吉林市二水厂扩建工程设计

1、吉林市二水厂扩建工程设计摘要：介绍了吉林市二水厂扩建工程的设计特点及主要设计参数，结合运行状况分析了工艺设计中存在的一些问题。关键词：净水厂,工艺设计,运行管理吉林市二水厂位于龙潭山脚松花江畔，原规模41043/d(1964年建成投产)，由于供水量已无法满足需求，于1992年开始扩建。工程分两期建立，一期新建取水泵站及输水工艺，二期扩建净水厂及管网部分，设计规模121043/d。扩建工程设计特点主要表达在：工艺构筑物选型充分考虑原水水质特性；成套引进国外先进工艺及设备；引进先进的自控技术及完善的数据采集处理系统；采用了先进的节能降耗技术及设备；扩建同时结合了对原有老工艺的技术改造。1净水工艺设

2、计及运行1.1取水工艺取水位置在龙潭大桥下游300的江心处，水质较好，可防止冰凌冲击。采用江心吞没式箱式取水装置，箱体两面进水，流速为0.15/s。共设两个箱体，每个箱体平面尺寸为12.75.5，高3.9。取水头部的设计特点：为了方便施工，将其分割为两个独立箱体，钢筋混凝土箱体预制；在箱体上设置dn300充、排水管，施工时根据箱体就位偏向程度通过注水或抽水来准确定位箱体(控制标高精度)；在进水格栅栅条上加套导热性能差的橡胶管，防止细小冰絮冻结在格栅上而缩小进水面积，影响进水量；水流流向与箱体长度方向平行，防止洪水冲刷，水力条件较好。共设两根dn1200自流管线，v0.82/s，i=0.0028

3、。取水泵站为地下式，设计流量161043/d，校核流量按201043/d。泵站共四台机组，离心泵型号为24sa18a，其中一台为调速机组，电机采用yqt14506型屈氏内反响调速电机，维护管理方便，节能效果显著。输水管线为两根dn1200预应力钢筋混凝土管，输水间隔 为1.9k。取水泵站设计特点：自灌式取水，虽埋深较大，但水量供给相对充足，水力条件好，布置紧凑；采用先进的内反响调速机组及高压节能电机(10kv)，形成调、定结合供水系统。在实际运行中发现取水泵站存在一些问题：在藻类繁殖旺盛期，格栅易被堵塞，加之大块异物附着，严重影响正常取水量；取水戽头箱体出现位移，自流管线接口出现漏点；由于戽头

4、为吞没式，加之江心水流湍急，在进展戽头堵塞清理及维护时，操作船只难于定位并靠近戽头，操作条件差；取水泵站日总取水量缺乏，较难到达设计取水量。1.2稳压跌水曝气配水井根据二水厂实际情况，要求扩建工程水处理构筑物在高程上要与原老工艺亲密配合，故采用了稳压配水井，同时利于新、老系统水量的优化调度与分配，并为后续处理创造良好的水力条件。水力停留时间为3in。1.3混合及絮凝工艺混凝剂采用聚合氯化铝，投加浓度为2%5%，采用管式静态混合器。混合停留时间9s，管道停留时间25s，混合流速v1.23/s。加药控制方式采用开环控制，投药泵电机的转速在pl控制下和原水流量成正比，而冲程根据原水、絮凝水、沉后水浊

5、度和ph值等因素在plxbt键盘上调节。絮凝池形式为“竖流折板絮凝池+往复式隔板絮凝池的组合构造，穿孔管排泥。絮凝时间约25in，实测gt95352，g58s-1。絮凝池分三个区段：前三格为异向折板，v0.35/s；中三格为同向折板，v0.18/s；后四格为隔板段，v0.10/s。沉淀池过渡采用穿孔花墙实现均匀配水，v孔0.075/s。理论证明，竖流折板絮凝池工艺特征的设计符合松花江水质特点，实际应用效果理想，在折板间距的选娶絮凝时间确实定、折板的组合方式、gt值的选取上都较具特点。但唯一缺乏之处是隔板絮凝时间过长，流速选取偏低，在浑水期淤泥沉积严重，加重了絮凝池的排泥工作量。结合新、老系统1

6、999年的运行数据得出以下结论：新系统混凝效果明显好于老系统，聚合铝单耗仅为老系统的1/2，这显示出新系统“静态混合器+竖流折板絮凝池工艺的优越性。降低药耗的关键是要强化混凝工艺，主要方法是采用快速均匀的混合凝聚设备和高效的絮凝工艺，进步单位时间颗粒碰撞次数，使胶体颗粒脱稳瞬时、充分，并为微絮体的稳定增长和凝聚创造良好的水力条件。1.4沉淀工艺针对松花江不同季节水质特点，并考虑扩建预留地紧张等因素，设计选型采用横向流斜板沉淀池。池体由前稳流配水区、沉淀区、后稳流区、出水区、污泥区几部分组成。设计特点主要表达在：沉淀区采用三层斜板单体组架，占地面积小，水力条件好，沉淀效率高；可将其方便地改成气浮

7、池，即在预设配水区的底部加装溶气释放设备形成溶气接触区，浮渣通过设在池上部的刮渣机刮入排渣槽排走，这就是气浮工艺和沉淀工艺有机融为一体的“浮沉池，其本质是在同一池体内实现两种固液别离技术的有机结合。不同季节的原水水质波动较大，针对各时期水质特征，相继采用气浮或沉淀在低温低浊和藻类旺盛繁殖期采用气浮工艺，而在其他时期采用沉淀工艺。同水源的第一、第三水厂气浮工艺的多年实际运行结果证明，气浮工艺对体积质量小的微细悬浮物、藻类及色度都有较好的去除效能，并且显著降低混凝剂单耗。主要设计参数：平面尺寸为28.618，沉淀时间为32in，程度流速为15/s，斜板单体尺寸为4.41.02.6，斜板间距为80，

8、倾角为60，斜板区外表负荷为7.23/(2h)。在运行管理中也发现该工艺存在一些问题：沉淀池底板采用横向钢筋混凝土拉梁构造，并作为斜板组架的支撑构造，刮泥车安置在相邻两梁槽底的预设导轨上，拉梁上部支设斜板组架，这样完全封闭的构造给检修刮泥车带来了极大不便；由于斜板采用单体组架构造，每池斜板区共设置421个单体，内侧单体检修更换极为不便，同时也不易断定内侧斜板组架或板片的损坏及淤积状况；混凝效果不好时，微絮体有时被出水携出，缓冲才能不如老系统平流式沉淀池稳定。1.5过滤工艺其主要特点是：采用粒径相对较粗的石英砂均质滤料及较厚滤层的截污、纳污才能，并延长滤池工作周期；气水反冲洗加外表扫洗，滤层不膨

9、胀或微膨胀；其配水系统为长柄滤头配水系统；运行实现“公用冲洗pl+各滤池pl的自动控制形式。主要设计参数如下：平面尺寸为127；设计滤速为8.04/h；滤头密度为54个/2；滤料层厚1.2。v型滤池在自动形式下运行时，pl通过控制滤后水出水闸门的开度来控制滤池恒液位，当符合以下条件之一时开始反冲洗：滤池运行时间到达设定值；过滤水头损失到达设定值；来自于控制台现场plxbt键盘或中控室监控计算机的冲洗命令。v型滤池反冲洗方式较具特色，冲洗分三个过程：气预擦洗一台鼓风机，送气1in，q气22.53/(2h)；气水混合冲洗两台鼓风机，一台冲洗水泵，冲洗6in，q气553/(2h)，q水=7.53/(

10、2h)；水漂洗两台冲洗水泵，冲洗6in，q水153/(2h)；始终的横向外表扫洗强度q水5.23/(2h)左右。在运行管理中发现：滤池进水v型槽横向外表扫洗孔的标高过低，外表扫洗强度略低，导致横向扫洗效果欠佳，泡沫浮渣漂浮滞留；滤头有堵塞现象，清理极为不便；滤池调节故障经常出现，采取的主要对策是经常定期清洗水位计及滤层水头损失计，保持灵敏度，适当控制滤池进水稳定性，滤池维护管理工作量较大。另外，在消费中考察了低浊期(原水浊度20ntu)的v型滤池直接过滤性能及聚合铝投加量对直接过滤的影响。结果说明，合理控制pa投加量会产生如下效应：使过滤水头损失增长减缓，水头损失随时间变化曲线近似直线，可有效

11、防止滤层过早堵塞；增加絮体在滤层内的穿透深度，充分发挥v型滤池的均质滤料、深滤床的截污纳污优势。1.6氯消毒工艺氯消毒工艺可实现两种控制形式：开环控制即加氯量和滤后水流量成正比关系；闭环控制即加氯机控制器pu不但根据滤后水流量进展控制，还接收余氯分析仪和余氯设定点号，pl根据以上信息综合控制加氯。pl从监控系统或加氯plxbt操作员终端接收余氯设定点并通过模拟输出将其送到调节系统；pl通过模拟输入接收滤后水流量信息及滤后水余氯信息，并通过模拟输出将其送到调节控制系统，加氯机pufuzzy控制器具有模糊控制功能。1.7清水池及送水泵站清水池调节才能按日供水量的9%设计。送水泵站设置了吸水井，稳定

12、流态，形成良好的吸水条件。采用了hibn消费的delta型真空装置(自动真空)，泵装置出口设有微阻缓闭止回阀。机组设有多种运行保护：泵出口低压保护；清水池低液位保护；低电压和过电流保护；轴承温度(85)，绕组温度(105)保护；电动蝶阀过转矩保护等。2自控系统设计特点2.1系统构造及功能控制系统由中心控制站和假设干现场监控子站构成。该系统是由工业计算机和可编程逻辑控制器组成的集散型控制系统，其特点是可实现消费过程“集中管理，分散控制的功能，系统运行可靠度高，能实现中心控制站、监控子站和现场手动操作的分级控制，技术先进，构造开放，支持多种网络，编程方便。2.2中心控制室中控室主要设备：监控计算机

13、与管理计算机各一台；模拟报警屏；水厂消费状态模拟屏等设备。中心控制站具有方便灵敏的系统组态功能，完善的数据采集、监测、控制及信息处理功能。监控计算机用于对水厂消费设备的远程监视和控制，管理计算机用于存储及显示由pl生成的平均积分值模拟量报表。中控室主要功能有：系统现场控制站和控制参数组态，系统监控功能；实时监测、显示、处理、控制各监测子站状态、通信、数据和信息；动态数据库和历史数据库管理，趋势打印；报警处理及报表打印；与公司总调度室的通讯等。2.3现场监控站共设立取水、加药、过滤、加氯、新送水、老送水6个pl子站，进展集中检测和程序控制，并和中控室总站p100通过fipay及以太网进展数据和指令的传送。现场监控站控制系统由法国te公司的tsx67、tsx47可编程逻辑控制器(pl)及等自控设备组成。主要功能是完成消费过程的逻辑