一、改造背景 烟台市宫家岛水厂是烟台市区唯一的地表水厂，水厂原有三套净水处理系统，其中无阀滤池系统已处于废弃状态，加速澄清池和移动罩滤池设备老化严重，设备故障率较高，滤池反冲洗水量大，反冲洗时滤料流失率较高，系统虽能勉强运行，但在用水高峰时已满足不了用水水量水质要求。因此需对原有部分进行改造，满足烟台城市生活生产的要求，保证烟台市持续发展的要求。 二、改造工艺流程 水源地门楼水库的水质基本属于《地面水环境质量标准》中的三类水体标准，总氮及石油类指标超标，但经常规处理后可以达到国家有关要求。考虑到将来门楼水库来水为黄河水，水源水质会有所下降，经咨询其他使用黄河水的城市，源水水质主要指标是石油类、藻类超标，因此，工艺选择的时候，藻类是必须考虑的。 根据源水水质情况，选择了工艺流程为：管式静态混合器、小孔眼网格反应池、平流沉淀池和V型滤池。本工程工艺均建设为2组，相互连通并可独立运行，并考虑了超越混凝沉淀，药液混合后直接进行过滤的可能。 三、主要生产构筑物 1.混合 混合是混凝沉淀的前提，混合效果的好坏直接关系到后续的混凝沉淀效果。目前，国内一般新设计的水厂采用的混合设备多为管式静态混合器和快速机械搅拌。根据宫家岛水厂来水量相对稳定的情况，本次工程采用了管式静态混合器，采用2台DN1000管式静态混合器，处理能力0.67m3/s。优点是本身几乎不需要维护工作，也没有什么运行费用。 2.反应 反应也就是混凝，对提高沉淀效果至关重要。絮凝基本上可分为两类，机械絮凝和水力絮凝。根据以前宫家岛水厂采用水力絮凝效果较好的情况，本次工程采用水力絮凝，具体为目前国内应用较广泛的小孔眼网格反应池。 本工程建有两组，每组两座小孔眼网格反应池，处理能力0.334m3/s，总停留时间20分钟。小孔眼网格分三段，第一段每格尺寸为1900*1400mm2，第二段每格尺寸为1900*1600mm2，第三段每格尺寸为1900*1800mm2，水深5米。池底设置DN150穿孔排泥管，用作定期排放池底积泥和放空，排泥管采用电动排泥阀控制，可远程及就地电动控制。 3.沉淀 常用的沉淀处理构筑物有平流沉淀池，斜板（管）沉淀池。平流沉淀池具有水利条件好，对原水水质变化适应性强，耐冲击负荷力强，处理效果稳定，运行管理方便，挖潜能力大，池体构造简单，处理效果稳定等优点，缺点是占地面积较大。斜板（管）沉淀池优点是占地面积小，缺点是耐冲击负荷的能力相对较差，对于处理含藻水效果差。 考虑到将来水源水质可能恶化，藻类可能增加，故本工程选用平流沉淀池2组，每组2座，每座2格，每格尺寸108*4*3.5m3，处理能力每组0.668m3/s，停留时间t=2.5hr，水平流速V=12mm/s，有效水深h=3.5m。 沉淀池排泥采用真空吸泥机，跨度17.5米，吸泥机的运行按时间控制，根据四季浊度变化情况，设定排泥时间。 沉淀池出水采用指型槽，每个平流沉淀池内设不锈钢集水槽，溢流率为170m3/m.h。为便于检修，每组沉淀池设有一个DN400放空管。 4.过滤 过滤是给水常规处理工艺中最为重要的一道工序，用以除去原水在混凝沉淀后的残留絮体和杂质。目前常用的滤池有普通快滤池，双阀滤池，虹吸滤池，移动罩滤池和V型滤池等。本次工程采用V型滤池。 V型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀以保证池内的水位恒定。单池进、排水设置堰板，使各池进水均匀，进排水不受其它单池的影响。 本次工程V型滤池采用2组，每组4池，滤速v=7.0m/h，强制滤速v=9m/h，每组处理能力0.67m3/s，总过滤面积720m2，水深3.85m。 滤池承托层采用4-8mm砾石，厚150mm；滤料采用单层石英砂均粒滤料，有效粒径0.95mm，均匀系数1.2-1.4，滤料厚度1.2m。滤头采用ABS长柄滤头，滤板采用预制混凝土滤板。为保证过滤及反冲洗效果，施工中滤板的平整度要求必须很高。 滤池反冲洗采用气水混合反冲，2组滤池公用一座反冲洗水泵房和风机房。风机采用3台罗茨风机，风量Q=1950m3/h，扬程H=10m，二用一备；水泵3台，流量Q=650m3/h，扬程H=10m，二用一备。 反冲洗时，先气冲2分钟，强度为55m3/h.m2，然后是气水同时反冲洗4分钟，气冲强度不变，水冲强度为10m3/h.m2，接着是水冲5分钟，强度为18 m3/h.m2，最后是表面扫洗5分钟，强度为8 m3/h.m2。反冲洗周期为24-36h。 滤池运行及反冲洗由PLC自动控制，过滤过程中根据滤池水位变化自动调节出水管上调节阀门开启度，以达到恒水位过滤，当滤池过滤达到时间或水头损失设定值时，自动进行反冲洗。 为便于自动控制，进水阀、反冲洗排水阀、反冲洗进水阀、进气阀、出水调节阀等阀门、阀板均采用气动控制。 四、建设体会 1.工程的招标投标 首先由业主按工程要求达到的性能指标和边界条件编制标书；标书分为商务标书和技术规格标书，技术规格标书的主要内容有总体要求、设计标准、设备、管道、电气仪表与土建安装等性能要求。然后组织投标，投标分二步进行，第一步为不带报价的技术方案投标；第二步为修改的技术方案与商务投标。只有通过了第一步投标的承包者才能参加第二步投标。最后进行评标和确定总承包商与签订合同。 2.建设过程中的质量控制 工程虽然总承包者对工程性能、质量承担全部责任，但业主还是需要对建设过程进行全方位的质量控制。施工图完成还要经业主、质检和监理单位联合审查后才能投入施工，并在整个施工过程中进行质量监督。 3.自控建设应注意的问题 现代化水厂的自控要求很高，引进设备较多，选择余地较大，但弄得不好容易不是自动，就是手动。因此要特别引起注意。一是定位要正确。自动到什么水平要根据需要并量力而行，不能盲目地追求全自动。二是对设备的选择要以我为主，首先要求高可靠、高质量；既引进国外先进设备也不排斥国内先进设备。三是对一次仪表要特别关切。对水厂自控来说，PLC和计算机的可靠度已经相当高，因此一次仪表选择是自控系统能否正常运转的关键所在。 4.调试、验收及人员培训 调试要分阶段进行，一般顺序是单机空转、带负荷运转、联动试车。先手动、后自动。竣工验收要按国家有关规定进行。 人员培训是建设和管理好现代工厂的基础。我们体会对国外先进设备和技术的消化、吸收、创新、提高不是一朝一夕之功，必须注意人员培训。要安排水厂管理技术人员从项目引进谈判、水厂设计设备安装调试一以贯之，没有合格熟练的管理人员就没有自动化。