水厂不停水深度处理改造研究

徐月

【摘要】随着我国社会经济的高速发展，城市给水水源污染日趋严重，常规净水工艺难以使净水厂稳定达标。为满足我国城市发展的水资源需求，迫切需要对净水厂进行深度处理改造。本论文针对如何在水厂不停水前提下深度改造进行研究，分为水厂基本情况调查及问题分析、深度处理工艺选择及设计及施工措施三部分研究。主要通过分析水源污染现状，深度处理改造面临的问题，进行净水厂净水工艺、池形、平面布置、临时措施等设计工作，最后通过分期分步改造，实现水厂不停水深度处理的目的。

【关键词】净水厂;深度处理;净水工艺;活性炭

由于我国社会经济的不断发展，对饮用水水质要求有了更高的要求，同时面临水源污染较重的现实问题，提高净水厂出水水质是近年来国内各大现状水厂的主要任务之一。受到征地有限和无法停产改造等限制，大多数水厂需要边改造边生产，且需要利用现有场地条件进行深度处理改造工程建设。主要分为三部分对不停水深度处理改造进行研究：首先，对水厂现状进行调查，了解净水厂原水水质，现有工艺以及水厂土地利用情况，对现有问题进行分析。其次，通过对水厂现状问题分析，综合考量深度处理改造设计，并通过中试最终确定深度处理工艺。最终，通过分阶段施工、临时措施等不断水施工措施，实现水厂基本生产不受影响，提高水厂出水水质的目的。

1、水厂基本情况调查及问题分析

1.1原水水质现状

根据《2017中国生态环境状况公报》，2017年，地表水水源监测断面（点位）569个，有533个全年均达标，占93.7%，主要超标指标为硫酸盐、铁和总磷;地下水水源监测断面（点位）329个，有280个全年均达标，占85.1%，主要超标指标为锰、铁和氨氮。高锰酸盐指数、总磷、总氮指标超标等问题均为只有常规处理工艺的水厂带来了严峻的考验。所以，水厂基本情况调查中需要充分了解原水水质情况，分析主要处理目标，有针对性的对净水工艺流程进行小范围的改造，对水厂的水质提升，提高其运行稳定性非常重要。

1.2净水设施现状及土地利用情况

我国绝大多数净水厂采用的是混凝、沉淀、过滤、消毒为主的常规净水工艺，随着水源污染问题的严重以及水质要求的提高，部分净水厂已增设生物预处理、臭氧—活性炭等深度处理工艺。由于各地水源条件的差异以及净水设施建设年代的不同，所面临的问题也有所不同，主要共性问题为：1）原水水质恶化，净水工艺和运行参数难以满足出水水质的要求;2）设备老化，效率降低;3）构筑物结构破损。进行深度处理改造设计时，要充分了解原有净水设施工作状态，尽可能利用原有净水设施。一般建设年代较久远的净水厂同时面临场地问题，在改造过程中还需要考虑土地利用情况，明确可使用范围。

1.3问题分析

首先，通过深入调查原水水质，分析污染物的现状和变化趋势，综合当地水源及社会经济发展情况，明确净水厂出水的水质目标。其次，根据水质目标以及净水设施现状的调查情况，评估现有净水设施的净水能力，初步提出深度处理改造的工艺方案。最后，根据可利用土地等情况，通过技术经济比较，确定合理的深度处理改造的设计方案。

对水厂基本情况调查并进行问题分析，一般水厂主要面临以下难题：第一， 场地限制，由于并未预留深度处理改造空间，同时随着经济发展，周边可利用土地有限;第二，水厂改造涉及面广，城市供水需求不允许水厂全面停水改造;第三，从经济性考虑，应尽量利用原有净水设施，深度处理设施与原有净水设施连接问题需要综合慎重考量。

2、深度处理工艺选择及设计

2.1工艺选择

现今净水厂比较常用的深度处理工艺主要有投加氧化剂、活性炭吸附、生物预处理、臭氧-生物炭以及膜处理技术等。深度处理工艺需要根据水厂基本情况调查分析，综合考虑净水效率以及经济性等进行初步筛选，然后可通过中试比较最终确定深度处理工艺。

2.2平面布置

由于深度处理改造可利用空間有限，多数情况一般只能利用净水厂内的绿化工程占地，因此对于合理紧凑布置深度处理工艺构筑物非常重要。首先，对于水厂原有构筑物衔接要明确清晰，充分规划水厂占地范围内可利用空间;其次，考虑原有构筑物地下空间的可利用性，可将清水池等末端构筑建设在原有构筑物下，以达到节省平面占地的目的;最后，要综合原水厂的功能分区，减少对厂区的影响。

2.3 高程布置

深度处理构筑物的高程布置应根据水厂原有构筑物设计标高及工艺水头损失确定，受原有构筑物工艺流程及高程布置限制，一般采用设置中间提升泵房的形式。当深度处理构筑物能降低设计标高，可考虑根据原有构筑物设计标高及其水头损失以重力流形式布置高程。高程布置最终形式选择需根据占地情况，基建费用，运行能耗等综合考虑比选确定

2.4施工措施设计

一般水厂深度处理改造工程可通过分阶段施工、临时措施等不断水施工措施，实现水厂基本生产不受影响，提高水厂出水水质的目的。

2.4.1分阶段施工

由于城市供水的需求，不允许水厂全面停水改造，所以一般深度处理改造均采用分阶段建设。根据供水需求与原有构筑物最大产水量的关系，合理计划施工步骤，在水厂不停水条件下完成深度处理工艺改造。

2.4.2施工措施

为确保在施工期间供水安全，应考虑加设临时超越管、临时加药管及临时排水管等管道措施，多利用结合井、特制钢配件、管道不断水开三通等管道接口措施减少停水时间，达到不停水深度处理改造的目的。

结语：

综上所述，通过分析水源污染现状，深度处理改造面临的问题，然后进行净水厂净水工艺、池形、平面布置及施工措施等设计工作，水厂基本生产不受影响前提下完成深度处理改造，实现提高水厂出水水质的目的。

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