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摘 要：胶莱水厂位于胶州市区东北17公里的北王珠镇前韩村西南，水厂工程设计规模5.0万立方米/日，水厂自用水按5%计，净水构筑物净水能力为5.25万立方米/日，占地约50亩，工程投资约5000万元，主要处理工艺为原水-折板反应池-平流沉淀池-V型滤池-清水池-二级泵房-出水。
关键词：水处理构筑物 污泥干花池 自控系统
胶莱水厂位于胶州市区东北17公里的北王珠镇前韩村西南，，水厂工程设计规模5.0万立方米/日，水厂自用水按5%计，净水构筑物净水能力为5.25万立方米/日，占地约50亩，工程投资约5000万元，主要处理工艺为原水-折板反应池-平流沉淀池-V型滤池-清水池-二级泵房-出水。
一、水处理构筑物简介
1.原水进水管
原水进水管有两根，一根为DN600原水管道,主要输送地下水，设计流量为3万立方米/日；另一根为DN800原水管道，主要输送地表水，来自新建大沽河取水泵站，设计流量为5万立方米/日；两个水源互为备用。为保证配水均匀性，两根原水管道输水至絮凝沉淀池前的配水井内，由配水井进入絮凝沉淀池。
2.混合
混合采用管式静态混合器，安装于每组絮凝池前DN600和DN800进水管上，共二只。
3.絮凝沉淀池
絮凝池采用折板絮凝形式，沉淀池为平流沉淀池，两池合建。设计净水能力为5.25万立方米/日，分为独立运行的两组，每组设计净水能力为2.625万立方米/日。
折板絮凝时间为13分钟，分三级絮凝，三级絮凝峰速分别为0.35米/秒，0.25米/秒，0.10米/秒。絮凝池有效水深为3.5米，底部采用多斗排泥，由DN200排泥管接出池外，排泥管末端设同口径气动角式排泥阀及手动检修碟阀各一只。
平流沉淀池停留时间为2.37小时，水平流速为8.44mm/s，有效水深3.0米，采用虹吸式吸泥机吸泥，每格池底设DN200排空管3跟。沉淀池集水槽采用不锈钢指形槽，单池采用6根，长度10米。沉淀池至滤池输水采用输水渠道。
每组絮凝沉淀池总尺寸为86.55*12.5米，为钢筋混凝土结构。
4.滤池
滤池采用均质滤料气水反冲滤池，采用钢筋混凝土结构。设计净水能力为5.25万立方米/日。滤速采用8.68米/时，滤池分为6格，双排布置，单格面积为42平方米。采用单层石英砂滤料，粒径0.9毫米，不均匀系数1.4，厚度1.2米。反冲洗方式为气水反冲，空气冲洗强度为55立方米/平方米/时，气水同时冲洗时反冲水强度为10立方米/平方米/时，单独水冲洗时反冲水强度为17立方米/平方米/小时，表面扫洗强度为8.68立方米/平方米/时，布水、气系统采用ABS长柄滤头。反冲水由冲洗水泵提供，由鼓风机提供反冲气源。
每格滤池设400*400进水闸门、DN350清水出水阀门、DN300反冲水阀门、DN300反冲气阀门及500*500排水闸门各一只，均采用气动执行装置。为保证滤池恒水位等速过滤，清水出水阀采用可调阀门，由滤池内水位控制开启度。以上设备及其控制系统均采用国外先进设备。滤池设DN900出水管至清水池。
滤池布置形式为中间设管廊，两侧分别设置3格滤池，控制室设于管廊上部。
气动阀门气源由空压机提供，设两套空压机组，一用一备，空压机附设储气罐、过滤器等设备。机组设于滤池机房内。
为防冰冻，滤池建于室内，采用砖混结构。
5.清水池
清水池有效容积按设计规模5 万立方米/日的12％设置，共设二座，单座有效容量为3000立方米，为钢筋混凝土结构。每座清水池设DN800进水管、DN1000出水管、DN600溢流管各一根，进出水管设同口径手动蝶阀一只，超声波液位计一台。池顶设通气管，池内设导流墙。
6.加药间
加氯间与加矾间合建。加氯间设计规模为5.0万立方米/日。一、二、三次投加消毒剂为液氯，投加量为2.5毫克/升。混凝剂采用聚合氯化铝，投加量25毫克/升，加氯加矾系统采用自动控制。
具体实施方案：
6.1加氯系统
加氯点共设有3个,其中：
一次投加点为2个，分别位于DN500和DN800原水管道，一次设计单位投加量1.5mg/L。为保证原水水质受到污染时预氧化剂的超量投加，加氯机投加量全部采用6Kg/h，共设有柜式6Kg/h自动加氯机3台，两用一备。一次加氯采用流量比例控制。
二次加氯投加点位于滤池出水管上，设计单位投加量为1.0mg/L，共设有柜式自动加氯机2台，一用一备，加氯机投加量为4kg/h,二次投加采用余氯复合环控制。
三次加氯点位于泵房出水总管上，为一、二次加氯的补充投加，设计单位投加量0.5mg/l，则总投加量为1093.75，g/h，共设有柜式自动加氯机2台，一用一备，加氯机投加量为4kg/h，采用流量比例、余氯负反馈复合环路控制。
为保证安全，防止意外发生, 在加氯间设置漏氯报警仪一套, 为双电化学探头式, 测量浓度为0～10ppm, 具有二付报警触点输出报警点可调整, 且有漏氯浓度4～20mA信号输出；另外，设漏氯吸收装置一台。
6.2加矾系统
投加点位于DN500原水管道和DN800原水管道上。设计单位投加量为25mg/L。DN800原水管道设计投加量为520.8L/h,选用机械隔膜加药计量泵两台, 流量: 580L/h,一用一备；DN500原水管道设计投加量为312.5L/h,选用机械隔膜加药计量泵两台, 流量: 400L/h，一用一备。总计为4台加药泵。计量泵电动冲程供电为220V/50HZ, 且有4～0mA输入/输出功能, 可手动/自动超越切换运行。
7.污泥池及污泥泵房
污泥池為地下式，有效容积150立方米，钢筋混凝土结构。絮凝沉淀池排泥水流入污泥池，经水泵提升进入污泥干化池进行自然干化。 污泥池内设潜污泵二台，一用一备，单泵流量Q=80立方米/时、扬程H=9.2米、电机功率N=4千瓦。
8.废水池及废水回用泵房
废水池为地下式，有效容积210立方米，钢筋混凝土结构。废水池收集滤池反冲洗水，经水泵提升至絮凝池进水管回用。
废水池内设潜污泵二台，一用一备，单泵流量为Q=175立方米/时、扬程H=12米、电机功率N=11.0千瓦。
9.污泥干化池
由于水厂附近沉淀池污泥无处排放，故在水厂内设污泥干化池二座，沉淀池排泥水由污泥泵房提升至污泥干化池进行沉降，上清液回流至废水池回用，下层污泥经自然干化后人工清理外运。
10.二级泵站
二级泵房时变化系数取1.3，设计规模为最高时供水能力2708.3立方米，新建净水厂分别设DN600和DN800出水管两条，与现前韩水厂至公司加压站及开发区加压站的DN600和DN800管道连接。经水力计算，当新建净水厂出厂压力为0.45Mpa满足要求。
二级泵站选用KQSN250-N6-383卧式离心泵两台，一用一备，出水管设DN250静音止回阀一个、DN250手动及电动碟阀各一个；KQSN350-N9-415卧式离心泵四台，三用一备，每泵进水管设DN500手动碟阀一个，出水管设DN400静音止回阀一个、DN400手动及电动碟阀各一个。卧式离心泵采用自灌式启泵。二级泵房出水总管为DN1000，经三次加氯后分设DN800和DN600管道各一条出厂。
二级泵房设吸水井一座，分为两格，内各设超声波液位计一台。
由于水厂二级泵房出水管道输水至市区两座加压泵站调节水池内，因此，二级泵房水泵不需采用变频控制，采用软启启动。
11.水厂出水管
水厂出水总管设DN800和DN600两条，分别与现有DN800和DN600出厂水管相接，每条出水管设同口径电动可调蝶阀、手动检修蝶阀、电磁流量计各一台。
二、设计特点
1.选择了合适的工艺流程
按原水水质特点并结合实际情况选择了工艺流程，其水处理构筑物结构简单工艺先进，如水力静态混合器、平流沉淀池、均质滤料滤池等。
2.建立了合理的设备标准
在设计过程中按照国内外给水处理设备材料发展及成熟情况，建立合理标准，对国内已成熟使用经验的设备材料，如水泵、非关键部位手动阀门、吊车、排泥车等，立足国内标准；对关键部位、特殊设备及国内生产商不成熟的设备采用国际标准，如投药计量泵、加氯系统、电动阀门、部分监测仪表等，这样达到了尽量节约投资及提高运行管理水平。
3.水厂建设污泥干化池为临时性污泥处理设施，水厂总平面布置时预留污泥深度处理位置，这样既节省了投资，还且为水厂长期的发展预留了空间。
三、水厂运行维护的体会
胶州市胶莱水厂于2007年正式投产，随着几年的运行、改造、管理的过程中，有收获、有教训，体会很多。
1.在设备招投标过程中，要有水厂管理人员参与，着重注意招标的设备要求和投标的设备提交是否能满足工艺对自控功能的要求，及时修正那些不能提供控制功能的设备及电器盘柜，避免造成与自控系统衔接不上的问题。在胶莱水厂工程中，我们曾在这方面进行了大量的工作，包括修改远方/现场控制方式等。
2.在自控系统建立的过程中，要有自控维护人员参与，着重注意系统的构成及软、硬件配置，在配合承包商按设计要求进行软件编程的同时，深入了解控制系统，以便进行投运后的维护管理。事实证明，再完备的系统调试也有遗漏的地方，甚至在运行了几年以后不会发现系统程序中的错误之处，更别提由于合同规定的现场工作时间的限制，一些供货商根本来不及将程序一一测试。为了自控系统的及时、正常运行，很多调试工作就由我们来完成。
3.加强对运行人员和系统维护人员的培训，这是保证系统运行的关键。胶莱水厂的设备仪表種类繁多，各有特点。对于管理人员来讲，决不能只关心软件，各种设备的状态直接影响系统的运行。在运行中，造成事故的原因多是设备的问题，例如状态信号没反馈回来、设备控制回路故障等。所以我们要求维护人员掌握所控设备的原理、性能、与控制系统的连接关系，以便及时、准确地判断故障点。而加强对运行人员的培训，既提高运行水平和巡视观察的准确性，也提高了处理意外事故的能力。
四、结束语
胶州市胶莱水厂在运行过程中克服了各种各样的问题，现已达到稳定运行状态，实现了设计和运行要求，在胶州市供水生产中发挥了重要作用。
关键词：水处理构筑物 污泥干花池 自控系统
胶莱水厂位于胶州市区东北17公里的北王珠镇前韩村西南，，水厂工程设计规模5.0万立方米/日，水厂自用水按5%计，净水构筑物净水能力为5.25万立方米/日，占地约50亩，工程投资约5000万元，主要处理工艺为原水-折板反应池-平流沉淀池-V型滤池-清水池-二级泵房-出水。
一、水处理构筑物简介
1.原水进水管
原水进水管有两根，一根为DN600原水管道,主要输送地下水，设计流量为3万立方米/日；另一根为DN800原水管道，主要输送地表水，来自新建大沽河取水泵站，设计流量为5万立方米/日；两个水源互为备用。为保证配水均匀性，两根原水管道输水至絮凝沉淀池前的配水井内，由配水井进入絮凝沉淀池。
2.混合
混合采用管式静态混合器，安装于每组絮凝池前DN600和DN800进水管上，共二只。
3.絮凝沉淀池
絮凝池采用折板絮凝形式，沉淀池为平流沉淀池，两池合建。设计净水能力为5.25万立方米/日，分为独立运行的两组，每组设计净水能力为2.625万立方米/日。
折板絮凝时间为13分钟，分三级絮凝，三级絮凝峰速分别为0.35米/秒，0.25米/秒，0.10米/秒。絮凝池有效水深为3.5米，底部采用多斗排泥，由DN200排泥管接出池外，排泥管末端设同口径气动角式排泥阀及手动检修碟阀各一只。
平流沉淀池停留时间为2.37小时，水平流速为8.44mm/s，有效水深3.0米，采用虹吸式吸泥机吸泥，每格池底设DN200排空管3跟。沉淀池集水槽采用不锈钢指形槽，单池采用6根，长度10米。沉淀池至滤池输水采用输水渠道。
每组絮凝沉淀池总尺寸为86.55*12.5米，为钢筋混凝土结构。
4.滤池
滤池采用均质滤料气水反冲滤池，采用钢筋混凝土结构。设计净水能力为5.25万立方米/日。滤速采用8.68米/时，滤池分为6格，双排布置，单格面积为42平方米。采用单层石英砂滤料，粒径0.9毫米，不均匀系数1.4，厚度1.2米。反冲洗方式为气水反冲，空气冲洗强度为55立方米/平方米/时，气水同时冲洗时反冲水强度为10立方米/平方米/时，单独水冲洗时反冲水强度为17立方米/平方米/小时，表面扫洗强度为8.68立方米/平方米/时，布水、气系统采用ABS长柄滤头。反冲水由冲洗水泵提供，由鼓风机提供反冲气源。
每格滤池设400*400进水闸门、DN350清水出水阀门、DN300反冲水阀门、DN300反冲气阀门及500*500排水闸门各一只，均采用气动执行装置。为保证滤池恒水位等速过滤，清水出水阀采用可调阀门，由滤池内水位控制开启度。以上设备及其控制系统均采用国外先进设备。滤池设DN900出水管至清水池。
滤池布置形式为中间设管廊，两侧分别设置3格滤池，控制室设于管廊上部。
气动阀门气源由空压机提供，设两套空压机组，一用一备，空压机附设储气罐、过滤器等设备。机组设于滤池机房内。
为防冰冻，滤池建于室内，采用砖混结构。
5.清水池
清水池有效容积按设计规模5 万立方米/日的12％设置，共设二座，单座有效容量为3000立方米，为钢筋混凝土结构。每座清水池设DN800进水管、DN1000出水管、DN600溢流管各一根，进出水管设同口径手动蝶阀一只，超声波液位计一台。池顶设通气管，池内设导流墙。
6.加药间
加氯间与加矾间合建。加氯间设计规模为5.0万立方米/日。一、二、三次投加消毒剂为液氯，投加量为2.5毫克/升。混凝剂采用聚合氯化铝，投加量25毫克/升，加氯加矾系统采用自动控制。
具体实施方案：
6.1加氯系统
加氯点共设有3个,其中：
一次投加点为2个，分别位于DN500和DN800原水管道，一次设计单位投加量1.5mg/L。为保证原水水质受到污染时预氧化剂的超量投加，加氯机投加量全部采用6Kg/h，共设有柜式6Kg/h自动加氯机3台，两用一备。一次加氯采用流量比例控制。
二次加氯投加点位于滤池出水管上，设计单位投加量为1.0mg/L，共设有柜式自动加氯机2台，一用一备，加氯机投加量为4kg/h,二次投加采用余氯复合环控制。
三次加氯点位于泵房出水总管上，为一、二次加氯的补充投加，设计单位投加量0.5mg/l，则总投加量为1093.75，g/h，共设有柜式自动加氯机2台，一用一备，加氯机投加量为4kg/h，采用流量比例、余氯负反馈复合环路控制。
为保证安全，防止意外发生, 在加氯间设置漏氯报警仪一套, 为双电化学探头式, 测量浓度为0～10ppm, 具有二付报警触点输出报警点可调整, 且有漏氯浓度4～20mA信号输出；另外，设漏氯吸收装置一台。
6.2加矾系统
投加点位于DN500原水管道和DN800原水管道上。设计单位投加量为25mg/L。DN800原水管道设计投加量为520.8L/h,选用机械隔膜加药计量泵两台, 流量: 580L/h,一用一备；DN500原水管道设计投加量为312.5L/h,选用机械隔膜加药计量泵两台, 流量: 400L/h，一用一备。总计为4台加药泵。计量泵电动冲程供电为220V/50HZ, 且有4～0mA输入/输出功能, 可手动/自动超越切换运行。
7.污泥池及污泥泵房
污泥池為地下式，有效容积150立方米，钢筋混凝土结构。絮凝沉淀池排泥水流入污泥池，经水泵提升进入污泥干化池进行自然干化。 污泥池内设潜污泵二台，一用一备，单泵流量Q=80立方米/时、扬程H=9.2米、电机功率N=4千瓦。
8.废水池及废水回用泵房
废水池为地下式，有效容积210立方米，钢筋混凝土结构。废水池收集滤池反冲洗水，经水泵提升至絮凝池进水管回用。
废水池内设潜污泵二台，一用一备，单泵流量为Q=175立方米/时、扬程H=12米、电机功率N=11.0千瓦。
9.污泥干化池
由于水厂附近沉淀池污泥无处排放，故在水厂内设污泥干化池二座，沉淀池排泥水由污泥泵房提升至污泥干化池进行沉降，上清液回流至废水池回用，下层污泥经自然干化后人工清理外运。
10.二级泵站
二级泵房时变化系数取1.3，设计规模为最高时供水能力2708.3立方米，新建净水厂分别设DN600和DN800出水管两条，与现前韩水厂至公司加压站及开发区加压站的DN600和DN800管道连接。经水力计算，当新建净水厂出厂压力为0.45Mpa满足要求。
二级泵站选用KQSN250-N6-383卧式离心泵两台，一用一备，出水管设DN250静音止回阀一个、DN250手动及电动碟阀各一个；KQSN350-N9-415卧式离心泵四台，三用一备，每泵进水管设DN500手动碟阀一个，出水管设DN400静音止回阀一个、DN400手动及电动碟阀各一个。卧式离心泵采用自灌式启泵。二级泵房出水总管为DN1000，经三次加氯后分设DN800和DN600管道各一条出厂。
二级泵房设吸水井一座，分为两格，内各设超声波液位计一台。
由于水厂二级泵房出水管道输水至市区两座加压泵站调节水池内，因此，二级泵房水泵不需采用变频控制，采用软启启动。
11.水厂出水管
水厂出水总管设DN800和DN600两条，分别与现有DN800和DN600出厂水管相接，每条出水管设同口径电动可调蝶阀、手动检修蝶阀、电磁流量计各一台。
二、设计特点
1.选择了合适的工艺流程
按原水水质特点并结合实际情况选择了工艺流程，其水处理构筑物结构简单工艺先进，如水力静态混合器、平流沉淀池、均质滤料滤池等。
2.建立了合理的设备标准
在设计过程中按照国内外给水处理设备材料发展及成熟情况，建立合理标准，对国内已成熟使用经验的设备材料，如水泵、非关键部位手动阀门、吊车、排泥车等，立足国内标准；对关键部位、特殊设备及国内生产商不成熟的设备采用国际标准，如投药计量泵、加氯系统、电动阀门、部分监测仪表等，这样达到了尽量节约投资及提高运行管理水平。
3.水厂建设污泥干化池为临时性污泥处理设施，水厂总平面布置时预留污泥深度处理位置，这样既节省了投资，还且为水厂长期的发展预留了空间。
三、水厂运行维护的体会
胶州市胶莱水厂于2007年正式投产，随着几年的运行、改造、管理的过程中，有收获、有教训，体会很多。
1.在设备招投标过程中，要有水厂管理人员参与，着重注意招标的设备要求和投标的设备提交是否能满足工艺对自控功能的要求，及时修正那些不能提供控制功能的设备及电器盘柜，避免造成与自控系统衔接不上的问题。在胶莱水厂工程中，我们曾在这方面进行了大量的工作，包括修改远方/现场控制方式等。
2.在自控系统建立的过程中，要有自控维护人员参与，着重注意系统的构成及软、硬件配置，在配合承包商按设计要求进行软件编程的同时，深入了解控制系统，以便进行投运后的维护管理。事实证明，再完备的系统调试也有遗漏的地方，甚至在运行了几年以后不会发现系统程序中的错误之处，更别提由于合同规定的现场工作时间的限制，一些供货商根本来不及将程序一一测试。为了自控系统的及时、正常运行，很多调试工作就由我们来完成。
3.加强对运行人员和系统维护人员的培训，这是保证系统运行的关键。胶莱水厂的设备仪表種类繁多，各有特点。对于管理人员来讲，决不能只关心软件，各种设备的状态直接影响系统的运行。在运行中，造成事故的原因多是设备的问题，例如状态信号没反馈回来、设备控制回路故障等。所以我们要求维护人员掌握所控设备的原理、性能、与控制系统的连接关系，以便及时、准确地判断故障点。而加强对运行人员的培训，既提高运行水平和巡视观察的准确性，也提高了处理意外事故的能力。
四、结束语
胶州市胶莱水厂在运行过程中克服了各种各样的问题，现已达到稳定运行状态，实现了设计和运行要求，在胶州市供水生产中发挥了重要作用。