浏阳生物医药园自来水厂三期扩建工程设计

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摘 要:结合浏阳生物医药园给水现状分析,介绍了三期扩建工程设计,包括工程建设规模、水源、厂址、水处理工艺选择以及排泥水处理工艺,叙述了工艺方案的主要优点。

关键词:浏阳生物医药园 扩建工程 水质要求 处理工艺

中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0029-02

湖南浏阳生物医药园成立于1998年,2006年10月晋升为国家级生物产业基地。位于浏阳市西部的洞阳乡境内,东起官桂桥,西至横山桥,南邻浏永高等级公路(319国道),北抵捞刀河。总体规划区面积近期为19.34km2(包括浏阳生物医药园13.4km2面积和工业南园5.94km2里面积),远期28km2。规划区内多为低矮山丘,农田少,属丘陵小平原地区。

1 给水现状分析

浏阳市工业园自来水厂取水点位于捞刀河泸渚湾“U”地带左岸的一个废弃的砂石场,采用井筒式潜水泵取水。净化场布置在距取水泵房490m左右的瓦窑山,整个水厂占地面积3万m2,水厂现有处理规模4.0万m3/d,一、二期各2.0万m3/d。其中二期工程取水头部、取水泵房、送水泵房、加药间、办公楼与一期工程合用,新建絮凝平流沉淀池、气水反冲洗滤池和清水池。

现状给水管网主要敷设在环园东路、经一东路、经一路、经三路、经五路、经六路、永龙路、纬三路、纬二路、纬一路及环园南路上,工业南园一部分道路给水管道也已敷设完成,给水管道管径DN200～600,总长度约30km。厂区现状出厂水色度、浊度、臭和味、肉眼可见物、总硬度、pH值、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、耗氧量等30项满足《生活饮用水卫生标注准》(GB5749-2006)。

目前生物医药园自来水厂存在以下几个问题。

随着医药园区新签企业的增多,如蓝思科技、介面光电、盐津铺子、金泰制药等公司2012年即将投产,以上4个企业到2012年需水量就达4万m3/d,水厂现有4万m3/d的处理规模无法满足园区需水的要求,急需扩建4万m3/d的处理规模。

捞刀河水量在枯水季节无法满足8万m3/d取水要求。

一期工程平流沉淀池设计参数未达到《室外给水设计规范》(GB 50013-2006)的设计要求。

现有加药间设备无法满足8万m3/d加矾、加氯的要求,需进行设备更换。

现有水厂出厂水水质无法完全达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。

因此需对浏阳生物医药园自来水厂进行改扩建工程设计。

2 扩建工程设计

2.1 工程建设规模

本工程浏阳生物医药园自来水处理厂总规模为8.0万m3/d。一二期处理规模为4.0万m3/d,三期扩建工程规模4.0万m3/d,并为今后提质改造充分留有余地。

其中,取水泵房扩建至8.0万m3/d、原水管线4.0万m3/d、配水井预臭氧池8.0万m3/d、絮凝沉淀池4.0万m3/d、气水反冲洗滤池6.0万m3/d、清水池6.0万m3/d,送水泵房、加药间扩建至8.0万m3/d。

根据水厂目前运转的现状,扩建工程分步实施,第一步扩建工程满足现状出厂水水质要求,第二步达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求,出厂水压力达到0.52MPa。

2.2 水源

水源取自捞刀河,考虑到捞刀河旱季取水量可能无法满足8万m3/d的要求,本次设计预留备用水源接口。

2.3 厂址

根据浏阳市工业园供水工程有限公司提供的水厂厂界坐标图,水厂现有占地为48.20亩,已预留三期扩建工程用地,不需另行征地。目前场地标高在71m～72m之间,厂区地势由北坡向南。本扩建工程新增处理能力4.0万m3/d,拟在厂区西侧预留地。

2.4 工艺选择

目前,我国水厂所采用的工艺特点是:混合以静态混合器为主;絮凝池以水力型为主,絮凝时间10min～20min;沉淀以平流式沉淀池为主,还有斜管(板)沉淀池,加速澄清池,停留时间75min～90min,沉淀水浊度5～10NTU;过滤用普通快滤池,石英砂粒径为0.5mm～1.2mm,厚度0.7m～0.8m,也有虹吸滤池,反冲洗以水洗为主,新建滤池以V型均质滤池为主,采用气水反冲洗方式。

这些常规工艺技术在长期的生产实践中证实了其高度的可靠性和技术指标的相对先进性,并基于其已在生产中的广泛应用,我国供水行业获得了成熟的运行管理经验。但常规处理工艺主要用于去除水中的浊度、悬浮物、胶体杂物和灭菌。目前,尽管常规处理工艺控制出水有机物含量可采取粉末炭吸附、预氧化、强化混凝、强化过滤等措施,但这些手段不能有效的去除氨氮及溶解性有机物。为使出厂水水质能够达到现行的国家《生活饮用水水质标准》(GB5749-2006)所确定的水质目标,需要在常规工艺基础上增加预处理和深度处理工艺。

根据捞刀河水质基本为《地表水环境质量标准》Ⅲ类水体的特点、浏阳生物医药园水厂应达到的水质目标和《城镇供水设施改造技术指南(试行)》所拟定的基本原则,再结合各水处理工艺的作用机理、主要功能的分析以及工业园的实际情况,确定净水工艺的基本路线为:臭氧预处理+常规处理+深度处理(臭氧+生物活性炭)。在完善工艺增设预处理和深度处理的同时,考虑增加投药品种、改进投药方式,并注意合理选择混凝剂、加药点及投加量,备用合适的助凝剂,并注重对pH值的监控和调整,加强各项指标的监控,努力提高自控水平。

2.5 排泥水处理工艺

自来水厂排泥水主要是指反应沉淀池排泥水和滤池反冲洗水。自来水厂常规净水工艺中,原水的大量泥沙、腐殖质、藻类、细菌和胶体颗粒等有机和无机杂质在加入混凝剂后形成了絮凝颗粒,絮凝颗粒在沉淀池和滤池中被截留。因此自来水厂在生产大量饮用水的同时产生了大量的生产废水(排泥水),一般占水厂生产水量的4％～7％。

自来水厂排泥水的处理技术路线相对较为简单,因此技术路线种类也较少。目前国内外自来水厂沉淀池排泥水处理采用的工艺主要是“调节浓缩调质脱水泥饼处置”工艺。考虑到本工程捞刀河水量较为紧张,本次扩建工程考虑砂滤池及碳滤池反冲洗水回用。

经综合比较分析,浏阳生物医药园三期扩建工程拟采用如下净水工艺（如图1）。

其中本次扩建工程分两期实施,近期扩建4万m3/d常规处理工艺,远期扩建8万m3/d深度处理工艺及排泥水处理工艺。

工艺方案的主要优点如下。

利用格栅进行除渣,可顺利去除原水中的大颗粒固体污染物,确保后续水处理工艺设备的正常运转。

利用配水井作为混合井,利用其中的格栅机促使絮凝剂和原水更进一步的混合均匀,再加上配水井至絮凝池的管道给以辅助混合,能达到药剂均匀快速混合的目的。

采用折板絮凝池具有对水量和水质变化适应性强、投药少、能相对均匀的在沿程输入能量、絮凝效率高、构造简单、管理方便、池体容积小等优点。

采用平流沉淀池具有处理水质稳定,适应性强,操作管理方便,可利用刮泥机自动排泥等优点。

采用均粒滤料气水反冲洗滤池具有运行稳定,出水水质好,运行周期长,反冲洗耗水量少,能通过气水反冲洗加表面扫洗使滤料冲洗干净、彻底等优点,且其自动化程度相对较高。