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水利工程论文-吉林市二水厂扩建工程设计.doc水利工程论文-吉林市二水厂扩建工程设计.doc -- 2 元

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水利工程论文吉林市二水厂扩建工程设计摘要介绍了吉林市二水厂扩建工程的设计特点及主要设计参数,结合运行状况分析了工艺设计中存在的一些问题。关键词净水厂,工艺设计,运行管理吉林市二水厂位于龙潭山脚松花江畔,原规模4104m3/d1964年建成投产,由于供水量已无法满足需求,于1992年开始扩建。工程分两期建设,一期新建取水泵站及输水工艺,二期扩建净水厂及管网部分,设计规模12104m3/d。扩建工程设计特点主要体现在工艺构筑物选型充分考虑原水水质特性成套引进国外先进工艺及设备引进先进的自控技术及完善的数据采集处理系统采用了先进的节能降耗技术及设备扩建同时结合了对原有老工艺的技术改造。1净水工艺设计及运行1.1取水工艺取水位置在龙潭大桥下游300m的江心处,水质较好,可避免冰凌冲击。采用江心淹没式箱式取水装置,箱体两面进水,流速为0.15m/s。共设两个箱体,每个箱体平面尺寸为12.7m5.5m,高3.9m。取水头部的设计特点为了方便施工,将其分割为两个独立箱体,钢筋混凝土箱体预制在箱体上设置DN300充、排水管,施工时根据箱体就位偏差程度通过注水或抽水来精确定位箱体控制标高精度在进水格栅栅条上加套导热性能差的橡胶管,防止细小冰絮冻结在格栅上而缩小进水面积,影响进水量水流流向与箱体长度方向平行,避免洪水冲刷,水力条件较好。共设两根DN1200自流管线,v=0.82m/s,i0.0028。取水泵站为地下式,设计流量16104m3/d,校核流量按20104m3/d。泵站共四台机组,离心泵型号为24SA18A,其中一台为调速机组,电机采用YQT14506型屈氏内反馈调速电机,维护管理方便,节能效果显著。输水管线为两根DN1200预应力钢筋混凝土管,输水距离为1.9km。取水泵站设计特点自灌式取水,虽埋深较大,但水量供给相对充足,水力条件好,布置紧凑采用先进的内反馈调速机组及高压节能电机10kV,形成调、定联合供水系统。在实际运行中发现取水泵站存在一些问题在藻类繁殖旺盛期,格栅易被堵塞,加之大块异物附着,严重影响正常取水量取水戽头箱体出现位移,自流管线接口出现漏点由于戽头为淹没式,加之江心水流湍急,在进行戽头堵塞清理及维护时,操作船只难于定位并靠近戽头,操作条件差取水泵站日总取水量不足,较难达到设计取水量。1.2稳压跌水曝气配水井根据二水厂实际情况,要求扩建工程水处理构筑物在高程上要与原老工艺密切配合,故采用了稳压配水井,同时利于新、老系统水量的优化调度与分配,并为后续处理创造良好的水力条件。水力停留时间为3min。1.3混合及絮凝工艺混凝剂采用聚合氯化铝,投加浓度为2~5,采用管式静态混合器。混合停留时间9s,管道停留时间25s,混合流速v=1.23m/s。加药控制方式采用开环控制,投药泵电机的转速在PLC控制下和原水流量成正比,而冲程根据原水、絮凝水、沉后水浊度和pH值等因素在PLCXBT键盘上调节。絮凝池形式为竖流折板絮凝池往复式隔板絮凝池的组合结构,穿孔管排泥。絮凝时间约25min,实测GT=95352,G=58s1。絮凝池分三个区段前三格为异向折板,v=0.35m/s中三格为同向折板,v=0.18m/s后四格为隔板段,v=0.10m/s。沉淀池过渡采用穿孔花墙实现均匀配水,v孔=0.075m/s。实践证明,竖流折板絮凝池工艺特征的设计符合松花江水质特点,实际应用效果理想,在折板间距的选取、絮凝时间的确定、折板的组合方式、GT值的选取上都较具特点。但唯一不足之处是隔板絮凝时间过长,流速选取偏低,在浑水期淤泥沉积严重,加重了絮凝池的排泥工作量。结合新、老系统1999年的运行数据得出以下结论新系统混凝效果明显好于老系统,聚合铝单耗仅为老系统的1/2,这显示出新系统静态混合器竖流折板絮凝池工艺的优越性。降低药耗的关键是要强化混凝工艺,主要方法是采用快速均匀的混合凝聚设备和高效的絮凝工艺,提高单位时间颗粒碰撞次数,使胶体颗粒脱稳瞬时、充分,并为微絮体的稳定增长和凝聚创造良好的水力条件。1.4沉淀工艺针对松花江不同季节水质特点,并考虑扩建预留地紧张等因素,设计选型采用横向流斜板沉淀池。池体由前稳流配水区、沉淀区、后稳流区、出水区、污泥区几部分组成。设计特点主要体现在①沉淀区采用三层斜板单体组架,占地面积小,水力条件好,沉淀效率高②可将其方便地改成气浮池,即在预设配水区的底部加装溶气释放设备形成溶气接触区,浮渣通过设在池上部的刮渣机刮入排渣槽排走,这就是气浮工艺和沉淀工艺有机融为一体的浮沉池,其实质是在同一池体内实现两种固液分离技术的有机结合。不同季节的原水水质波动较大,针对各时期水质特征,相继采用气浮或沉淀在低温低浊和藻类旺盛繁殖期采用气浮工艺,而在其他时期采用沉淀工艺。同水源的第一、第三水厂气浮工艺的多年实际运行结果证明,气浮工艺对体积质量小的微细悬浮物、藻类及色度都有较好的去除效能,并且显著降低混凝剂单耗。主要设计参数平面尺寸为28.6m18m,沉淀时间为32min,水平流速为15mm/s,斜板单体尺寸为4.4m1.0m2.6m,斜板间距为80mm,倾角为60°,斜板区表面负荷为7.2m3/m2h。在运行管理中也发现该工艺存在一些问题①沉淀池底板采用横向钢筋混凝土拉梁结构,并作为斜板组架的支撑结构,刮泥车安置在相邻两梁槽底的预设导轨上,拉梁上部支设斜板组架,这样完全封闭的结构给检修刮泥车带来了极大不便②由于斜板采用单体组架结构,每池斜板区共设置421个单体,内侧单体检修更换极为不便,同时也不易判定内侧斜板组架或板片的损坏及淤积状况③混凝效果不好时,微絮体有时被出水携出,缓冲能力不如老系统平流式沉淀池稳定。1.5过滤工艺其主要特点是采用粒径相对较粗的石英砂均质滤料及较厚滤层的截污、纳污能力,并延长滤池工作周期气水反冲洗加表面扫洗,滤层不膨胀或微膨胀其配水系统为长柄滤头配水系统运行实现公用冲洗PLC各滤池PLC的自动控制模式。主要设计参数如下平面尺寸为12m7m设计滤速为8.04m/h滤头密度为54个/m2滤料层厚1.2m。V型滤池在自动模式下运行时,PLC通过控制滤后水出水闸门的开度来控制滤池恒液位,当符合下列条件之一时开始反冲洗滤池运行时间达到设定值过滤水头损失达到设定值来自于控制台现场PLCXBT键盘或中控室监控计算机的冲洗命令。V型滤池反冲洗方式较具特色,冲洗分三个过程①气预擦洗[一台鼓风机,送气1min,q气=22.5m3/m2h]②气水混合冲洗[两台鼓风机,一台冲洗水泵,冲洗6min,q气=55m3/m2h,q水7.5m3/m2h]③水漂洗[两台冲洗水泵,冲洗6min,q水=15m3/m2h]始终的横向表面扫洗强度q水=5.2m3/m2h左右。在运行管理中发现滤池进水V型槽横向表面扫洗孔的标高过低,表面扫洗强度略低,导致横向扫洗效果欠佳,泡沫浮渣漂浮滞留滤头有堵塞现象,清理极为不便滤池调节故障经常出现,采取的主要对策是经常定期清洗水位计及滤层水头损失计,保持灵敏度,适当控制滤池进水稳定性,滤池维护管理工作量较大。另外,在生产中考察了低浊期原水浊度<20NTU的V型滤池直接过滤性能及聚合铝投加量对直接过滤的影响。结果表明,合理控制PAC投加量会产生如下效应①使过滤水头损失增长减缓,水头损失随时间变化曲线近似直线,可有效防止滤层过早堵塞②增加絮体在滤层内的穿透深度,充分发挥V型滤池的均质滤料、深滤床的截污纳污优势。1.6氯消毒工艺氯消毒工艺可实现两种控制模式开环控制即加氯量和滤后水流量成正比关系闭环控制即加氯机控制器PCU不但根据滤后水流量进行控制,还接收余氯分析仪和余氯设定点号,PLC根据以上信息综合控制加氯。PLC从监控系统或加氯
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