摘要：依据新安水厂工艺运转现状及存在的成绩，从烧杯搅拌实验和消费性实验动手，对各关键工艺停止技术改造，完成自控运转。本文片面引见了新安水厂工艺现状、改造原理、次要设备、及获得的经济效益。

　　关键词：新安水厂 技术改造 自控运转

　　新安水厂建于20世纪80年代，设计才能为：一期1万m3/d，二期2万m3/d，三期4万m3/d，辨别于1983年、1985年、1988年建成投产。原水来自铁岗水库，水厂处置工艺祥见图1.

　　由于设计施工的局限及临时超负荷运转，加之原水净化日渐严重，城市供水规范的逐步进步，使新安水厂原有的工艺技术日渐不能满足消费的需求，尤其是各关键工序全手动运转，不只糜费本钱、员工休息强度大，且较难完成平安供水。因而，2000年3月至2002年9月，新安水厂对其关键工艺停止了技术改造，同时处理了一些临时困绕着该厂的疑问成绩。小改小革，投资少，奏效快，综合效益极佳。本文就2年多工夫停止的一些次要技术改造措施总结如下，供老水厂各位同行参考。

　　1 针对聚合氯化铝单耗高的状况，修正混凝剂和助凝剂投加方式和投加点，使药剂与原水充沛混合。

　　比照宝安水司所属两座水厂消费报表得知，新安水厂聚合氯化铝的单耗，比异样原水、而工艺技术较为完善的朱坳水厂高出2～3倍。针对该厂的工艺条件，任务人员从烧杯搅拌实验和消费性实验动手，就下列成绩停止了讨论：

　　1. 1不同混凝剂、助凝剂加注量、投加次第净水效果的比照

　　1. 2最佳混凝效果时耗矾量最小的PH值范围。

　　混凝剂采用聚合氯化铝、硫酸铝，助凝剂采用石灰、聚丙烯酰胺。屡次烧杯搅拌实验与消费性实验后果标明：对浊度低、碱度低、藻类高的原水，混凝剂以投加聚合氯化铝效果较好，投加量为2.4~3.0ppm（以Al2O330%计，下同）。聚合氯化铝和硫酸铝同时投加，投加量各占50%，也可获得异样效果，但硫酸铝酸性大，且投二种药剂操作管理方便。实验还发现，聚合氯化铝混凝效果最佳的PH值范围为6～7，若PH值添加，聚合氯化铝单耗随之添加。

　　经过实验找出了该厂混凝剂单耗高的缘由：多年以来，该厂是先投氢氧化纳（1998年前）、或熟石灰（1998年后），后投聚合氯化铝。混凝剂投加原设计采用静态混合器，由于水头损失大，1992年取消，混凝剂采用重力投加至反响池外表入口。由于药剂与原水混合不均，招致药剂浓度高的部位，胶体分散层的正离子被异电负离了紧缩和包围，呈现胶体再波动状况，多余的药剂糜费；浓度低的部位，药量缺乏，缺乏以紧缩双电层，降低不了电位，达不到混凝效果。因而，该厂不断采用加大投药量的办法进步混凝效果，经常多达6.8～15ppm.

　　2000年5月，该厂首先将混凝剂由原重力投加改为压力投加，投加在混合槽处，较好地处理了药剂与原水混合不平均的成绩；其次将石灰投加点后移至反响池，经过重复理论，以反响池1/3~1/4地位效果最佳。为了石灰与水充沛混合，又能满足人工投加时察看到投药量大小，在投加点增设漏斗式穿孔分散管，PVC塑料管材。

　　经过上述改造后，混凝剂单耗降低了75％左右，由原来的6.8～15ppm降至约为2.4~3.0ppm，根本与工艺技术较为完善的朱坳水厂分歧。

　　2 针对虹吸滤池固有的缺陷，以及原设计、施工中的缺乏，停止了如下改造：

　　2. 1 应用计算机技术及电磁阀控制完成了虹吸滤池全自控运转，较好地处理了虹吸滤池固有的次要缺陷，有关方面的内容详见《给水排水》2003年第5期。

　　2. 2 由于施工及临时以来地基的不平均沉降等成绩，使虹吸滤池各配水槽出水堰高程相差较大。2000年10月测量数据，普遍相差50~180mm，最多达231mm.而原设计并未思索装置可调堰板，招致各池进水量极不平均，过滤周期相差几倍之多，极一般池临时以来存在过滤周期短，仅3～4h.采用常用的、较为简易的办法改造，即在各混凝土出水堰上装置可调不锈钢挡板，几个绝对标高较高的混凝土堰先用手砂轮机磨低一些后，再装置可调不锈钢挡板。经过一段工夫的调试，各池的进水量根本分歧，过滤周期也不会相差太多。揭开了临时以来员工以为“这个池不好”的迷。

　　2. 3 一、二期局部滤池不能正常运转，当水位超越辅佐虹吸管进水口上部的设定水位标高时，排水虹吸依然迟迟不能构成，招致水位持续上升而溢流。经反省，管路即没有漏气景象，辅佐虹吸管也没有被堵。当翻开强迫虹吸阀和强迫毁坏阀后，发现虹吸管内的气体往外喷，而不是往内吸。经细心剖析，发现形成上述景象的关键要素是排水渠出水堰的控制水位标高和辅佐虹吸管出水的装置标高之差。经查本工程原有施工图，此标高差为0.05m.而实践装置为：能正常运转的33格滤池为0.06m左右，而不能正常运转的9格滤池为0.25~0.57m.即辅佐虹吸管拔出排水渠过深。因而，按原设计施工图割去多余局部后，排水虹吸恢复正常。

　　3 加氯零碎由传统的二点投加改为三点投加，不只确保了出水水质，而且氯耗降低。

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　　目前，大局部老水厂采用原水、滤后水两点投氯方式，其中一局部水厂完成了自控运转，前加氯量按流量比例控制，后加氯量按余氯反应控制。而一局部水厂依然全手动运转。

　　新安水厂原采用两点投加，全手动运转，实践运转中存在如下缺乏：

　　3. 1滤池与清水池间隔较短，即余氯剖析仪取样点与投氯点间隔较近，氯与水尚未完全充沛混合后取样，测出来的余氯信息不波动，控制信号动摇较大。

　　3. 2 加氯后，水迅速进入清水池，靠水流作用，经过长工夫的接触反响来完成，并有挥发景象。因而，在清水池中耗费的氯量是一个不确定数，它与气温及停留工夫长短有关。

　　3. 3 清水池中水流通常呈层流形态，加注的氯很难分散，会招致短流或死角，影响消毒效果。

　　3. 4 沉淀池排泥，滤池反冲洗均会惹起余氯的渐变。

　　鉴于以上成绩，为了平安供水，新安水厂终年采用“多加一点”的不经济运转方式，余氯的合理控制成为该厂一大难题。 2000年3月，该厂开端方案改造投氯零碎，思索即要平安合理，又要经济适用，改造部位如下：

　　原水、滤后水投氯仍采用原有二点投加方式，不添加任何设备。但为了使氯平均分散至水中，投加点作如下修正：

　　将原接近清水池出口处的投加点前移至滤池出水堰处；滤池两端出水堰处均设投加点，并装置穿孔管式混合器。

　　添加泵前补氯点，次要设备：柜式自动加氯机1台，余氯剖析仪1台，均为美国CAPITAL CONTROLS公司产品。

　　投氯量控制：原水投氯量由技术人员视原水水质而定，滤后水投氯量由操作人员视补氯量多少调理，控制补氯量不超越1.5ppm，次要思索水泵叶轮的腐蚀成绩。补氯量采用出厂水流量比例与余氯反应复合环控制。

　　该改造项目自2000年10月投入运转以来，出厂水余氯运转波动。普通状况下，补氯量为0.5~1.5ppm，滞后工夫约196s.

　　国际外专家屡次理论证明，初始构成的余氯比当前生成的化合氯更具有分明的杀菌效能，这标明氯化开端时，氯与水体疾速平均混合异常重要。而泵前加氯，借助于水泵叶轮的高速旋转，使氯气疾速平均地分散至整个水体中，大大延长了出厂水的氯化消毒进程，普通仅2-5min.因而，泵前补氯，并以出厂水余氯信号作为反应停止闭环控制，是确保出厂水余氯波动的较为精确的控制办法。

　　4 处理了滤池与清水池之间跌水成绩

　　任何事物都有它的两面性，出水堰的设置又使滤池与清水池之间构成“跌水”，而卷带空气进入滤后清水。普通状况，并无大碍，但对新安水厂来说，由于设计未思索一期清水池与二、三期清水池配套运转，形成运转一期清水池时，二、三期清水池运转水面线需降低1.74m，否则一期清水池会溢流。这样，不只糜费二、三期清水池调理容积约2849m3，且降低了二级泵房吸水水位，不节能，而一期清水池仅1000m3，因而，1996年该厂取消一期清水池。又因二级泵房前未设吸水井，采用吸水母管吸水。因而，一期滤后夹气清水全部带进清水泵及出水管。次要发生以下负面影响：

　　水泵叶轮发生气蚀；

　　出厂水局部在线仪表指示动摇较大，需在取样进水管上另装小型断流水箱排气；

　　影响出厂水计量的精确水平；

　　增大管网阻力，且易发生水锤景象，严重时形成爆管事故。

　　处理清水夹气成绩，次要是处理跌水成绩。2001年11月，新安水厂在一期滤池后增设一缓冲罐（图2），缓冲罐进水接滤池出水，缓冲罐顶采用DN400管直通大气，排走夹带的气体。缓冲罐出水与二、三期清水池出水管相连，高端智能装备、新一代信息技术、新能源、新材料、新制造、新零售、新技术、生物制药等新的产业集群正在迸发活力;创新驱动、科技支撑、知识产权转化、技术转移等新的动能正在超越旧的动力，新经济成为支撑经济发展的重要力量。使缓冲罐内水位一直与二、三期清水池分歧，而出水处于吞没出流形态。这样根本处理了一期滤后清水夹气成绩。为了延长出厂水取样滞后工夫，继缓冲罐装置后，我厂随即取消了出厂水在线仪表前取样断流水箱，仪表运转波动。

　　5 完成了回收水泵自控运转

　　新安水厂回收水泵存在如下成绩：

　　5. 1水泵吸入式任务，由底阀引水。普通来说，底阀的紧密性较差，水泵停运稍长一段工夫，又需人工灌水启动。

　　5. 2水泵由人工视回收水池水位手动启停，员工休息强度大。

　　5. 3进出水管路稍小，且底阀阻力大，使水泵达不到额外流量。

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　　该厂首先增设回收水池水位计及回收水泵控制设备，使回收水泵依据回收水池水位自动启停，之后又依据新版《给水排水设计手册》第九册公用机械第10. 2. 2节有关实际与实例，设计并装置引水筒（图3），同时取消底阀，对进出水管道辨别加大一级。4年多来，回收水泵完全实行无人操作，并到达了该泵的额外流量，回收水量添加。

　　6结语

　　近2年半工夫，新安水厂为了满足平安运转及运用要求，完成了较多的改造项目。每项硬件投资最多不超越10万元，绝大少数仅是购置设备或资料，有些是废管应用，象引水筒、漏斗式投药分散管等。但收到的效益是很可观的，次要表如今：

　　6. 1水厂运转管理程度进步，供水的平安牢靠性添加

　　经过改造，水厂的滤池、投氯等环节完成了自控运转，增加了人工操作和人为判别带来的影响，水质、水量和供水平安性有较大进步。滤池运转波动，各池运转周期和出水量平均，水质、水量分明进步，改造前出厂水浊度大多在1NTU以上，改造后根本坚持在0.2～0.5NTU，滤池超负荷50％状况下运转依然能保证出水水质。改造前管网末梢余氯量动摇，常呈现不大标状况，改二点投氯为三点投氯后，水厂完成了出厂水流量与余氯反应复合环控制，管网末梢余氯量100％合格，大大进步了供水平安性。

　　6. 2员工休息强度增加

　　由于水厂投药量降低，且多个环节完成了全自控运转，员工的休息强度大大增加。改造后水厂混凝剂投加量由原来每天70包左右降到18包左右。改造前44格虹吸滤池根本靠人工控制反冲，一般滤池过滤周期仅为3～4h，且常常呈现多个滤池同时反冲的状况；改造后，滤池完成了全自控运转，运转周期波动，经过调控，完成了各滤池顺次反冲，反冲强度和质量失掉保证。改造前，需依据出厂水余氯量人工每小时调理投氯量，改造后完成了复合环控制，可依据在线仪表监测数据自动调整投氯量。改造前员工一下班便不停地忙于各项手动操作，改造后员工次要职能改为巡视和处理现场呈现的成绩。

　　6. 3降低制水本钱

　　经过改造，混凝剂投加量由原来地6.8～15ppm降到2.4～3.0ppm，增加了75％，每天消费7万吨自来水，每年可浪费混凝剂209.5吨，每吨购入价约1850元，每年可浪费药剂费38.8万元。而投药点和投药方式地改造总投资才几千元。

　　改造前投药量大，滤池运转周期短、反冲频繁，且各池的产水量不平均，运转周期长短不一，常常呈现多格滤池同时反冲的状况，反冲不彻底，形成滤料板结，石英砂滤料每两年需更新一次，每次更新费用约40万元。经过改造后，近4年来滤池运转波动，出水水质优秀，据察看，滤料的运用期限可延伸至8年左右。

　　改造前各滤池均匀反冲周期为5～6h，改造后根本波动在12～17h，反冲洗水量大大增加，水厂消费自用水由原来的5％降到2～3％。在供水量不变的状况下，每年少取用原水约50万吨，新安水厂原水购入价约0.85元/吨，每年可浪费原水费近40万元。另外，由于投药量增加，排泥量相应增加，由此带来的环保效益也是可观的。

　　笔者以为，投入较多的资金建成全自动水厂固然好，值班人员大大增加。但一些老水厂和中、小型水厂难以做到。其实，投入适当的资金，对关键工艺、关键设备停止更新改造，完成关键工序自动控制，也是合适我国国情的较好的作法。