东莞市塘厦镇中心水厂改造工程
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摘要：介绍了塘厦镇中心水厂改造工程的工艺流程及主要构筑物参数。改造后的水厂规模不变，网格絮凝池+平流沉淀池+气浮池+V型滤池的先进制水工艺，对现有工艺进行升级改造。
关键词： 中心水厂；网格絮凝池；平流沉淀池；气浮池；V形滤池
Abstract: the article introduces the town center of the reconstruction project waterworks process and the main structures parameters. After the transformation of the same scale of waterworks, grid flocculating + + floating v-wind traps pool + V type term of advanced water making process, the upgrading of existing technology.
Keywords: center water; The grid flocculation pool; V-wind sediment basins; Floating pool; V ponds
中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：
1.概述
塘厦镇中心水厂占地约37000 m2，水源取自东深供水渠，但东深供水渠检修期间（每年的12月的1-15号，目前未超过三天），停止向中心水厂供水，备用水源由虾公岩水库由DN1200管道输送至厂区，虾公岩水库作为调节水库。在2008年，为水质贯标达标的需要，在未增加用地的情况下，对中心水厂现状工艺进行提升改造的设计，因受用地限制，设计规模保持9万m3/d不变，改造分阶段实施。改造期间，从整体优化的观点出发，综合考虑客观条件、原水水质以及出水水质要求，提出合适的改造净水处理工艺方案。
中心水厂已建成近20年，建厂时间较长，整个水厂的工艺、设备较落后，且自动化程度较低，整个工艺流程属于较落后的第一代净水工艺，对有机污染物、氨氮等指标去除效率低，甚至没有去除能力。为了保证供水水质达到新国家标准的要求，对中心水厂现有工艺进行升级改造。
2.水厂现状
水厂设计规模为9万m3/d，分三组生产流程，制水设施包括：网格絮凝池、斜管沉淀池、虹吸滤池和无阀滤池、清水池、投矾加氯间、二级泵房等。
现状水厂分三组处理工艺流程：
第一组流程：供水规模为3万m3/d，
原水网格絮凝斜管沉淀无阀滤
池清水池二级泵房。
清水池容积为1953 m3。
第二组流程：供水规模为3万m3/d
原水网格絮凝斜管沉淀虹吸滤池清水池二级泵房。
清水池容积为636 m3。
第三组流程：与第二组相同，供水规模为3万m3/d，清水池容积为3948 m3。
3.现存问题
（1）工艺较落后，供水水质达标难度大，制水成本偏高
中心水厂已建成近20年，整个水厂的工艺、设备较落后，且自动化程度较低。整个工艺流程属于较落后的第一代净水工艺，对有机污染物、氨氮等指标去除效率低，甚至没有去除能力。
第一组工艺滤池为无阀滤池，二、三组滤池为虹吸滤池。无阀滤池在新标准中已被取消，属于被淘汰池型，而虹吸滤池存在着对待滤水要求高、反冲洗频繁、冲洗不干净滤料容易板结、需要排放初滤水等问题，导致耗水量增加，不仅增加了制水成本，而且处理效果不稳定，达到新国标存在较大难度。
由于水厂建成时间久，投加设备简陋缺少自控、加压设备陈旧导致药耗、能耗增加。
（2）东深供水维修期，供水水量不足
东深供水工程是向香港、深圳及工程沿线东莞城镇提供饮用水及农田灌溉用水的大型跨流域调水工程。取水量较大的城市是香港，所以粤港供水有限公司主要根据香港的用水情况来控制暗河的输水量，在以下情况下都可能停水：一、深圳水库蓄水已够；二、检修时期；三、雨季防汛时期；四、抽水设备及通讯线路故障时。届时凤凰岗水厂将停产，其它水厂使用水库备用水源供水。
在东深供水停水期，虽然启动虾公岩及牛眠埔备用水厂但供水量仍存在一定缺口，中心水厂超负荷供水仍不能满足用水需求。
（3）清水池调节容积不足，供水规模无法发挥
按照国家标准《室外给水设计规范》规定，水厂清水池容积为供水量的10％-20％。而中心水厂清水池容积仅6537m3，为供水量的7.2％，远远低于国家标准，在用水高峰期，水厂供水规模受影响。
（4）中心水厂三组工艺高程不一致，浪费水头
4.改扩建工程方案
4.1工艺流程
水厂供水规模由9万m3/d扩建至9万m3/d。推荐采用静态混合槽+网格絮凝池+平流沉淀池+气浮池+V型滤池（如图1），采用气水反冲洗+自动加药系统，其中网格絮凝池、平流沉淀池与气浮池合建，既有利于絮凝池产生的矾花平稳进入沉淀池，也有利于悬浮固体的去除；平流沉淀池与清水池叠建，可以减少占地。
图1 工艺流程图
4.2主要构筑物设计
网格絮凝池
设计规模：9万m3/d，分2组。
单组设计规模：Q=4.5万m3/d。
计算流量：
Q1=4.5×1.05=4.72万m3/d=113.4m3/h
反应时间：11.06min
单个絮凝池容积：W=510.4 m3
竖井流量：V竖=0.15m/s
前段网格：
过孔流速V1=0.2～0.4m/s；
中段网格：
过孔流速V2=0.2～0.3m/s；
后段不设置网格，
花墙过孔流速V花=0.08~0.085m/s
有效水深：H=5.5m
平面尺寸：10.1m×13.9m
平流沉淀池
设计规模：9万m3/d，分2组。
单组设计规模：Q=4.5万m3/d。
计算流量：
Q1=4.5×1.05=4.72万m3/d=113.4m3/h（考虑水厂自用水量5%）
沉淀时间：T=1.26h
水平流速：V=15mm/s
有效水深：H=3.0m
有效长度：L=96.1m
宽度：B=10.1m
设一条出水管DN1800mm
单池设9条指形槽集水，宽0.4m，L=12m
单池设1部虹吸式排泥机，LK=9.8m
气浮池
设计规模：Q=9万m3/d分2组
单组设计规模：Q=4.5万m3/d。
计算流量：
Q1=4.5×1.05=4.72万m3/d=113.4m3/h
回流比：10%
有效水深：3.2m
平面尺寸：17.5m×11.5m
上升流速：20mm/s
表面负荷：10m3/m2・h
总停留时间：13min
有效水深：3.2m
V型滤池
设计规模：Q=9万m3/d
计算流量：
Q1=9×1.05=9.45万m3/d=226.8m3/h
滤池分为6格，
单格面积：F格=84m2
滤池面积：F=504m2
滤池滤速：V=8.01m/h
滤池一格反冲洗时，强制滤速：9.16 m/h
滤池一格反冲洗时，一格维修时，强制滤速：10.7m/h
滤池反冲洗：
气冲洗：15L/ m2・s，冲2min
气水冲洗：气7.5L/ m2・s，水2.8L/ m2・s，冲5min
水冲洗：水5.6L/ m2・s，冲3min
表面扫洗：水1.8L/ m2・s
滤料：采用石英海砂，滤料层厚1.3m，滤料粒径0.9mm~1.1mm，垫层滤料粒径2~8mm，垫层厚度0.10m。
反冲洗泵房
设计规模：Q=9万m3/d
计算流量：
Q=1.05×5 L/S=525 L/S 1890m3/h，
设2台水泵，单泵流量：Q=945m3/h
反冲洗泵选用单级双吸离心泵3台
（2用1备）。
泵型号：300S12
泵性能：Q=945m3/h，H=10m
转速n=1450 r/min，
轴功率N=33.1KW
配电动机功率N=37KW
设罗茨风机3台（2用1备）
罗茨风机型号：XIP-210
罗茨风机性能：Q=2949m3/h，
出口静压400MPa
配电动机功率N=45KW
压缩空气机2台（1用1备）
压缩空气机型号：SMB
压缩空气机性能：
容量W=0.77m3/min，
配电动机功率N=5.5KW
配干燥器一套，容量和压缩机一致。
5.结语
塘厦镇中心水厂改建工程的实施，将有效缓解本地用水紧张的现状，同时采用先进的制水工艺代替原有工艺将大幅提高水厂水水质，达到新国标要求。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。