水厂净水工艺改造工程设计及运行研究

摘 要：针对水厂净水工艺改造工程运行中存在的问题，如斜管沉淀池老化严重、平流沉淀池淤泥较多、虹吸滤池尼龙网穿孔、网格反应池变形等，进行科学的分析，并详细介绍合理设计水厂净水工艺改造工程的重要性、提出水厂净水工艺改造工程设计要点，希望能够给相关工作人员提供一定的参考。

关键词：水厂；净水工艺；改造工程；设计要点

中图分类号：TU991.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0163-02

伴隨我国城镇居民生活水平的不断提升，居民对饮用水的要求越来越高。通过对水厂净水工艺进行合理的改造，能够有效提升饮用水水质，满足居民的用水需求。对于水厂净水工艺改造人员来讲，要结合各项净水设备的运行现状，不断改进原有的净水工艺设计方案，进一步提升供水安全。鉴于此，本文主要分析水厂净水工艺改造设计要点。

1 合理设计水厂净水工艺改造工程的重要性

在供水水厂中，如果仍然采用传统的净水工艺，会影响供水安全，降低周围居民的生活质量。为了保证水厂净水工艺得到更好的改造，制定科学的设计方案至关重要。通过合理设计水厂净水工艺改造工程，不仅能够提升供水安全，而且有效减少水资源的浪费。根据《生活饮用水水质卫生规范》能够得知，如果水厂净水工艺改造不及时，会降低水厂的总体经济效益，因此，水厂净水工艺设计人员要详细了解各项净水设备的运行特点，合理改进原有的净水工艺，不断减少饮用水中的污染物质[1]。

除此之外，通过合理设计水厂净水工艺改造工程，能够有效提升水厂净水工艺改造工程的运行效率，降低污染物浓度，为居民提供更加安全的饮用水。对于设计人员来讲，尽可能采用原有的净水设备，不断降低净水工艺改造成本。例如，在某水厂中，由于水厂内部没有设置专门的混合设备，操作人员需要将混凝剂直接加入到穿孔旋流反应池中，会浪费大量的混凝剂，降低混合效果。通过对水厂净水工艺进行科学的改造，在水厂内部设置专门的混合设备，能够有效减少混凝剂的浪费，提升混合效果，保证水质符合相关要求。

2 水厂净水工艺改造工程运行中存在的问题

2.1 斜管沉淀池老化严重

在水厂净水工艺改造过程中，由于斜管沉淀池老化比较严重，在一定程度上降低饮用水水质，严重影响水厂的经济效益。水厂中的斜管沉淀池由于使用时间比较长，每次洗池后会出现碎屑，由于碎屑含量较多，会直接漂浮在沉淀池水面之上，影响供水系统的正常运行，降低供水效率。另外，由于斜管沉淀池老化现象比较严重，沉淀池出水口处的混凝土穿孔集水槽孔径不同，斜管沉淀池很容易出现不均匀沉降现象，减少出水量[2]。

2.2 平流沉淀池淤泥较多

在水厂中，由于平流沉淀池中的淤泥含量较多，净水工程中的穿孔排泥管很容易出现锈蚀现象，排泥车不能够将花墙背部的淤泥全部吸净。此外，由于平流沉淀池采用混凝土三角堰集中水槽，堰口的直径不同，会降低集水效率，水流不均匀。由于平流沉淀池集水槽的长度不符合相关要求，使得水流速度不断加快，集水槽底部的淤泥不能够及时排出，集水槽很容易出现漏水现象，严重影响水厂供水水质。

2.3 虹吸滤池尼龙网穿孔

水厂中的虹吸滤池主要采用多孔板小阻力配水系统，由于配水系统的运行效率较差，再加上使用时间比较长，虹吸滤池尼龙网很容易出现穿孔现象，外部的滤砂与杂志容易进入到配水系统中，降低配水系统的整体运行效率，而配水运行效率下降，滤层结构会过度冲洗，出现跑砂现象，影响滤池的截污效果，使得水质浑浊不清[3]。

2.4 网格反应池变形

由于水厂中的松木与扁铁网格使用时间比较长，会出现严重的变形，影响絮凝效果。例如，在某水厂中，网格反应池主要采用单路串联结构，网格的过水缝隙较大，使得水流梯度不规则，影响净水效率。另外，由于网格反应池中的淤泥较多，在一定程度上影响反应池的运行速率，降低净水效果。

如果水厂中网格反应池结构比较复杂，会降低网格反应池出水水质，容易出现较多泡沫，网格反应池也很容易出现变形。因此，设计人员可以结合网格反应池反应竖井运行情况，在竖井内部设置垂直的折板箱体，保证竖井内部的水流形成多条通道，起到良好的分流作用，提升絮凝反应效率。

3 水厂净水工艺改造工程设计要点

3.1 水厂现状

某水厂建于2000年，供水规模为8000m3/d，经过2次改扩建后，水厂供水能力达到了40万m3/d，由于该水厂主要采用折板絮凝平流沉淀池与虹吸滤池净水工艺，净水流程比较简单，供水水质较好。在该水厂中，利用城市供水环网进行供水，能够更好的满足城市供水需求。

3.2 斜管沉淀池设计要点

为了保证水厂净水工艺得到更好的改造，设计人员要科学改造斜管沉淀池，在提升斜管沉淀池运行效率的同时，减少水资源的损耗。在该水厂中，改造设计人员可以适当提高沉淀池的运行负荷，并在沉淀池内部采用来水分配方法，提升斜管沉淀池的排泥能力。另外，水厂净水工艺改造设计人员也可以在反应池与沉淀池间设置合理的配水走廊，从而保证水能够有效进入到沉淀池中，将淤泥全部排出[4]。

另外，斜管沉淀池在排泥的过程当中，可以安装斜冲洗管，采用手动排泥阀，将斜管沉淀池中的淤泥全部排净。想要有效延长斜管沉淀池的使用寿命，水厂中的相关工作人员要定期进行检查，针对老化比较严重的设备，及时更换，并适当减小斜管沉淀池进水口高度。

3.3 平流沉淀池设计要点

在改造平流沉淀池的过程中，改造设计人员可以通过更换配水花墙后面的排泥管，将原有的排泥管换为原来的PE管道，并做好相应的布置工作，保证排泥管道能够更加稳定的运行，提升平流沉淀池的总体运行效率。例如，在该水厂中，平流沉淀池后部的排泥管道长度主要分为两段，两段长度分别为1.9m与3.8m，孔眼则布置在管道垂线下部，采用交错排列方式进行排列。通过对平流沉淀池进行合理的改造设计，能够保证沉淀池内部的淤泥全部排净，提升平流沉淀池的排泥能力[5]。

3.4 虹吸滤池设计要点

根据相关规定能够得知，虹吸滤池的过滤速度保持在13m/h左右，能够将水中的杂质有效过滤，虹吸滤池中的过滤层厚度不宜超过100cm。为了避免走砂现象的发生，改造设计人员可以适当降低承托层的厚度，在该水厂中，改造设计人员可以将承托层厚度由原来的60cm降低到200cm，能够减少漏砂现象的出现。

为了保证虹吸滤池得到更好的改造，设计人员可以在滤池内部安装过滤板，并妥善处理过滤板之间的缝隙，将过滤板与不锈钢螺栓进行连接，提升虹吸滤池的整体性。通过合理改造设计虹吸滤池，能够保证虹吸滤池中的淤泥有效排除，提升虹吸滤池的总体运行效率。

3.5 网格反应池设计要点

如果网格反应池中的反应效果较差，会降低出水水质与水量，为了保证网格反应池中的水质更加安全，减少泡沫的出现，设计人员可以将网格反应池的池体进行良好的改造，将反应池过渡段扩展成絮凝反应段，并在反应池内部设置导流墙，形成相应的隔板反应区。设计人员也可以适当改变原反应区竖井池壁开孔位置，改变水流方向，减少泡沫的产生。

另外，在改造设计网格反应池的过程中，设计人员要结合网格反应池的结构特点，将反应池内部的隔栅全部更换为碳钢锌材质，并严格控制网格反应池内部的过水缝隙。在该水厂中，网格反应池中的过水缝隙由之前的70mm×70mm改造成90mm×90mm，能够有效提升网格反应池的絮凝效果[6]。

设计人员也可以根据水质情况，合理控制PAM投加系统的运行效率，如果PAM投加系统的运行效率较快，会降低反应池的絮凝速率，如果PAM投加系统的运行效率较慢，则会影响供水质量。因此，改造设计人员在实际工作当中，要将PAM粉末进行科学的溶解与稀释，进一步提升网格反应池的整体运行效率。

4 结束语

综上，通过详细分析斜管沉淀池设计要点、平流沉淀池设计要点、虹吸滤池设计要点、网格反应池设计要点，能够保证水厂净水工艺得到更好的改造，提升水厂净水效果，保证居民饮用水安全。对于水厂净水工艺改造工程设计人员来讲，要认真遵守经济性原则，运用先进的改造设计理念，不断提升供水效率。

参考文献

[1]卫 锋.净水厂智慧型生产运行专家平台的构想[J].上海建设科技，2018（02）：93～95.

[2]何纯提.关于净水厂排泥水处理设计中几个問题的思考[J].给水排水，2018，54（03）：52～55.

[3]邓 倩.净水厂滤池过滤故障的应急处置方法浅谈[J].城市建设理论研究（电子版），2018（05）：206～207+95.

[4]肖敏杰.运用浸没式超滤膜改造水厂现有净水构筑物案例分析[J].给水排水，2017，53（05）：9～12.

[5]潘 莉，梁再辉，王体明，刘钦甫.南水北调来水对北京市净水工艺的影响[J].给水排水，2016，52（02）：9～13.

[6]韩晓刚，黄廷林，陈秀珍.铁、锰、氨氮污染地下水源水厂净水工艺改造试验研究[J].水处理技术，2013，39（05）：108～111.

收稿日期：2018-6-22

作者简介：陈玮玲（1977-），女，助理工程师，主要从事水厂净水、运行、水质检验工作。