浅析凤冈县1.6万t水厂技术改造

□李天明（贵州省凤岗县水务局）

水厂的水处理工艺和自动化控制是水厂高效运行的关键，通过对水厂的沉淀、过滤、消毒和控制系统的改造，可提高生产的可靠性和安全性，实现优质、低耗和高效供水，获得良好的经济效益和社会效益。

凤冈县1.6万t水厂水源为穿阡水库库水，该水库为中型水库，总库容1050万m3，正常蓄水位为783.00m，絮凝沉淀池底板高程773.30m，正向变截面滤池底板771.60m，清水池底板高程770.30m。水位在781.00m以下时，需开启取水泵加压才能保证水厂进水量。该水厂始建于2004年，设计供水能力为1.60万m3/d，水处理工艺流程见图1。

图1 水处理工艺流程图

改造前存在的问题：水厂的进水量达不到供水规模；絮凝沉淀池的排水量和正向变截面滤池的滤速达不到处理能力，导致池顶漫水；管廊布置繁琐，阀门操作不便。为此，2008年的8-9月，对该水厂的关键工艺进行了技术改造，解决了长期困扰该水厂的供水不足问题，达到了预期的效果。

1 絮凝沉淀池改造

1.1 增加混合器

已建絮凝池无混合器，未能使药剂与水进行急剧、充分混合达不到絮凝的要求。为了使混凝剂迅速分散，使加入到水中的混凝剂保持在水中的浓度均匀一致，有利于混凝剂水解时生成较为均匀的聚合物，更好地发挥絮凝作用，考虑增加混凝设施。由于受经济条件的影响，采用能耗低、效率高、投资省、体积小的管式混合，将原管改装成DN500SF管道混合器，并将投药管改装到混合器上，达到混凝剂充分混合的目的。

1.2 絮凝池进水管改造

针对库水位与絮凝池高差不大的情况，将絮凝池进水管的管顶改建到与池顶相平，即降低0.4m，并用斜出口减去一个弯头，使水头增加，水头损失减小。

1.3 沉淀池集水管

针对沉淀池集水管为U-PVC管，跨度较大并已弯曲，且全管开孔面积较小，达不到过流要求的这一现状，采用对沉淀池集水管上增加开孔，使全管开孔面积相当于集水管面积的1.1倍，管顶开通气孔10个，增加横向槽钢承受重量，以达到过流的能力。

2 正向变截面过滤池改为无阀滤池

2.1 改造方案

将大阻力穿孔管集（配）改为钢板和格栅小阻力配水，为了集（配）水均匀，保留原DN400集（配）水管，割去原多孔管，并将孔口修理整齐，保证孔口直径≥原管外径，并与清水箱底接通，经过核算，当表层冲洗强度为13L/S.m2时，底层冲洗强度为15.6L/S.m2，在冲洗时不会乱层，并能充分发挥变截面的优越性，这一改造使渡床高度与阻力降低，使改为无阀滤池成为可能。

将滤池上部改为清水箱，故增加池盖板，使之与清水箱分开。改原DN400反洗排水管为电控反洗虹吸管，用自动开闭电控阀门来实现自动反冲洗。代替水力自控反冲洗系统。其优点是电控虹吸管用料少，结构简单，动作准确，开阀即可冲洗，省去了水力自控时间抽气而大量浪费的处理水，降低了处理成本。原涡轮蝶阀拆除，改用插板式强度调节器。

改造池顶配水箱，以可调节配水堰的方式向新装的滤池进水管配水。增加三池之间DN400连接管，以供应足够的冲洗水。各高程控制详见表1。将放空阀改装在输水旁通管底。

表1 高程设计表 单位：m

3.2 改造后无阀滤池的特点

在基本不改变原变截面快滤池结构的基础上改造成单阀电控滤池，充分发挥变截面滤池的优点，并能正常运行。抬高出水管，可直接向清水池输水。进水系统可自动排气，消除了无阀滤池挟气运行弊病，进水阻力小。配水系统从大阻力改为小阻力，使无阀滤池变为可能，二级配集水，优于一般配水的均匀度，降低了滤床高度。电控虹吸管没有抽气形成真空的过程，开阀即可冲洗，比水力自控虹吸系统节水，性能稳定。电控无阀滤池每池只有1个电控阀门，比电控快滤池少了3个电控阀门，管理与维修简单得多，管廊中管理与阀门大大减少。

3 出水系统技术改造

由于滤池出水管提高，可以改装原出水管直接向两个清水池送水。由于出水管坡度达60‰，DN400管可远高于处理水量，故不用再增加总出水管。提高DN400总出水管，出水管廊后用两根从下面拆除的DN300管道向清水池送水。拆除原滤池出水管、冲洗管、进水管、通清水池和池外的DN300清水管。将原反冲洗进水总管输水管道滤池出水一段改装成旁通管。拆除山上高位水池（反冲洗用）至山下的DN400供水管、上山的水泵出水管和原冲洗水泵。增加管廊排水系统，用原清水池外DN300管改装。在新清水池上安装水位标尺。水厂总出水管上安装DN500超声波流量计。

出水系统改造后的特点：从滤池以大坡度直接向清水池送水，彻底消除了原系统气阻而不出水隐患。增加了旁通管，为扩建大清水池提供了输水管。增加了清水池水位标尺，可以随时掌握池中水位。增加了流量计，使水厂有了计量设施，提高了考核能力。拆除了多余管道和阀门，使现场整齐，管理与维修简单化。消毒系统改装投药管于滤池总出水管上。

4 凤冈县水厂控制系统改造

将滤池的六个电控阀集中到一个操作柜上，进水时人工启动时间继电器，停水时人工按钮停止时间继电器，控制柜安装在控制室。

过滤池反冲洗：在反冲洗排水管上装有电节点压力表，电控排水阀上装有时间继电器，当达到终期允许水头时，电节点压力表两针重合，指令开阀冲洗，冲洗完毕时时间继电器指令关阀，重新过滤。也可以直接使用时间继电器控制过渡周期与反冲洗时间。二氧化氯发生器：运行方式与混凝剂投加系统相同，余氯量由人工化验控制。

5 结语

文章通过对凤冈县1.6万t水厂技术改造的分析，得出了以下结论：水厂的生产过程是一个较为复杂的连续过程，对于各个工艺系统的设计要求较高，涉及众多技术和设备，设计本身具有一定的难度，故在该水厂的设计中存在的问题较多，影响了各个工艺的正常发挥，甚至影响了系统的正常运行。水厂的技改，必须因地制宜，针对水厂工艺存在的问题，参考各地水厂的技改经验，认真分析计算，创新思路，以达到技术可靠、经济合理、安全运行的目的。

[1]王淑文，汪平.城镇供水现状及给水厂技术改造[J].给水排水动态，2007，08(10).

[2]董聪聪，杨宏，孙文勇.净水厂技术改造的研究及展望[J].建筑科学,2011,12(20).

[3]周少金.加快水厂技术改造 保障供水安全高效[J].环境教育,2011,07(25).