南方某水厂二期扩建工程设计

随着城市人口的快速增长，用水需求越来越大，城镇缺水问题突出。南方某城镇目前主要给水厂原有设计制水规模为20万m3/d，实际供水规模已达22万m3/d，长期处于超负荷运行状态，但仍有多地反映用水紧张。同时，在建及拟建的工业园、房地产小区等，用水缺口大，超负荷运行也对水厂出水水质达标造成了影响。基于此，当地自来水公司启动了水厂二期及配套管网工程建设的工作，文章主要对水厂二期的设计进行介绍。

1 建设规模及总体工艺流程

该水厂现状规模为20万m3/d，二期建设规模为20万m3/d，建成后总供水规模可达40万m3/d。原水由江水及当地某中型水库构成，对各水源构成的原水水质分析，基本稳定达到地表水Ⅲ类。根据水厂一期工程长期的生产经验，原水经常规处理工艺后，出水水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）的要求。总体工艺流程图如图1所示。

图1 工艺流程图

2 设计参数

二期净水厂工程设计内容主要包括净水构筑物、生产废水回收和污泥处置构建筑物，以及电气工程。

（1）预氧化接触池、配水井。预氧化接触池、配水井合建，共设2座，每池按20万m3/d一次建成。该池近期作为化学药剂氧化接触池使用，在进水区投加高锰酸钾（应急）和次氯酸钠；远期水厂进行深度处理改造，再将该池作为臭氧接触池使用。水力停留时间为5min，分2条渠道运行。单池外包尺寸为33.60m×6.90m。

（2）机械混合、折板絮凝、平流沉淀池。机械混合、折板絮凝、平流沉淀池合建。设1座反应池，规模20万m3/d，一次建成。单池外包尺寸为48.8m×135.05m。机械搅拌池停留时间为60s；折板絮凝池停留时间为20min；平流沉淀池停留时间为2h，水平流速为15mm/s。

（3）气水反冲洗滤池。土建及设备按20万m3/d一次建成。该池外包尺寸为44.9m×55.41m。分12格运行，单格过滤面积为103.3m2，滤速为7.05m/h，强制滤速为7.7m/h。

（4）清水池。设2座清水池，单池外包尺寸为79.5m×79.5m。有效水深为3.4m，单池有效容积为m3。

（5）送水泵房（改造）。送水泵房土建工程在水厂一期时已按40万m3/d建设完成，共设置了6台泵位，并已经按20万m3/d配置了4台水泵，其中3台配置了变频器。本次安装2台水泵，单泵参数Q=5800m3/h，H=46m，功率为1000kW。与现状水泵形成4用2备，其中3台变频、3台工频运行。

（6）加药间（改造）。水厂一期时土建已经按40万m3/d一次建成，在加药间内设置了液氯、液氨、石灰、矾等投加设备。本次对加矾系统进行改造，增加次氯酸钠、高锰酸钾和烧碱的投加功能。原有液氯、液氨、石灰投加不再使用。①加矾：一期工程共设置5台数字计量投加泵，本次将其中3台小泵更换成大泵，大泵参数为940L/h，4bar。平均投加量为20mg/L，最大投加量为40mg/L（以三氧化二铝有效成分约10%的液体矾计）。②加次氯酸钠：前加氯最大投加量2.0mg/L（按有效氯计），后加氯最大投加量2.0mg/L（按有效氯计），次氯酸钠采用现场制备、投加设备。③加高锰酸钾：用于应急处理，投加量1～2mg/L，投加浓度2%。④加烧碱：用于应急处理，最大投加量10mg/L。

（7）排水池。按40万m3/d一次建成，池体外包尺寸为23.2m×18.8mm，有效水深4.5m。

（8）排泥池。按40万m3/d一次建成，池体外包尺寸为23.2m×18.8mm，有效水深3.0m。

（9）污泥浓缩池。按40万m3/d一次建成，设2座内径20m的浓缩池。

（10）污泥脱水车间。土建按40万m3/d规模一次建成，设备同步安装，总建筑面积963.30m2。配备10～40m3/h离心脱水机3台，2用1备。

（11）其他改造内容。由于水厂一期工程建成较早，本次二期扩建工程还将厂内现有的电气、自控系统进行整合优化，对厂内道路、绿化、现有建筑进行翻新改造。

3 设计要点

3.1 机械混合

本次设计时，根据一期工程水力流程图，发现从配水井出水到沉淀池进水，总共只有0.8m水损。扣除两池之间管道水损，静态混合器实际水损不足0.5m。而根据经验，静态混合器运行水损在0.5～1.0m。为改善水厂二期工程混合效果，本次二期扩建工程中改采用机械混合工艺，由于搅拌器可根据混合效果、加药量等参数调整转速，混合效果更好。从工艺流程上来说，可以节省静态混合器这一部分的水损，将其分配到沉淀池及滤池中，可以实现提高絮凝、沉淀的效果，延长滤池冲洗周期等目的。

3.2 消毒药剂

文章来源：《中国消毒学杂志》 网址: http://www.zgxdxzz.cn/qikandaodu/2021/0104/362.html