雙吸離心泵4臺(3用1備)，設計參數：Q=291 m3/h～485 m3/h～612 m3/h，H=46 m～41 m～34 m，N=75 kW，變頻控制，滿足3萬m3/d供水要求。因此以南水北調為水源的凈水廠建設中不再考慮清水池、二級泵房、加氯間的設計。

2 原水水質與工藝流程

本工程以南水北調引水為水源。南水北調中線來水水質基本符合國家地表水環境質量Ⅱ類水體標準，但缺乏詳實準確的原水水質資料，有一定的不確定性。另外，經過明渠長距離輸送后，期間有可能遭到沿途的有機物污染、氨氮增高以及微生物遷移的威脅等。

針對Ⅱ類水體標準，采用常規的凈水處理“混合+絮凝沉淀+過濾”工藝即可滿足要求。

為應對南水北調來水經長距離明渠輸送可能存在的有機微污染問題，本工程采用設計高錳酸鉀投加裝置和二氧化氯投加裝置以應對微污染的原水。同時當長江水發生突發性污染時，在配水井投加粉末活性炭以確保出水達到供水水質標準。工藝流程如圖1所示。

3 凈水處理構筑物工藝設計

3.1 穩壓配水井、格柵間

穩壓配水井及格柵間的功能是穩壓并調節、分配來水，攔截較大的懸浮物，同時作為化學預處理的投藥池使用。平面尺寸13.25 m×5.5 m，高出地面6.8 m，設計進水井自由水頭為6.3 m。格柵間設有循環齒耙清污機2臺，設計參數：B=0.9 m，b=10 mm，α=60°，N=1.0 kW。

高錳酸鉀預氧化后再加氯，可降低水質突變性，設計兩者投加間隔時間為5 min。需投加粉末活性炭時，高錳酸鉀投加量增大，設計兩者投加間隔時間為3 min，粉末活性炭和原水的接觸時間不少于10 min。因此，該構筑物設計停留時間為15 min。

3.2 絮凝沉淀池

本工程設計采用網格絮凝池+斜管沉淀池，建于室內，1座，分兩格，平面尺寸26 m×20.9 m，深5.5 m。網格絮凝池按分格數分為三段，并添加小孔眼反應設備，小斗重力排泥，絮凝時間19 min。斜管沉淀池設計液面負荷5.8 m3/(m2·h)，采用不銹鋼集水槽集水，小斗重力排泥。

3.3 翻板濾池

翻板濾池建于過濾間內，平面尺寸為26.4 m×15.65 m，深3.3 m，設置氣動閘板4套，氣動翻板閥4套，臥式單級離心泵4臺，Q=400 m3/h，H=12.5 m，N=22 kW，羅茨風機2臺，Q=28.22 m3/min，P=49 kPa，N=37 kW，壓縮空氣系統1套。設計濾速9.5 m/h，強制濾速12.7 m/h，工作周期24 h～36 h。反沖洗步驟：第一步，單獨氣沖，氣沖強度13 L/(s·m2)，歷時3 min；第二步，氣水聯合反沖，氣沖強度13 L/(s·m2)，水沖強度3 L/(s·m2)，歷時6 min；第三步，單獨水反沖，水沖強度9 L/(s·m2)，歷時3 min；第四步，單獨水漂洗，水沖強度6 L/(s·m2)，歷時2 min。

3.4 加藥工房

加藥工房平面尺寸：20.8 m×9.4 m，高4.2 m，內設二氧化氯加氯機2臺(1用1備)，Q=3 000 g/h，N=3.0 kW；PAC溶液儲存罐2臺，PE材質，V=5 m3，加藥泵3臺(2用1備)，Q=0 m3/h～0.5 m3/h，H=40 m，N=0.75 kW；高錳酸鉀投藥裝置1套，包括JY型加藥裝置2臺，V=1.0 m3,φ×H=1.00 m×1.30 m，N=0.75 kW，計量泵2臺，Q=0.1 m3/h～1 m3/h，H=0.4 MPa，N=0.75 kW。二氧化氯設計按有效氯計算投加量為2.0 mg/L，用于穩壓配水井處預氧化加氯；PAC設計投加量為20 mg/L，用于絮凝沉淀池絮凝劑使用；當水廠進水有機物較高、水質較差時，輔以投加高錳酸鉀，設計最大投加量1 mg/L，配制濃度5%～10%。

3.5 排泥池及排水池

排泥池的功能是將絮凝沉淀池的定期排泥收集至調節池后經泵均勻、連續的輸送至濃縮池；排水池功能是將D型濾池的反沖洗廢水和濃縮池的上清液收集至排水池后經泵均勻、連續的輸送至穩壓井，回到水處理系統中，既節約了水廠用水量又避免瞬間負荷對處理系統的影響。排水池平面尺寸17.7 m×8.8 m，深4.7 m，設計參數：有效容積384 m3，大于1次翻板濾池反沖洗排水，同時為下一格反沖洗排水騰空池容。排泥池平面尺寸為16.15 m×8.8 m，深5.2 m，有效容積380 m3，設計停留時間24 h。

3.6 污泥濃縮池

污泥濃縮池的功能是增大污泥濃度，減少污泥體積，確保后續污泥脫水的正常運行。濃縮池1座，分為2格，單格尺寸為8.0 m×4.6 m(φ×H)，設計參數：沉淀池排泥含固率按0.5%計算，干泥量1 500 kgDs/d，排泥水體積200 m3/d，小時流量：12.5 m3/h，單座固體通量0.62 kg/(m2·h)，液面負荷0.25 m3/(m2·h)。

3.7 污泥脫水機房

污泥在脫水機房進行脫水，降低污泥含水率，以減少污泥體積，便于污泥貯存、外運以及再利用。平面尺寸：18.5 m×9.5 m，高5.0 m，內設離心脫水機2臺，Q=5 m3/h～15 m3/h，轉速為3 200 rpm，主電機為30 kW，副電機為11 kW，1用1備；PAM一體化溶解加藥裝置，加藥量2 kg/h～10 kg/h，N=3.0 kW。設計進離心脫水機的污泥含水率97%，出泥含水率80%，體積7.2 m3/d；設計污泥加藥(PAM)量5 g/kg干污泥量，對應濃度5‰。

4 結語

針對保定市某縣城凈水廠的工程設計，主要介紹了凈水處理及排泥水處理的工藝設計特點，根據南水北調來水水質，選擇合理的工藝處理流程，經過前期的充分論證與分析，確定了工程各處理設施的主要設計參數，保證了整個工程系統的經濟性與合理性。該工程對于水源為南水北調水的凈水廠工程設計具有一定的參考價值。

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[2] CJ/T 206—2005，城市供水水質標準[S].

[3] GB 3838—2002，地表水環境質量標準[S].

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Abstract: Combining with actual conditions of the water purifying plant in Baoding city, the paper introduces its water purifying procedures. Starting from aspects of voltage stabilizing water distribution room, flocculation and sedimentation tank, medicated workshop, and sludge dewatering house, it describes the technological design parameters and methods of the water purifying plant structure, so as to guarantee the economy and rationality of the water purifying engineering.

Key words: water purifying plant, voltage stabilizing water distribution well, flap-type filter, sludge discharge tank

Design of the county water purifying plant in Baoding city

Xu Qiaozhe1Cui Shuoyao2

(1.ChinaNuclear4thAcademyDesignEngineeringCo.,Ltd,Shijiazhuang050021,China; 2.TheNorthEngineeringDesignAcademyCo.,Ltd,Shijiazhuang050000,China)

1009-6825(2016)15-0118-02

2016-03-16

許巧哲(1982- )，女，工程師； 崔碩垚(1983- )，男，工程師

許巧哲1崔碩垚2

(1.中核第四研究設計工程有限公司，河北 石家莊 050021； 2.北方工程設計研究院有限公司，河北 石家莊 050000)

TU991.2

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