前置生物預(yù)處理工藝的水廠工程設(shè)計(jì)

摘 要：根據(jù)水廠工程設(shè)計(jì)的規(guī)模，水源中的氨氮的含量在秋冬的季節(jié)會(huì)比較高，針對(duì)這一特點(diǎn)，在傳統(tǒng)的混凝沉淀的過濾工藝的工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，增加了前置生物預(yù)處理工藝，使出水能夠達(dá)到正常的用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。本文介紹取水工程，混水管和凈水工程的處理工藝的選擇、設(shè)備配置、工程的設(shè)計(jì)參數(shù)等情況。

關(guān)鍵詞：前置生物；預(yù)處理工藝；水廠；工程設(shè)計(jì)

根據(jù)水廠工程設(shè)計(jì)的規(guī)模，進(jìn)行工期的選擇。出水執(zhí)行的生活飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到GB5749-2006。取水主要是周圍的水源或者是來自城區(qū)內(nèi)主河道的水資源，并且通過工程設(shè)計(jì)的水管道輸送到凈水廠。分析水源的水質(zhì)，水工廠的主體工藝一般是：預(yù)氧化、生物預(yù)處理、網(wǎng)板混凝、平流沉淀、砂濾、氯消毒工藝以及消毒處理時(shí)采用的液氯。在進(jìn)行污水的處理時(shí)應(yīng)該采用機(jī)械方式，例如：濃縮脫水后的外運(yùn)及填埋處置。

1 水源水質(zhì)以及凈水工藝的選擇問題

水源一般會(huì)在主河道的汛期支流的污水會(huì)匯入水廠，在豐水時(shí)期水質(zhì)一般比較好，綜合水質(zhì)的類別；但是在枯水期水質(zhì)會(huì)比較差，綜合類別的等級(jí)相對(duì)較低。水廠進(jìn)水的特點(diǎn)是水質(zhì)波動(dòng)范圍大，主要原因是每年的11月份到次年的4月份的枯水期的水質(zhì)指標(biāo)會(huì)比較差，氨氮的濃度會(huì)比較高。在通常情況下，采用的是常規(guī)混凝沉淀的過濾消毒的水廠處理工藝，但是處理的效果保障性會(huì)偏低。所以，工程設(shè)計(jì)可以通過以下兩個(gè)工藝措施解決上述問題。

第一，預(yù)加氯。如果的冬季的水溫沒有達(dá)到正常的指標(biāo)，生物作用就會(huì)受到溫度的影響，并且生物化功能下降時(shí)，導(dǎo)致原來水中的氨氮的濃度會(huì)增加，這時(shí)候就需要更多的輔助，例如：增加多點(diǎn)式的分段，并且加氯，這其中包括取水的頭部、清水池的前端、砂濾前端這三處加氯點(diǎn)。經(jīng)過研究表明，預(yù)氯化的效果表現(xiàn)在水源處的高濃度的氨氯效果，由于進(jìn)水區(qū)的PH酸堿值基本是7.5以上，所以，預(yù)加氯措施會(huì)導(dǎo)致水中的氨氯轉(zhuǎn)化成為一氯胺與二氯胺，進(jìn)而去除氨氯成分。但是為了控制消毒后產(chǎn)物的形成，需要針對(duì)預(yù)加氯的量加以掌握，有效控制混水管道附著物——氯量，需要控制在1.5mg/L以下。如果在清水池之前投放氯就可以使水廠出水的氨氯合格，并且還可以產(chǎn)生化合氯用來代替游離氯進(jìn)行消毒作用，這時(shí)候所形成的消毒副產(chǎn)物的含量就會(huì)有所減少。

第二，前置生物的預(yù)處理問題。針對(duì)水污染不是很嚴(yán)重的水中出現(xiàn)氨氯超標(biāo)問題，需要在常規(guī)的工藝前端設(shè)置生物接觸的氧化法的生物預(yù)處理的工藝。但是在實(shí)際應(yīng)用中，如果混凝沉淀以及過濾的效果不明顯，可以通過有效的生物接觸的氧化技術(shù)降低工廠配水系統(tǒng)中的基質(zhì)，基質(zhì)可以促使微生物進(jìn)行繁殖，以此來減少水源中的嗅味，降低了生物前體物，對(duì)今后的后期水質(zhì)處理的時(shí)間問題構(gòu)建了良好的容量處理基礎(chǔ)。

不但如此，取水頭部一直到凈水廠渾水管道相對(duì)較長(zhǎng)，水流經(jīng)過了管道輸送的時(shí)間也會(huì)較長(zhǎng)，管道的內(nèi)壁很容易有生物膜，導(dǎo)致這些生物作用降低了原水中有機(jī)物以及氨氯等嚴(yán)重污染物的含量。

2 關(guān)于取水的工程設(shè)計(jì)問題

2.1 設(shè)定取水方案

如果工程輸水管道的口徑相對(duì)較大，采取虹吸引水的取水方式，這時(shí)候管道的密封性能的要求就會(huì)很高，施工難度也相應(yīng)的加大，并且需要設(shè)置一套完整的真空系統(tǒng)裝置，這種方式加大了管理難度，不但如此，引水的安全指標(biāo)也會(huì)有所下降；但是自流管的埋藏深度較深，可以采取頂管的施工技術(shù)，一般會(huì)采用利用重力使其自流引水方式進(jìn)行輸水。

2.2 取水頭部

取水頭部的的取水規(guī)模是根據(jù)進(jìn)水端的設(shè)計(jì)寬度，底標(biāo)高的高度以及水位的高度所決定的，取水頭部的進(jìn)水端的橫向的最大進(jìn)水的流速應(yīng)該符合我國(guó)的水利和航道的管理規(guī)定進(jìn)行水廠工程設(shè)計(jì)。

2.3 取水的泵房

取水泵房的配置中應(yīng)該根據(jù)安裝變頻調(diào)速的離心泵，另外設(shè)置預(yù)備裝置。取水泵房還要合建加氯間，內(nèi)部設(shè)置加氯機(jī)，同樣需要備用的設(shè)備，為了控制輸水管道內(nèi)余氯含量不超過1.5mg/L，就需要采取預(yù)加氯，預(yù)加氯的含量一般控制在2mg/L到4mg/L范圍內(nèi)。

3 混水管的工程設(shè)計(jì)問題

水廠供水一般是長(zhǎng)距離的輸水工程，在事故發(fā)生后水泵管道水壓會(huì)發(fā)生很大的變化，尤其是大口徑的平坦管線，很容易造成負(fù)壓?jiǎn)栴}的出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅了輸水管道運(yùn)行。所以，渾水管道的設(shè)計(jì)在橋架設(shè)過河兩處的輸水管道安裝放氣閥之外，還要在平坦輸送管線上增加局部略高點(diǎn)以及安裝放氣閥，制造的局部高點(diǎn)致使管道形成三段式，如果由于突發(fā)事故發(fā)生停水，高點(diǎn)的兩側(cè)管道需要在短時(shí)間內(nèi)解決水力問題，避免輸水后段管線的負(fù)壓現(xiàn)象的嚴(yán)重化。

4 凈水廠的處理工藝的工程設(shè)計(jì)問題

4.1 壓力配水井

壓力配水井的工程需要一次性完工，配水堰上應(yīng)該裝設(shè)可調(diào)堰板，并且在出水管道處安裝\"電磁流量計(jì)\"，這樣可以精確的調(diào)整每一個(gè)單元同時(shí)水量處理。

4.2 生物接觸的氧化池

為了防止接觸池周圍的垃圾與組合式的填料發(fā)生纏繞現(xiàn)象，需要用生物直接接觸氧化池，并且前端設(shè)置網(wǎng)板式的階梯格柵。

4.3 混合以及網(wǎng)板絮凝、平流的沉淀池

網(wǎng)格絮凝池的絮凝時(shí)間一般比較短短，具有效果明顯，構(gòu)造簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但是絮凝效果容易受到水量變化的影響，渾水管道與生物直接接觸的氧化池給予了長(zhǎng)時(shí)間的停留時(shí)間，對(duì)于調(diào)節(jié)水量有促進(jìn)作用，所以，水廠工程設(shè)計(jì)采用網(wǎng)格式的絮凝工藝。

4.4 清水池和送水的泵房

清水池有效容量應(yīng)該按照水廠的最高日設(shè)計(jì)的水量而確定。在秋冬季時(shí)節(jié)，原水的氨氯的濃度比較高，這時(shí)候水中會(huì)有氨氯成分，所以，水廠出水時(shí)要用氯消毒，同時(shí)生成氯胺，工程設(shè)計(jì)就需要根據(jù)氯胺的2 小時(shí)消毒接觸以及處理水量的復(fù)核清水池的容積與停留時(shí)間，保證了出水的安全性。

4.5 加氯加藥間的設(shè)計(jì)

凈水廠工程設(shè)計(jì)加氯間，混凝劑使用液體堿式的氯化鋁，藥劑量需要經(jīng)過專門化的試驗(yàn)進(jìn)行確定。設(shè)計(jì)時(shí)最大加注量是35mg/L，平均加注量 是20mg/L。投配系統(tǒng)會(huì)采用自動(dòng)式吸料、自動(dòng)加注以及自動(dòng)溶解。

5 結(jié)束語

通過本文對(duì)前置生物預(yù)處理工藝的工程探討，長(zhǎng)距離的輸水管道存在的生物作用可以降解原水有機(jī)物和氨氮等污染物質(zhì)的發(fā)揮作用，使飲用水達(dá)到國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約了供水成本。

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