福建泉州市第三水厂新建工程水处理工艺

高志强 苏彦 (中国市政工程中南设计研究院)
张红忠 庄云鹏(福建省泉州泉南供水有限公司)

1 工程概况

　　福建泉州市第三水厂总规模20×10⁴m³/d，首期工程10×10⁴m³/d，总投资1.102亿人民币。其中取水头部、一级泵站、加药加氯间、二级泵站、变配电室、办公楼及生产辅助车间等均按两期考虑一次完成土建；净水构筑物、清水池首期按10×10⁴ m³/d规模建成。水厂建设广泛采用了新工艺、新设备，使得工程整体技术处于国内先进水平。

2 采用节能型新工艺

　　 本工程引用晋江金鸡闸北渠源水，常年平均浊度88 NTU，大雨时300～500 NTU，最低30 NTU；pH 6.4～7.4。工程设计采用建设部1990年公布的“八五”科技成果推广计划第一批推荐推广项目——《控制紊流能耗的水力混合絮凝技术》。其主要特点是：结合了凝聚和絮凝体成长规律及沉降性能的改善，合理控制和分配能量，从而提高能量利用率和混凝效率、效果；减少占地面积，降低工程造价；按节能降耗目标，在完善必要的处理工艺前提下，力求流程简短，使净水过程的水头损失最小；通过将沉砂、配水、絮凝、沉淀等构筑物合理地组合在一起，上道工序的功能为下道工序的运行创造有利条件，发挥综合技术效果和系统工程效益。本工程流程水头损失比国内类似工程节省9.8～19.6 kPa，从而节省全厂生产单耗用电的2%～4%；采用气水反冲洗滤池等工艺节能效果更明显，工程年平均单位电耗(包括一、二级泵和排水泵、反冲洗泵及全厂所有用电)为228 kW·h/d。

3 改进平流沉淀池

　　① 控制导流墙间距
　　导流墙净距以3 m左右为宜，池内平均水平流速约14 mm/s，因湿周大，有利于流态的均衡稳定，避免出现异重流现象，佛劳德数控制在1.8×10^-5。该间距也有利于排泥设施的布置，设计出一种特制的等阻力吸泥扁咀，导流墙之间只需装一个扁咀即可顺利地将池底泥浆吸起，虹吸、泵吸均可。?
　　② 降低出水堰负荷?
　　一般平流沉淀池集水槽堰口溢流率为120～480 m³/(m·d)，本工程设计溢流率200 m³/(m·d)，未见矾花上浮；超负荷40%运行时，见有微细矾花上浮。根据絮凝体在池中的沉降规律，出水堰溢流率按150 m³/(m·d)设计为宜。

4 提高自动化水平

　　自动化控制系统使用美国A—B公司可编程序控制器和T60计算机工作站，其软件将整个生产工艺过程制作成经汉化的直观彩色画面，使整个系统具有监测和控制功能。在结构上采用既集中又分散的方式，可实行三级控制，即就地手动控制、各分站PLC控制、中控室集中控制，提高了系统的运行可靠性。整个系统采用计算机管理，通过高速通讯网络连接总站和各分站完成生产工艺管理、数据处理、报表打印和故障记录等功能。
　　一级泵站与中控室通讯采用无线数传方式互相传递监控信息，电台发射和接收频率采用国家水工专用频率229.675 MHz。
　　絮凝池前设有1号计量室，对原水流量、浊度、pH值、温度进行在线检测，并发出流量信号指令控制加药、加氯的开、停机。本厂使用固体聚合铝，溶解后的药液通过计量泵投加在原水管内由投药快速扩散混合器进行混合，混合后的水在进入絮凝池前设有流动电流仪的取样管。计量泵由单因子流动电流仪监测数据直接控制冲程大小，实现自动投药。流动电流仪采用美国生产SCC 3000XR控制器。快速扩散混合器是中南市政设计院的专利产品，其特殊构造使得药液与原水快速均匀混合，单因子流动电流仪监测到的数据可靠、灵敏度高。计量泵的开、停机是根据原水流量信号通过PLC控制，最佳投药量控制又由SCM提供，这样不仅降低了药耗，而且稳定了水质。
　　加氯、反应沉淀池排泥、滤池反冲洗、二级泵站及排水泵房均由计算机监测系统控制。自控系统硬件稳定可靠，软件设计合理，有效地保证了安全供水、经济运行，提高了水厂自动化水平。

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