某以黄河水为水源的给水厂设计
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摘 要 在以黄河水为水源的给水厂设计中，采用沉淀-絮凝-平流沉淀池沉淀-V型滤池过滤-消毒处理工艺处理后出水水质能满足国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定的各项限值，为今后黄河沿岸城市饮用水安全工程建设中黄河水处理的供水工程做参考。
关键词 给水厂设计；黄河水处理；西霞院水库
中图分类号 TV 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)122-0138-01
黄河是我国第二大河，流域总面积760万km2，全长5464km。黄河是沿黄两岸和引黄灌区群众的主要生活用水水源，西霞院水库，是黄河小浪底水利枢纽的配套工程，位于小浪底坝址下游16公里处的黄河干流上，下为以西霞院水库黄河水为水源的净水工程，该水厂设计规模1500m3/d。
1 处理工艺流程
1）黄河水预沉后由二级泵站送至隔栅反应平流沉淀一体化构筑物，并加絮凝剂，在竖井格栅反应段的竖井格间上，下翻滚絮凝形成矾花，为促使絮凝效果更好，在竖井内设二层隔栅形成更理想的紊流反应，按速度梯度由前段向末段逐渐减小，反应时间（HRT）约15-20分钟，絮凝后的河水经配水花墙均衡配水进入平流沉淀池，平流沉淀段为推流式沉降，河水进行清浊分离，泥沉于池下部，沉淀物经由时间程序控制的电动排泥阀排出池外，由排泥沟收集于回流池中，平流沉淀池中清水由设在池末端的集水槽收集；清水靠重力流至V型滤池，经过过滤处理后，河水浊度< 3NTU；再靠重力流入清水池内储存调节，最后由送水泵提升通过DN700mm输水管送至用户。
2）主要构筑物参数。竖井格栅反应段和平流式沉淀池的一体化构筑物：钢筋混凝土结构，分成两格形成两系列并联工作，单系列处理水量：800m3/h。外形尺寸长×宽=46.2×17.0m，其中，反应段长8.30m，沉淀段长36.0m，整流段长1.50m。反应段相对标高为4.80m，沉淀段相对标高为4.50m。
V型滤池：钢筋混凝土结构，V型优质天然石英砂均质滤料滤池，粒径为0.95mm-1.2mm，不均匀系数1.4，滤层厚度为1.15-1.20m。滤池内分成两系列，单系列过滤面积F1=38.5×2=77m2，总过滤面积F=154m2。滤速v=10m/h。外形尺寸长×宽=17.5×17.35m，其中包含管廊17.5×3.5m。气洗强度为15L/s・m2；气、水联合反洗时气洗强度为15L/s.m2，水洗强度为3.6-4.0l/s・m2；水洗强度：7-8L/s・m2；表面扫洗强度：2L/s・m2；总反洗时间控制在15-29分钟。滤池相对标高为0.00m。
清水池和泵站：钢筋混凝土结构，有效容积2000m3。清水池，吸水池和泵站的一体化，外形尺寸长×宽=28.0×20.0m，其中包含一格吸水池兼泵站28.0×3.0m。清水池内部分格，池内设阀门连通，吸水池池顶和池底分别设置三台反洗水泵和三台潜水给水泵。清水池池内底相对高程-3.700m，池顶相对标高0.80m。
2 处理系统调试运行
水处理系统的调试工作主要是竖井格栅反应段和平流式沉淀池的一体化构筑物、V型滤池和清水池泵站的调试运行。
1）竖井格栅反应段和平流式沉淀池的调试运行。首先要配置好絮凝剂（PAC、PAM、NaClO）并检查动力设备运转情况、在线仪表显示情况和阀门的开闭情况，确认一切正常以后，按照运行水量调节好加药设备的加药量（初始运行时投加量：PAC：0.03‰、PAM：0.001‰、NaClO：0.03‰）。启动调节水池的提升水泵，缓慢调节水泵的出口阀的开度，控制流量在设计运行流量范围，启动加药泵，竖井格栅反应段和平流式沉淀池进入运行状态。检测进水水质，当平流沉淀池出水槽开始出水时及时检测出水水质。根据格网反应区的矾花情况和储泥区沉降泥的厚度定期开启排泥阀，定期进行平流沉淀区排泥工作。检测平流沉淀池出水水质，竖井格栅反应段和平流式沉淀池调试成功，进入运行阶段。
2）V型滤池的调试运行。首先检查V型滤池的阀门、仪表和电路等是否正常，检查联动装置是否能自动运行，检测反冲洗水泵和风机是否正常。竖井格栅反应段和平流式沉淀池出水靠重力流入V型滤池，滤池出水阀随水位变化不断调节开启度，使池内水位在整个过滤周期内保持不变，滤层不出现负压。当其中一格进行反洗时，待滤水继续进入该格滤池作为表面扫洗水，另外一格滤池的进水量和滤速基本不变。控制过程采用自动控制。
在线检测滤池出水水质，当滤池出水水质接近水质标准时，应当进行V型滤池的反洗。反冲洗过程采用“气反洗→气、水同时反冲洗→水反洗”三步。气反洗阶段流程为：打开进气阀，开启供气设备，空气经气、水分配渠的上部小孔均匀进入滤池底部，由长柄滤头喷出，将滤料表面杂质擦洗下来并悬浮于水中，被表面扫洗水冲入排水槽，气洗强度为15L/s・m2，时间约为3min；气、水反冲洗流程为：在气冲的同时启动冲洗水泵，打开冲洗水阀，反冲洗水也进入气、水分配渠，气、水分别经小孔和方孔流入滤池底部配水区，经长柄滤头均匀进入滤池，滤料得到进一步冲洗，表面扫洗仍继续进行，此阶段气洗强度仍为15L/s・m2，水洗进水量为650-680m3/h，气、水反洗时间为5min；水反洗阶段流程：关闭进气阀，同时停止风机运行；开启气盖排出阀，气盖排出阀出水后，关闭气盖排出阀；启动另外一台反洗水泵，水泵流量控制在650-680 m3/h，水泵组总流量在1300-1360m3/h，反洗持续7min。停止反洗水泵，关闭反洗进水阀，反洗完成系统进入备用或运行。
3）清水池和泵站的调试运行。在线检测V型滤池的出水水质，启动送水泵往配水管网配水。并根据配水管上和清水池中的余氯检测仪反馈的余氯信号调节二氧化氯发生器的计量泵，控制加氯量，在满足杀菌的条件下，稳定出水余氯符合饮用水标准。采用液位阀控制清水池水位，保证突发事件用水量和V型滤池反冲洗用水量。整个系统调试完成。
3 运行效果
该项目调试运行完工后，检测清水池出水水质，微生物学指标、毒理指标、感官性状和一般化学指标和放射性指标均满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定的各项限值。系统运行效果良好。
4 结论
①黄河水经过沉淀、絮凝（竖井格栅反应段）和平流沉淀池沉淀、过滤和消毒后能满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定的各项限值。②该工艺的成功运行，其处理工艺和构筑物设计参数可供今后饮用水安全工程建设中新建或改建黄河水处理的供水工程做参考。
参考文献
[1]李槿.某小区人工湖水处理设计探讨[J].山西建筑,2009,16:194-195.
[2]纪荣平,吕锡武,李先宁.富营养化水源水中嗅味物质的去除技术[J].给水排水2004,10.
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