**：水工業市場更新時間：3-4 15:14作者: 尹剛
摘要：利津水廠以黃河水為水源，原設計規模為5萬m3/d，採用「脈衝澄清池+普通快濾池」工藝組合。近年來由於原水水質惡化、供水水質標準提高，為了使水廠達標供水，須對利津水廠常規處理工藝進行改造，也為將來深度處理工程打下基礎。
本文從工程應用角度出發，詳細介紹了目前水廠存在的問題，以及改造後「高密度沉澱池+v型濾池」工藝組合的設計特點。通過實際執行表明，改造後的工藝處理效果良好，濾後水濁度基本穩定在0.25ntu左右。
關鍵詞：黃河水,供水水質,高密度沉澱池,v型濾池
一、工程背景
利津水廠地處東營市利津縣城以北約15km處，隸屬勝利石油管理局供水公司管理。該水廠於2023年10月投產，設計規模 5萬m3/d，採用「脈衝澄清池+普通快濾池」的常規處理工藝，以黃河水為水源。
二、改造前存在的問題
1、改造前的工藝狀況
改造前，利津水廠採用「混凝—沉澱—過濾—消毒」常規水處理工藝，混凝劑為聚合硫酸鐵；沉澱採用脈衝澄清池；過濾採用普通快濾池；消毒劑為液氯。工藝流程圖如圖1所示。
脈衝澄清池共設2座，混凝區上公升流速為1.2mm/s，清水區上公升流速為1mm/s，進、出水管均採用虹吸管，設計濾速為8m/h。加藥系統採用重力投加，未設助濾劑投加設施。
加氯系統採用濾後加氯採用手動加氯機人工調節加氯量。圖2為脈衝澄清池現場**。
2、存在的問題
隨著新的《生活飲用水衛生標準》（gb5749-2006）的頒布實施，加強了對水質消毒方面有機物、微生物等水質指標的要求。嚴格的水質控制標準進一步確保了民眾的飲水安全，也使常規飲用水處理工藝面臨嚴峻的挑戰。而利津水廠由於存在以下問題，很難按照新標準達標供水。
(1) 原處理工藝較落後，處理負荷大，要欲提高出水水質只能降低上產負荷。因此新標準實施後，供水水質提高，為提高出水水質，只能降低負荷，水廠無法達到5萬m3/d的設計生產能力。
(2) 勝利油田地處黃河最下游，近年來，其原水水質隨著黃河上游汙染加劇越來越差，水庫原水toc、cod等指標逐年公升高。而利津水廠供水量小、水庫庫容大、原水周轉周期長，水庫內富營養化嚴重，原水藻類個數更是由投產初期的百萬級上公升到億級。
(3) 利津水廠自投產以來未進行過大規模的改造，裝置老化嚴重，脈衝澄清池的排泥與濾池的反沖洗均為人工操作，自動化程度低，不能對生產過程進行連續監控，缺乏預防和保障措施，難以確保高效優質穩定的生產。
3、結論
為了使利津水廠達標穩定供水，並著眼於將來深度處理工程的實施，必須對原常規處理工藝進行改造。
三、水廠改造
據統計，2023年黃河流域汙水排放量為42.86萬m3，主要汙染物為氨氮、化學需氧量和高錳酸鹽指數等。山東位於黃河的最下游，入境斷面水質達不到水環境功能區ⅲ類標準要求。
而現有的「脈衝澄清池+普通快濾池」 工藝已無法滿足當前利津水庫高藻、低濁原水的水處理要求，經比選論證，利津水廠選用「高密度沉澱池+v型濾池」工藝作為常規處理改造的主工藝。改造後的工藝流程見圖3。
本次改造工程將廠區東側新建高密度沉澱池和v型濾池，原地上構築物脈衝澄清池、普通快濾池予以拆除。
1、高密度沉澱池
高密度沉澱池是將混合、絮凝、沉澱、汙泥濃縮過程綜合於乙個構築物中的綜合處理工藝，各部分相互牽制、相互影響。在混合反應區內靠攪拌器的的提公升作用完成泥渣、藥劑、原水的快速凝聚反應，然後經葉輪提公升至推流反應區進行慢速凝聚反應，以結成較大的絮凝體，再進入斜管沉澱區進行分離。澄清水通過集水槽收集進入後續處理構築物，沉澱物通過刮泥機刮到泥鬥中，經容積式迴圈幫浦提公升將部分汙泥送至反應池進水管，剩餘汙泥排放。
高密度沉澱池主要設計引數：設計水量5萬m3/d，設一座混合池和兩座絮凝池，混合時間為70s，絮凝時間6.5min。
斜管採用無毒乙丙共聚塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管壁厚為0.4mm，邊距為25mm，水平傾角60°，斜管傾斜高度為870mm。各區高度如下：
超高為0.30m，清水區為1.25m，斜管區為0.
87m，布水區為1.18m。絮凝反應池和沉澱池之間設定過渡區，寬度為 2.
65m，沉澱池底部設定dn200 的排泥管，集水槽採用不鏽鋼集水槽。高密度沉澱池平面布置圖如圖4所示
2、v型濾池
v型濾池的特點在於保證過濾過程是等水位恆速過濾。濾池的進水渠相互連通，出水閥隨水位變化不斷調節開啟度，使池內水位在整個過濾週期內保持不變。恆速過濾情況下濾層截留雜質量與過濾時間存**性關係，通過控制過濾週期可以保證濾後水質。
v型濾池南北方向布置，平面尺寸為30.85m×25.9m。
雙排布置，每格濾池的有效面積為 2×6.3×2.8=35.
28m2。每格濾池安裝18塊933mm×1050mm標準濾板。採用均質石英砂單層濾料：
有效粒徑為0.9mm，不均勻係數k10=1.40（d80/d10），厚度為1200mm。
承托層採用粒徑為2.0mm的石英砂，厚度為 100mm。進、排水閥採用氣動不鏽鋼方形閘門，並通過流量調節閥調整濾池的水位基本保持不變，避免濾層出現負壓，並達到恆水位過濾的目的。
利津水廠v 型濾池設計引數如表1所示，平面布置圖如圖5所示。
四、新老系統出水濁度的對比
利津水廠於2023年7月完成常規處理工藝改造並投入執行，自執行以來出水水質較原老系統有顯著改善，新老系統不同季節出水濁度對比結果見圖6。
從圖6可以看出，2023年7 月新系統執行後，經過2個月除錯執行，濾後水濁度基本穩定在 0.25ntu左右，其出水濁度遠遠低於老系統。
五、結語
本次改造充分挖掘現有工藝的潛力、選準改造的重點難點、充分考慮用地等限制條件，經過比較分析確定採用高密度沉澱池 +v型濾池組合工藝。通過對利津水廠新、老兩個系統執行資料的對比可以看出，高密度沉澱池 +v型濾池工藝對藻類、有機物和濁度的去除能力明顯優於水廠原有工藝。
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