大型水厂升级改造理念与工程实践的分析

CONSTRUCTIONANDBUDGET

DOI:10.13993/j.cnki.jzyys.2019.06.013

2019年第6期

大型水厂升级改造理念与工程实践的分析

舒

莹

〔悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司，安徽合肥230000〕

摘要：水厂是供给人们生活用水的重要组织，升级改造是城市化、集约化发展对水厂提出的客观要求。通过规模性的研究以及布施，科学建立净水池、应用先进的净化系统、处理系统，提升水质、节能减排。本文主要探讨了大型水厂升级改造的理念，并对具体的工程实践进行了分析，旨在为水厂改造提出经验建议，保障水厂改造的科学性。

关键词：水厂改造；升级改造理念；工程实践；处理系统中图分类号：TU991.6

文献标志码：B

文章编号：1673-0402（2019）06-0046-03

城市供水不仅仅需要考虑供水量，还需要计算出水指标，对其可靠性、安全性进行评估。很多大型水厂比较古老，净水工艺、出水工艺无法满足现代化的要求，严重河流污染、地下水污染也对水厂升级改造提出了新的要求。很多大型水厂通过升级改造的方式，综合考虑成本与效益之间的关系，尽可能维持水厂的正常运行，使其具有安全性、可靠性。

给城市用水。阶段性实施理念是保障生产以及建设协调性的重要关键，水厂需结合自身的生产特点，限定范围进行改造，对供水网络进行合理调配，应用阶段性的升级改造理念；三是生产管线的协调理念。水厂地下有很多供水管线，包括很多重力流管道，结构比较复杂，管道之间相互连接、相互影响。改造人员应综合考虑管线的布置，绘制完善的线路图，应用分步实施理念对其进行改造优化；四是设备的时序理念，改造期间应综合考虑改造目标，综合分析设施、设备等问题，合理安排改造时序，应用先建后拆的理念，保障整体工程的有序进行；五是智能改造理念，在升级改造中可应用先进的三维成像技术、智能系统、虚拟现实技术等，将智能系统与水厂结合，实现自动化的供水、净水，使其具有智慧的维护监测、环境控制功能［1］。

1水厂升级改造理念应用

水厂升级改造需要综合考虑用地问题、管线问题、设备问题等，为了保障升级改造的可行性，主要应用以下理念：一是构筑物的优化理念，这是改造工程所必须考虑的问题。在原有用地的基础上，对建筑物进行重新叠合建设，优化建筑空间资源，水厂中的过滤池、清水池、冲洗设施等，均应用叠合优化理念；二是阶段性实施理念，水厂需要在生产的同时补

收稿日期：2019-01-23

作者简介：舒莹（1984-），男，本科，工程师，主要从事给排水设计工作。

2水厂升级改造工程实践分析

2.1案例分析

某大型水厂在20世纪70年代建立，位于城市的中心区域，周围拥有大量的居民区、道路以及河流，扩建用地较少。改造工程被局限于水厂的内部，在改造的同时需要为周围的居民持续供给水源。水厂水源来自于某条大型河流，通过水泵站驱动运输至水厂，水厂曾经历过升级改造，拥有两条制水系统，容积分别为15.6万m3

和14.8万m3

。沉淀池、滤水池、清

水池分别为4组、4组、6组，取水泵站以及增压泵站各一组，每天可输送25m3的水源。

2.2升级改造难点2.2.1改造环境复杂

水厂内部构筑物较多，设备比较陈旧，总图十分凌乱，水厂建成之后，经历过升级改造，总体布置比较分散、凌乱，建筑物与设备之间均存在极大的问题，节能效果也并不明显，水厂内部有很多老旧的设备需要更换，需要进行改造的区域较多，清水的库容也比较小，自动化程度较低。

2.2.2处理效果较差

由于设备以及工艺的落后，水厂处理效果较差，经过综合统计，系统在沉淀之后污水浊度比较高，出水需耗费大量氧气，无法满足优质供水的客观需求。两个制水系统沉后水浊度高到20NTU左右，临界于城市供水的出水优质标准。

2.2.3水源污染严重

水源之中包含大量的有机物，水质比较差，甚至会存在周期性的水质污染事件。虽然水厂经历过多次升级改造，但出水的含氧量、锰元素等无法达到国家的标准要求。合流制的生产排水系统存在严重不达标问题［2］。

2.3升级改造目标

升级改造之后水源输送规模每天仍为25m3，水泵输送里程不变，在改造期间维持15.6万m3的供水规模。经过改造之后，水厂的出水指标能够满足标准要求，水色度、浊度、CDO均满足国家制定的出水标准。水厂

2019年第6期总第278期泵站经过改造之后，机组的运行效率应有所提升，在不同时段、季节内均能够完成原水调度的目标。厂区内的生产水、污泥水等均应经过处理之后进行排放，并满足国家颁布的相关标准。并如表1所示，对相关质量指标进行控制。

表1低温期原水与厂水指标项目原水

出厂水

峰值谷值平均峰值谷值平均水温（℃）14911.114911.1浊度（NTU）

15

1.8

5.5

0.12

0.050.09耗氧值（mg/L）2.341.211.750.74

0.31

0.52

总铁（mg/L）0.470.290.39＜0.05＜0.05＜0.05

2.4水厂升级改造工程实践

综合考虑各项因素，设计人员决定应用造工程对水厂造成的影响，保障整体的安全性、操作性，具体工程内容如下所示。

2.4.1优化整体设计方案

在现有的场地范围内进行整体优化，既要尽可能提高水质，也要合理整体布局，保障进水、出水的流畅性，并提高整体出水设备的可靠性，每日需要维持15.6m3的出水量。经过综合评估之后，部分没有改造价值的建筑物已经无法进行再次改造，将建筑全部进行拆除作业。具体工程分为两个阶段：一是保留南部生产线，保障基础生产规模；二是北部地区改造进行常规处理、深度处理、回水池建设，低峰期间改造原本的水泵站、增压泵站。

整体设计施工应用集约化的理念，砂滤池、活性炭池、臭氧池等区域合建在一起，最大限度节省占地，解决建筑物单个布置问题，具有节能环保等特征。工程实践中重新梳理各项输水管道以及输水管线，应用分流系统实现各地区的重新布置，减少倒灌等历史遗留问题。改造同时，引进了自动化技术，为智能水务工作预留了空间，致力于现代化、智慧型水厂的打造与建设［3］。例如，在建设升级过程中，可以使用ICEAS工艺对系统进行优化，在COD、SS、NH3-N等多项指标上完成去除效率

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“腾笼换鸟”的升级改造方案，尽可能减少改2019年第6期总第278期的增加，尤其是在对TN处理上，可以增加11.62%，达到污水处理改造的目标。

2.4.2设施能力综合完善

工程实践过程中保留了一部分原水水质较好的设施，将正常运行模式与超越运行模式结合，尽可能减少运行的费用。原有两座清水池以及排泥系统得到了保留，应用局部区域改善方式，减少运行成本。水厂建筑物中具有水处理功能的系统，改造成为渠道连接模式，尽可能减少水头的投入与应用，沉淀池到滤池的区域减少了0.5m，每年可以为水厂节省资金成本约10万元。在对排泥水系统进行改造期间，新建回用水池设备，原有的排泥水池主要承担泥水搜集作业，脱水机设备经过增加以及更换，部分平衡设施仍具有很强的应用价值，并对其进行改造。最后，利用现有取水泵站、增压泵站，对配套的电气设备、水泵设备、电机设备等进行了完善，多方案对其进行了计算以及比较，调整了原本的变频电机数量以及水泵参数，提升了原有设备的效率，能够节省大量的资金。如图1所示的沉淀池与清水池设施，在进行设计改造过程中，应将成本条件作为最优化的基本管理策略，在维持核心功能作用的同时，降低运行维护中可能存在的资金过量消耗问题，从基础建设角度，缩减开支条件，达到经济化发展效果。

图1沉淀池及清水池

2.4.3净水主要工艺参数

改造之后，臭氧接触池为两格，最大投加

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率每升为1mg，新建四座平流沉淀池，絮凝时间大概在17min左右，停留时间在1.71L上下，沉淀池出水在通过砂滤池进水，水头损失率降低。综合滤池中，改造之后包括均质砂滤池、臭氧接触池、吸附池、泵房、电气房等，砂滤池主要分为两组，臭氧接触时间为13min，活性炭吸附两组，空床停留时间为12min以上。处理系统预留一台离心机设备，脱水机的污泥含固率在30%以上。工程升级改造试运行之后，处理效果良好，出水水质满足国家标准，色度、耗氧量均比较低，加药间应用自动化技术持续添加混凝剂、助凝剂等，具有强大的储存、配置、控制功能，预留了药剂增加空间，加注间进行了单独的防爆设置，投加点为2个。

3结语

总而言之，水厂改造需要重点解决用地问题、技术问题，从整体角度出发对水厂进行合理划分、科学改造，减少外界因素对水源处理、出水运输的影响。升级改造应用集约化的理念，能够有效地节约资源、保护环境、优化成本，应在工程实践中重新梳理各节管线，做好科学的优化方案，保障整体工程的顺利实施。

参考文献：

1］周丹，许浩先，汪文正.某水厂15000m3/d水处理

系统升级改造工程实践［J］.广东化工，2017，44（21）：129-130.

2］侯锋，王凯军，邵彦青，等.北京碧水下沉式再生

水厂升级改造及生态综合体建设［J］.中国给水排水，2017，33（10）：54-58.

3］魏琳.水厂升级改造工程中深度处理工艺的设计方

案和可行性分析［J］.净水技术，2016，35

（02）：93-97，116.

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