扬州第四自来水厂论文 - 图文

目 录

1扬州第四水厂工程概况 ................................................................................................ 1

1.1工程概况 ......................................................................................................................... 1 1.2水质状况 ......................................................................................................................... 1

2扬州第四水厂净水工艺 ................................................................................................ 2

2.1加氯系统 ......................................................................................................................... 2 2.2加药系统 ......................................................................................................................... 2 2.3自动化控制系统 ............................................................................................................. 3 2.4预加氯和消毒 ................................................................................................................. 3 2.5混合、絮凝、沉淀 ......................................................................................................... 4 2.6过滤工艺 ......................................................................................................................... 6 2.7清水池 ............................................................................................................................. 7 2.8吸水井及二级泵站 ......................................................................................................... 7

3第四水厂的主要特点和存在问题.............................................................................. 7

3.1主要特点 ......................................................................................................................... 7 3.2存在的问题 ..................................................................................................................... 7

1扬州第四水厂工程概况

1.1工程概况

扬州市第四自来水厂地处扬州市南部6公里，位于长江北岸，东倚古运河，西靠扬子江路，是扬州八五“重点工程”。一期工程于1992年开工建设，1996年通水，供水规模为10万m3/d，总投资2.1亿元，水厂占地7公顷，二期工程供水规模10万m3/d于2001年5月动工建设。2003年1月运行。

扬州第四水厂已运行12年，高峰供水量19万m3/d，出水水压符合公司调度室的要求。单位矾耗为2.6~10kg/km3，单位氯耗量1.8~2.5 kg/km3，单位电耗为170~200kWh/ km3。它由拥有40万m3/d的水源取水口、30万m3/d取水泵房的原水厂、Ф1200mm、长5.2公里的清水管道、8km输配电线和35千伏高压低配电房等五大部分组成。

图1 扬州第四水厂一期工程平面布置示意图

1.2水质状况

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扬州第四水厂的水源取自长江瓜洲段，设计原水水质如下： (1) 氨氮0.2~0.5mg/L；

(2) 有机物污染BOD,COD较低； (3) 色度较低，溶解氧含量较高；

(4) 水温随季节变化，冬季约3~4度，夏季约26度左右；

(5) 浊度较低，藻类含量夏秋季节偏高，设计最大浊度为200NTU，平均浊度70~80NTU； (6) 其它污染物痕量，并未构成危害，相见表1。

表1 原水水质状况 浊度 色度 NTU 40~200 10~11 PH值 mg/L mg/L CaCO3 mg/L 120~130 /L 1000~2500 mg/L 1000~2500 7.5~8.0 0.2~0.5 2.0~4.5 氨氮 溶剂氧 总硬度以 大肠杆菌个溶解性总固体

2扬州第四水厂净水工艺

2.1加氯系统

该系统由两组气源组成，一用一备，每组气源并联4只1000kg氯瓶，工作时依靠水射器所产生的真空作用，将加氯机内的真空减压阀出的密封顶针打开，在氯瓶压力作用下，氯气由某一组气源流出，经氯瓶自动切换装置、减压阀、加氯机至远距离水射器，与水混合后至投加点水体中，当一组气源用空时，氯瓶自动切换装置动作，关闭工作气瓶，打开备用气源继续供气，同时发出信号通知更换氯瓶，并能使氯瓶内保留适当的液氯余量，即在正压状态下更换氯瓶，有效地防止氯瓶出现“真空”现象，从而保证了用氯安全。

氯瓶切换装置的作用是确保加氯机的连续操作，达到不间断供气的目的，包括接触式压力表、电动阀、控制盘。氯气减压阀是为了减少供气管道中氯气液化的可能性。余氯分析仪的取样点分别位于清水池之前和二级泵出水端，用以对加氯工序的反馈调节（滞后时间2~3min），按二级泵站出厂余氯预置标准校正滤后余氯设定值。扬州第四水厂正常投氯量为1.8~2.5mg/L。 2.2加药系统

混凝剂为聚合氯化铝，干湿式投加，药剂经稀释后，由容积式计量泵投加于管式静态混合器的入口处，全厂两期工程四个加矾点分别配置六台加注泵，四用两备。加矾

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控制系统采用闭环式自动控制，以进水流量和流动电流分别对计量泵的冲程和转速进行自动调节。

加药系统由PLC2自动控制，主要检测项目有原水浊度、原水流量、原水温度、溶解池和溶液水位、絮凝池末端流动电流等。 2.3自动化控制系统

自动控制系统由中心控制室的PDS计算机系统和在控制现场的5套PLC控制站完成对全厂集散控制系统。一号站（PLC1）安装在一级泵站，对一级泵站的工艺过程进行监测控制；二号站（PLC2）安装在加药间，对矾液配制、投加和对沉淀池运行状况及加氯进行监测与控制；三号站（PLC3）安装在滤池控制室，对滤池运行状况进行检查和反冲洗进行控制；四号站（PLC4）安装在二级泵站对二级泵站的工艺过程、出厂参数进行监测控制；五号站（PLC5）安装在变配电所，对高低压变配电系统进行自动控制。（如图2所示）

2.4预加氯和消毒

采用预加氯辅助絮凝的方法，以确保较好的过滤性能，从而获取良好的水质。预

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图2扬州第四水厂自动化控制系统图

加氯的目的是清楚原水中的微生物，如藻类、细菌、浮游生物等，预加氯后水中应含0.2~0.3mg/L的游离氯。预加氯和消毒均采用负压投加方式。加氯间分为氯瓶放置库、加氯机室和值班室。原水预加氯的加氯量比例控制。一般用于季节性投加，或者当滤后加氯部分维修时运行。 2.5混合、絮凝、沉淀 (1) 混合

扬州第四水厂采用管式静态混合器混合，在絮凝池前设有管式静态混合器，混合器内安装若干固定混合单元，每个混合单元由若干固定叶片按一定角度交叉组成。当加过药剂的原水经过混合器时，能被这些混合单元分割、改变并形成漩涡，以达到使药剂均匀分散于原水中的目的。此种管道静态混合器混合效果好，构造简单，安装方便，无活动部件，不增加维修工作量。缺点是水头损失较大，且当水量过小时混合效果下降。扬州第四水厂所用螺旋形管式混合器，水头损失为0.5~0.6m,加药点设在混合器出口处，使之形成快速混合。 (2) 絮凝工艺

扬州第四水厂采用网格絮凝池，其设计和布置类似于多通道的折板絮凝池，一般为多格竖井中的网格时，产生缩放作用，形成漩涡，促使颗粒产生碰撞。网

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图3 扬州第四水厂网格絮凝池图 格絮凝池设计上分为三段，每段的絮凝时间也大致相等。在第一段，由于所形成的絮凝体形体很小，需要较大的G值以增大颗粒之间的碰撞频率，故此时采用密网格。在第二段，絮凝体已经成一定大小，只有增大网格孔眼的尺寸，故此时采用密网格。在第三段，G值应进一步降低，以防止絮凝体破碎，故此时不安放网格。网格絮凝的优点是絮凝效果好，絮凝时间短，水头损失小，缺点安装维修比较麻烦，絮凝池末端的竖井底部易产生积泥现象。

扬州第四水厂第一段网格的网孔采用8cm×8cm，设计流速为0.11m/s，网孔流速为0.2~0.3m/s。第二段网格的网孔采用15cm×15cm，网孔流速为0.12~0.2 m/s。每段设三层，层间距离为60cm左右。第三段不设网格，设计流速为0.02~0.5 m/s。絮凝时间为8~10 min，絮凝总水头损失20~40mm。 (3) 沉淀工艺

扬州第四水厂采用平流式沉淀池，指形槽集水，虹吸式吸泥机排泥。平流式沉淀池设计的关键在于均匀配水、均匀集水和排泥彻底方便。平流式沉淀池的优 点是构造简单、管理方便，出水水质好，且能抗冲击负荷。缺点是占地面积大。

图4 扬州第四水厂平流式沉砂池和集水槽图

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平流式沉淀是一般适用于大、中型水处理厂。沉淀池底部设有放空管。沉淀区总长为80米，有效池深3.3米，单格宽度16.8米，水平流速13.2mm/s，停留时间为1.8h。指形槽长8米，每格布置8根，单位出水负荷为每米16m3/h。 2.6过滤工艺

扬州第四水厂一期工程采用双阀滤池8组16格，每格8.2m×4.3m，对称布置，中间为管廊。采用单层均质石英砂滤料，长柄滤头过滤，设计滤速8 m3/hm2.用气水反冲洗，冲洗水源为滤后水。实际运行过程中，发现气水联合冲洗时，滤料膨胀，出现跑砂现象，故此，现操作规程要求，先气冲3~5min，再水冲7~10min，反冲洗周期为24h。设冲洗泵两台，一用一备，泵型号为93E17341/2，规格450---500---475，配套电机功率110KW三相交流异步电动机；罗茨风机三台，两用一备，压气机型号为SNH32，风量2400 m3/h,风压50Kpa，转速1460rpm。

二期工程采用V型滤池采用均质滤料，不均匀系数K80很小（小于1.4）。以大大提高滤料层的孔隙率，使滤速得以提高，过滤周期延长，且出水水质好。此外，V型滤池采用气水反冲洗技术，滤池反冲洗时滤层不膨胀或微膨胀，从而避免了由于水力分选作用使得整个滤料层的粒径变得上细下粗。该滤池的缺点是控制系统复杂，造价较高。

滤池反冲洗系统采用PLC控制站自动控制，监视器可显示每格滤池的实际工作参数以及每个阀门的工作状况，滤池的工作及管理可由微机自动控制，也可由人工控制。滤池反冲洗有三个方式：（a）定时反冲洗；（b）当滤池水头损失达到某一设定值时冲洗；（c）强制反冲洗。

滤池反冲洗的自动成型如下：

(1) 滤池过滤周期结束，进水虹吸管的虹吸破坏而停止进水； (2) 清水出水管电动碟阀关闭；

(3) 真空泵启动，排水虹吸管形成虹吸； (4) 压缩空气机启动，冲洗风管阀打开进行气冲；

(5) 冲洗水泵启动，冲洗泵出水管阀门开，滤池反冲电动阀开，同时气冲发关； (6)水冲时间到，冲洗管电动阀关，冲洗泵出水管电动阀门关； (7) 冲洗泵关，排水虹吸管的虹吸破坏，进水虹吸形成虹吸；

(8) 真空泵关闭，滤池清水阀开启1/3；滤池水头损失达一定值，清水阀再开1/3；滤池水头损失达一定值，清水阀全开，滤池进入正常工作状态。

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2.7清水池

清水池为半地下式，容量为1万m3占生产规模10%，清水池平面尺寸64m×40m，有效水深4m，采用无梁结构。清水池安装水位计一只，水位计信号是一级泵启停的主要控制参数。 2.8吸水井及二级泵站

清水池的水通过DN1440单根钢管引至二级吸水井，吸水井为地下式布置，井深6m，清水池至吸水井正常跌水1m多。吸水井设有两只水位计。

二级泵站为半地下式，深2m，平面27m×9m,共装机5台机组，二台水泵系原国外进口设备，规格：双吸泵进口直径600mm，出口直径500mm，配套功率400kW，额定流量2000~2400 m3/h,额定扬程44~50m，配套三相6kV高压电动机。

设有1套真空泵系统及5只泵顶的真空判别装置，每台泵进水管上设维修手动阀，出水管上设电动碟阀和缓闭式止回阀，另设压力变换器一只，以控制泵的启停。2只安装在出厂水管上的超声波流量计和2只安装在出厂管上的余氯测定仪，2只测定出厂水浊度的浊度仪。

3第四水厂的主要特点和存在问题

3.1主要特点 3.1.1稳妥的工艺设计

扬州第四水厂工艺虽然采用常规处理，指导思想上，力求稳妥可靠，适应性强，强调了配水均匀、快速混合，充分絮凝。沉淀池采用合理的沉淀时间、水平流速，滤池采用合理的滤速，沉淀池排泥采用刮吸相结合的新型排泥机。 3.1.2可靠的控制系统：

水厂的自动控制系统为三级控制，即中控室集中控制、分控站PLC控制及就地手动控制，从而保证了控制的高可靠性。 3.1.3便利的操作管理：

加药间设计中尽量减少药剂的人工搬运，先进的加药设备，避免了药液的“跑”、“冒”、“漏”现象，整个加药间清洁明亮，通风良好，自动化程度高。 3.2存在的问题 3.2.1设计方面的问题

(1) 双阀滤池气水反冲造成滤料膨胀，有跑砂现象；

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(2) 一期采用穿孔管排泥，时常堵塞，影响排泥效果；

(3) 沉淀池底部无坡度，在定期清洗时，不利于排水，清洗困难； (4) 清水池无排泥系统，给清洗工作带来不便 (5) 反冲洗水量剧变等影响造成自动加氯不稳定。 3.2.2运行管理中发现的问题

(1) 滤池气冲时风压偏高，在现行反冲洗体制下，滤料仍膨胀出现跑砂，水冲 (2) 洗时两格滤池配水不均；

(3) 滤池进出水抽真空系统的真空管道系统有漏气现象，引起电磁阀频繁启动； (4) 二级泵一、三号机组空蚀严重，且吸水井处于高位下，仍有空蚀，目前运 (5) 行泵打开泵吸水法兰盘上的吸气来减少空蚀噪声； (6) 自动加氯系统欠稳定，有时出现余氯数值波动。

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