浙江沿海某自来水厂一期工程设计与运行

周宗雷， 王正文

(1.苍南县水务集团有限公司， 浙江 温州 325899； 2.温州设计集团有限公司， 浙江 温州 325002)

1 工程概况

随着经济的快速发展，浙江沿海某地城镇规模和人口不断扩大，水量需求增长显著。因原有水厂四周已无扩展空间，故新建水厂以扩大供水规模。

新建自来水厂设计规模为12×104m3/d，近期规模6×104m3/d，校核规模7×104m3/d。水厂总面积为5.20 hm2，其中建设用地面积4.44 hm2，一期用地面积2.77 hm2，二期预留面积1.67 hm2，远期预留面积0.99 hm2。

工程总投资13 737万元，其中工程费用8 824万元。一期工程投资5 642万元，其中工程费用4 648万元，并已于2016年12月建成投产。

2 原水水质与工艺流程

2.1 原水水质

水厂原水采用优质水库水，部分水质指标见表1。与《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)(以下简称国标)相比，除浊度和总大肠杆菌超标外，原水其他卫生学指标(浊度、pH、耗氧量、铁、锰)和微生物指标(总大肠杆菌、细菌总数)已基本满足用水标准。

表1 原水水质

2.2 工艺流程

针对原水水质特点，自来水厂采用常规净化处理工艺，即预臭氧氧化─折板絮凝沉淀池─Ⅴ型滤池─综合加药间─清水池，同时预留中间提升泵房、活性炭滤池和臭氧接触池，工艺流程如图1所示。

图1 净水工艺流程

3 主要构筑物设计参数

3.1 配水井和预臭氧接触池

配水井与预臭氧接触池合建，臭氧投加量为1.0 mg/L，接触时间为3.8 min，配水井和预臭氧接触池的其中一格与生产系统相连。在实际运行过程中，宜通过闸门和放空管的控制交替使用，避免长时间出现死水区。

3.2 折板絮凝沉淀池(下叠清水池)

折板絮凝时间为25.1 min，平流沉淀池水平流速为10.0 mm/s，水力停留时间为2.2 h。平流沉淀池采用虹吸吸泥机排泥，排泥水流入排泥水调节池，最终进入污泥浓缩系统。沉淀池长105.2 m(反应区21.6 m)，宽19.6 m(反应区13.2 m)，高4.05 m。

清水池下叠于沉淀池，总面积约为8 000 m2，池深约4 m。

3.3 Ⅴ型滤池

采用均质石英砂气水反冲洗Ⅴ型滤池1座，设计规模6×104m3/d，内分成4格，单个滤格面积为98 m2，单排布置。滤池设计滤速为6.7 m/h，滤床厚1.2 m，D10=0.9 mm，k60=1.6。承托层高度为50 cm，采用均质石英砂(d=2～4 mm)。滤池每格出水采用配水堰，其中水头损失2.5 m。采用气水反冲洗方式，气冲强度为55 m3/(m2· h)，气水冲洗强度为7.5 m3/(m2·h)，单水冲强度为15 m3/(m2·h)，表面扫洗强度为6.7 m3/(m2·h)。

3.4 吸水井和二级泵房

吸水井和二级泵房土建规模为14×104m3/d，本期设备按6×104m3/d规模配备，一期工程设2台流量为2 500 m3/h、扬程为40 m的卧式变频离心泵，以及1台流量为1 000 m3/h、扬程为40 m的卧式变频离心泵。

3.5 综合加药间

综合土建设计规模12×104m3/d，一期工程设备按6×104m3/d规模配备，设有加次氯酸钠间、加矾间、加粉末活性炭间、加石灰间，配电及控制室、预留加高锰酸钾间。次氯酸钠储液池叠于加药间下。加药设备采用进口设备，加氯采用液体投加，于储液池中储存，提升至溶液池后投加。储液池有效容积为100 m3，分2格，单格有效容积为50 m3。粉末活性炭为应急投加，配制浓度为2%～5%。料仓容积为30 m3。

3.6 污泥处理系统

污泥处理系统主要包括排泥水调节池、回用水池、浓缩池、平衡池和脱水机房。

(1)排泥水调节池和回用水池

排泥水调节池和回用水池合建[1]，综合土建设计规模12×104m3/d，一期工程设备按6×104m3/d规模配备。

排泥水调节池按一组沉淀池同时排泥和浓缩工作16 h计算，容积为800 m3。一期工程设4台潜水泵，2用2备，废水经提升至浓缩池。为防止泥沉积，设4台潜水搅拌机。

滤池反冲洗水和初滤水排入回用水池中，按一格滤池反冲洗并排放初滤水计算，容积为1 000 m3，一期工程设4台潜水泵，2用2备，废水经提升送至配水井前回用。为防止泥沉积，设4台潜水搅拌机。

(2)浓缩池

污泥浓缩池设2座，浓缩后泥水自流至平衡池[1]。浓缩池设计固体负荷为70 kg TDS/(m3·d)，浓缩池浓缩后的污泥含固率大于3%。浓缩池上清液回流至回用水池或达标排放。

(3)平衡池和脱水机房

脱水机房下叠污泥平衡池，综合土建设计规模12×104m3/d，一期工程设备按6×104m3/d规模配备，平衡池分成独立2格，每格有效容积为200 m3。脱水设备采用离心脱水机2台，单台固体负荷处理能力250～500 kg TDS/(m3·d)。

4 水厂运行情况

水厂投产运行至今，出水水质较为稳定，2021年11月的出水卫生学指标如图2所示。出水浊度仅为0.02～0.08 NTU，远低于国标规定(浊度<1 NTU)，浊度平均去除率高达99.4%。出水pH 值在7.2～7.5，符合国标要求(6.5～8.5)。出水耗氧量为0.7～1.8 mg/L，低于国标要求的3 mg/L，耗氧平均去除率为44.9%。

图2 出水卫生学指标

2021年11月的出水一般化学指标如图3所示，铁、锰去除率分别为88.5%和87.9%，出水铁、锰含量均稳定在0.025 mg/L，低于国标对铁小于0.3 mg/L、锰小于0.1 mg/L的规定。

图3 出水一般化学指标

2021年11月，对出水微生物指标检测，得到总大肠杆菌和细菌总数均为0，符合国标要求。

5 结论

① 根据原水水质特点并结合当地经济发展水平、城市综合规划的要求，自来水厂一期工程建设采用折板絮凝沉淀池+Ⅴ型滤池处理工艺。

② 自来水厂投入运行以来，运行稳定，出水浊度<0.1 NTU，pH 值为7.2～7.5，耗氧量<2.0 mg/L，铁、锰含量均<0.05 mg/L(国际要求Fe<0.3 mg/L，Mn<0.1 mg/L)，总大肠杆菌和细菌总数均未检出，符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的规定。