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1揚州第四水廠工程概況 1

1.1工程概況 1

1.2水質狀況 1

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2揚州第四水廠凈水工藝 2

2.1加氯系統 2

2.2加藥系統 2

2.3自動化控制系統 3

2.4預加氯和消毒 3

2.5混合、絮凝、沉淀 4

2.6過濾工藝 6

2.7清水池 7

2.8吸水井及二級泵站 7

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3第四水廠的主要特點和存在問題 7

3.1主要特點 7

3.2存在的問題 7

1揚州第四水廠工程概況

1.1工程概況

揚州市第四自來水廠地處揚州市南部6公里，位于長江北岸，東倚古運河，西靠揚子江路，是揚州八五“重點工程”。一期工程于1992年開工建設，1996年通水，供水規模為10萬m3/d，總投資2.1億元，水廠占地7公頃，二期工程供水規模10萬m3/d于2001年5月動工建設。2003年1月運行。

揚州第四水廠已運行12年，高峰供水量19萬m3/d，出水水壓符合公司調度室的

要求。單位磯耗為2.6?10kg/km3,單位氯耗量1.8?2.5kg/km3,單位電耗為170?200kWh/

km3。它由擁有40萬m3/d的水源取水口、30萬m3/d取水泵房的原水廠、中1200mm、

長5.2公里的清水管道、8km輸配電線和35千伏高壓低配電房等五大部分組成。

接寸M宜立

圖1揚州第四水廠一期工程平面布置示意圖

1.2水質狀況

揚州第四水廠的水源取自長江瓜洲段，設計原水水質如下：

⑴氨氮0.2?0.5mg/L；

有機物污染BOD,COD較低；

色度較低，溶解氧含量較高；

水溫隨季節變化，冬季約3~4度，夏季約26度左右；

濁度較低，藻類含量夏秋季節偏高，設計最大濁度為200NTU，平均濁度70?80NTU；

其它污染物痕量，并未構成危害，相見表1。

表1原水水質狀況

濁度

NTU

色度

PH值

氨氮

mg/L

溶劑氧

mg/L

總硬度以

CaCO3mg/L

大腸桿菌個

/L

溶解性總固體

mg/L

40~200

10~11

7.5?8.0

0.2?0.5

2.0?4.5

120?130

1000?2500

1000?2500

2揚州第四水廠凈水工藝

2.1加氯系統

該系統由兩組氣源組成，一用一備，每組氣源并聯4只1000kg氯瓶，工作時依靠水射器所產生的真空作用，將加氯機內的真空減壓閥出的密封頂針打開，在氯瓶壓力作用下，氯氣由某一組氣源流出，經氯瓶自動切換裝置、減壓閥、加氯機至遠距離水射器，與水混合后至投加點水體中，當一組氣源用空時，氯瓶自動切換裝置動作，關閉工作氣瓶，打開備用氣源繼續供氣，同時發出信號通知更換氯瓶，并能使氯瓶內保留適當的液氯余量，即在正壓狀態下更換氯瓶，有效地防止氯瓶出現“真空”現象，從而保證了用氯安全。

氯瓶切換裝置的作用是確保加氯機的連續操作，達到不間斷供氣的目的，包括接觸式壓力表、電動閥、控制盤。氯氣減壓閥是為了減少供氣管道中氯氣液化的可能性。余氯分析儀的取樣點分別位于清水池之前和二級泵出水端，用以對加氯工序的反饋調節(滯后時間2?3min)，按二級泵站出廠余氯預置標準校正濾后余氯設定值。揚州第四水廠正常投氯量為1.8?2.5mg/L。

2.2加藥系統

混凝劑為聚合氯化鋁，干濕式投加，藥劑經稀釋后，由容積式計量泵投加于管式靜態混合器的入口處，全廠兩期工程四個加磯點分別配置六臺加注泵，四用兩備。加磯

控制系統采用閉環式自動控制，以進水流量和流動電流分別對計量泵的沖程和轉速進行自動調節。

加藥系統由PLC2自動控制，主要檢測項目有原水濁度、原水流量、原水溫度、溶解池和溶液水位、絮凝池末端流動電流等。

2.3自動化控制系統

自動控制系統由中心控制室的PDS計算機系統和在控制現場的5套PLC控制站完成對全廠集散控制系統。一號站（PLC1）安裝在一級泵站，對一級泵站的工藝過程進行監測控制；二號站（PLC2）安裝在加藥間，對磯液配制、投加和對沉淀池運行狀況及加氯進行監測與控制；三號站（PLC3）安裝在濾池控制室，對濾池運行狀況進行檢查和反沖洗進行控制；四號站（PLC4）安裝在二級泵站對二級泵站的工藝過程、出廠參數進行監測控制；五號站（PLC5）安裝在變配電所，對高低壓變配電系統進行自動控制。（如圖2所示）

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□

■I

中心控制

圖2揚州第四水廠自動化控制系統圖

2.4預加氯和消毒

采用預加氯輔助絮凝的方法，以確保較好的過濾性能，從而獲取良好的水質。預加氯的目的是清楚原水中的微生物，如藻類、細菌、浮游生物等，預加氯后水中應含0.2?0.3mg/L的游離氯。預加氯和消毒均采用負壓投加方式。加氯間分為氯瓶放置庫、加氯機室和值班室。原水預加氯的加氯量比例控制。一般用于季節性投加，或者當濾后加氯部分維修時運行。

2.5混合、絮凝、沉淀

⑴混合

揚州第四水廠采用管式靜態混合器混合，在絮凝池前設有管式靜態混合器，混合器內安裝若干固定混合單元，每個混合單元由若干固定葉片按一定角度交叉組成。當加過藥劑的原水經過混合器時，能被這些混合單元分割、改變并形成漩渦，以達到使藥劑均勻分散于原水中的目的。此種管道靜態混合器混合效果好，構造簡單，安裝方便，無活動部件，不增加維修工作量。缺點是水頭損失較大，且當水量過小時混合效果下降。揚州第四水廠所用螺旋形管式混合器，水頭損失為0.5?0.6m,加藥點設在混合器出口處，使之形成快速混合。

(2)絮凝工藝

揚州第四水廠采用網格絮凝池，其設計和布置類似于多通道的折板絮凝池，一般為多格豎井中的網格時，產生縮放作用，形成漩渦，促使顆粒產生碰撞。網

圖3揚州第四水廠網格絮凝池圖

格絮凝池設計上分為三段，每段的絮凝時間也大致相等。在第一段，由于所形成的絮凝體形體很小，需要較大的G值以增大顆粒之間的碰撞頻率，故此時采用密網格。在第二段，絮凝體已經成一定大小，只有增大網格孔眼的尺寸，故此時采用密網格。在第三段，G值應進一步降低，以防止絮凝體破碎，故此時不安放網格。網格絮凝的優點是絮凝效果好，絮凝時間短，水頭損失小，缺點安裝維修比較麻煩，絮凝池末端的豎井底部易產生積泥現象。

揚州第四水廠第一段網格的網孔采用8cmx8cm，設計流速為0.11m/s，網孔流速為0.2?0.3m/s。第二段網格的網孔采用15cmx15cm，網孔流速為0.12?0.2m/s。每段設三層，層間距離為60cm左右。第三段不設網格，設計流速為0.02?0.5m/s。絮凝時間為8~10min，絮凝總水頭損失20?40mm。

(3)沉淀工藝

揚州第四水廠采用平流式沉淀池，指形槽集水，虹吸式吸泥機排泥。平流式沉淀池設計的關鍵在于均勻配水、均勻集水和排泥徹底方便。平流式沉淀池的優

點是構造簡單、管理方便，出水水質好，且能抗沖擊負荷。缺點是占地面積大。

圖4揚州第四水廠平流式沉砂池和集水槽圖

平流式沉淀是一般適用于大、中型水處理廠。沉淀池底部設有放空管。沉淀區總長為80米，有效池深3.3米，單格寬度16.8米，水平流速13.2mm/s，停留時間為1.8h。指形槽長8米，每格布置8根，單位出水負荷為每米16m3/h。

2.6過濾工藝

揚州第四水廠一期工程采用雙閥濾池8組16格，每格8.2mX4.3m，對稱布置，中間為管廊。采用單層均質石英砂濾料，長柄濾頭過濾，設計濾速8m3/hm2.用氣水反沖洗，沖洗水源為濾后水。實際運行過程中，發現氣水聯合沖洗時，濾料膨脹，出現跑砂現象，故此，現操作規程要求，先氣沖3?5min，再水沖7?10min，反沖洗周期為24h。設沖洗泵兩臺，一用一備，泵型號為93E17341/2，規格450---500---475，配套電機功率110KW三相交流異步電動機；羅茨風機三臺，兩用一備，壓氣機型號為SNH32，風量2400m3/h，風壓50Kpa，轉速1460rpm。

二期工程采用V型濾池采用均質濾料，不均勻系數K80很小(小于1.4)。以大大提高濾料層的孔隙率，使濾速得以提高，過濾周期延長，且出水水質好。此外，V型濾池采用氣水反沖洗技術，濾池反沖洗時濾層不膨脹或微膨脹，從而避免了由于水力分選作用使得整個濾料層的粒徑變得上細下粗。該濾池的缺點是控制系統復雜，造價較高。

濾池反沖洗系統采用PLC控制站自動控制，監視器可顯示每格濾池的實際工作參數以及每個閥門的工作狀況，濾池的工作及管理可由微機自動控制，也可由人工控制。濾池反沖洗有三個方式：(a)定時反沖洗；(b)當濾池水頭損失達到某一設定值時沖洗；(c)強制反沖洗。

濾池反沖洗的自動成型如下：

濾池過濾周期結束，進水虹吸管的虹吸破壞而停止進水；

清水出水管電動碟閥關閉；

真空泵啟動，排水虹吸管形成虹吸；

壓縮空氣機啟動，沖洗風管閥打開進行氣沖；

沖洗水泵啟動，沖洗泵出水管閥門開，濾池反沖電動閥開，同時氣沖發關；

水沖時間到，沖洗管電動閥關，沖洗泵出水管電動閥門關；

沖洗泵關，排水虹吸管的虹吸破壞，進水虹吸形成虹吸；

真空泵關閉，濾池清水閥開啟1/3；濾池水頭損失達一定值，清水閥再開1/3；濾池水頭損失達一定值，清水閥全開，濾池進入正常工作狀態。

2.7清水池

清水池為半地下式，容量為1萬m3占生產規模10%,清水池平面尺寸64mX40m,有效水深4m,采用無梁結構。清水池安裝水位計一只，水位計信號是一級泵啟停的主要控制參數。

2.8吸水井及二級泵站

清水池的水通過DN1440單根鋼管引至二級吸水井，吸水井為地下式布置，井深6m，清水池至吸水井正常跌水1m多。吸水井設有兩只水位計。

二級泵站為半地下式，深2m,平面27mX9m，共裝機5臺機組，二臺水泵系原國外進口設備，規格：雙吸泵進口直徑600mm，出口直徑500mm，配套功率400kW，額定流量2000~2400m3/h，額定揚程44?50m，配套三相6kV高壓電動機。

設有1套真空泵系統及5只泵頂的真空判別裝置，每臺泵進水管上設維修手動閥，出水管上設電動碟閥和緩閉式止回閥，另設壓力變換器一只，以控制泵的啟停。2只安裝在出廠水管上的超聲波流量計和2只安裝在出廠管上的余氯測定儀，2只測定出廠水濁度的濁度儀。

3第四水廠的主要特點和存在問題

3.1主要特點

3.1.1穩妥的工藝設計

揚州第四水廠工藝雖然采用常規處理，指導思想上，力求穩妥可靠，適應性強，強調了配水均勻、快速混合，充分絮凝。沉淀池采用合理的沉淀時間、水平流速，濾池采用合理的濾速，沉淀池排泥采用刮吸相結合的新型排泥機。

3.1.2可靠的控制系統：

水廠的自動控制系統為三級控制，即中控室集中控制、分控站PLC控制及就地手動控制，從而保證了控制的高可靠性。

3.1.3便利的操作管理：

加藥間設計中盡量減少藥劑的人工搬運，先進的加藥設備，避免了藥液的“跑”、

“冒”、“漏”現象，整個加藥間清潔明亮，通風良好，自動化程度高。

3.2存在的問題

3.2.1設計方面的問題

雙閥濾池氣水反沖造成濾料膨脹，有跑砂現象；

一期采用穿孔管排泥，時常堵塞，