净水厂工艺流程及维护操作手册

净水厂工艺流程及维护操作手册前言本手册旨在为净水厂的日常运行管理和设备维护提供系统性的指导。净水厂作为保障城市供水安全的核心设施，其工艺流程的稳定运行与设备的良好状态直接关系到出厂水质的优劣和供水的连续性。本手册将详细阐述净水厂的常规工艺流程、各单元操作要点，并针对主要设备和构筑物的维护保养提供实用操作指南。操作人员及维护人员在执行相关工作时，应严格遵守本手册规定，并结合实际情况灵活运用，确保水厂运行安全、高效、经济。第一章：净水厂工艺流程概述1.1工艺流程图解与说明净水厂工艺流程通常根据原水水质特性、出水水质要求、处理规模及当地条件等因素综合确定。以地表水为水源的常规处理工艺为例，其基本流程包括：原水取水与预处理→混凝→沉淀（或澄清）→过滤→消毒→清水池储存与管网输送。部分水源可能因污染成分复杂，需增加深度处理工艺单元，如活性炭吸附、臭氧氧化、膜过滤等。本手册将重点围绕常规处理工艺展开，并简要提及深度处理的相关概念。1.2各工艺单元的主要功能*原水取水与预处理：通过取水构筑物从水源（江河、湖泊、水库等）取水，经格栅、筛网等去除粗大漂浮物和悬浮物，必要时进行预曝气或投加氧化剂去除藻类、有机物及还原性物质。*混凝：向原水中投加混凝剂，通过混合、反应过程，使水中微小悬浮物和胶体颗粒脱稳、凝聚，形成易于沉降的大颗粒絮凝体（矾花）。*沉淀（澄清）：在沉淀池中，絮凝体依靠重力作用从水中分离出来，使水得到初步净化，降低后续过滤单元的负荷。澄清池则将混凝与沉淀过程综合在一个构筑物内完成。*过滤：水通过粒状滤料（如石英砂、无烟煤等）层，进一步去除水中残留的细小悬浮物、胶体颗粒、细菌及部分有机物，使水质达到饮用水标准的要求。*消毒：向过滤后的水中投加消毒剂（如液氯、次氯酸钠、臭氧等），杀灭水中的病原微生物（细菌、病毒、protozoa等），防止水致疾病的传播，保证饮用水的卫生安全。*清水池：储存经消毒处理合格的水，调节水厂出水量与管网用水量之间的不平衡，并使消毒剂在水中有足够的接触时间，确保持续的杀菌效果。第二章：原水取水与预处理单元2.1取水头部与取水泵站2.1.1工艺目的与原理从水源地可靠地汲取原水，并提升至后续处理构筑物。取水头部需防止漂浮物、泥沙及水生生物进入。2.1.2主要设备与构筑物取水头部（格栅、格网）、取水泵（离心泵、轴流泵等）、配套电机、阀门、流量计、压力表。2.1.3关键工艺参数控制*取水水位、取水量（符合设计规模及管网需求）。*水泵运行参数（流量、扬程、电流、电压、温度、振动）。2.2预处理（格栅、预曝气、加药氧化等）2.2.1工艺目的与原理去除原水中粗大漂浮物、部分藻类，改善水质特性，提高后续处理单元效率。预曝气可充氧、散除挥发性物质、促进藻类氧化。2.2.2主要设备格栅机（手动、机械）、曝气装置、加药泵（如高锰酸钾、氯等氧化剂投加系统）。2.2.3运行与控制要点*定期清理格栅截留的栅渣，避免堵塞，观察栅渣量及性质变化。*根据原水水质（如藻类含量、色度、嗅味）调整预曝气强度或氧化剂投加量。第三章：混凝单元3.1混凝剂投加系统3.1.1工艺目的与原理通过投加混凝剂（如聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等），破坏水中胶体颗粒的稳定性，使其相互碰撞、凝聚成大的矾花。3.1.2主要设备药剂溶解池、溶液池、投加泵（计量泵）、静态混合器或管道混合器、药剂输送设备。3.1.3关键工艺参数与控制*混凝剂种类与浓度。*投加量（根据原水浊度、pH值、水温、碱度等通过烧杯试验或在线仪表反馈调整）。*混合效果（快速、均匀混合，G值控制）。3.2絮凝反应池3.2.1工艺目的与原理创造适宜的水力条件，使微小絮凝体进一步碰撞、吸附、成长为具有良好沉降性能的大颗粒矾花。3.2.2主要构筑物类型隔板反应池、折板反应池、栅条/网格反应池、机械搅拌反应池等。3.2.3运行控制要点*反应池内水流速度梯度（G值）和水力停留时间（T）的控制，一般应遵循由大到小的渐变过程。*观察矾花形成情况（大小、密实度、沉降性能），据此调整混凝剂投加量和反应条件。第四章：沉淀（澄清）单元4.1沉淀池（平流式、竖流式、辐流式）4.1.1工艺目的与原理利用重力沉降原理，将混凝反应后形成的矾花从水中分离出来，降低水的浊度。4.1.2主要构筑物与设备沉淀池本体、进水装置、出水装置（如堰板）、排泥装置（如刮泥机、吸泥机、排泥阀）。4.1.3关键工艺参数与控制*表面负荷率（水流速度）。*水力停留时间。*排泥周期与排泥量（根据泥位、泥质情况调整，防止积泥过多影响沉淀效果或污泥腐败）。*出水浊度监测。4.2澄清池（如机械加速澄清池、水力循环澄清池）4.2.1工艺目的与原理将混凝、反应、沉淀过程集于一体，利用活性泥渣层与原水的接触絮凝作用，提高澄清效率。4.2.2主要设备搅拌装置、刮泥装置、加药管、排泥系统、进出水装置。4.2.3运行控制要点*保持稳定的泥渣浓度和回流比。*控制搅拌强度，避免打碎矾花或泥渣层翻混。*及时排泥，防止泥渣老化。第五章：过滤单元5.1滤池类型与构造（快滤池、V型滤池、虹吸滤池等）5.1.1工艺目的与原理通过滤料层的截留、吸附、沉淀等作用，去除水中细小悬浮物、胶体、细菌及部分溶解物质，进一步降低浊度，改善水质。5.1.2主要构筑物与设备滤池本体、滤料层（石英砂、无烟煤、石榴石等）、承托层、配水系统、反冲洗系统（水泵、风机）、进水阀、出水阀、反冲洗阀、排水槽。5.2过滤与反冲洗运行控制5.2.1过滤过程控制*滤速控制（根据滤池类型和水质要求确定）。*水头损失监测（判断滤层堵塞程度）。*出水浊度监测（作为过滤效果的直接指标和反冲洗的依据之一）。5.2.2反冲洗过程控制*反冲洗方式（水冲、气水联合反冲）。*反冲洗强度、历时、膨胀率控制。*反冲洗水的供给与排放。*反冲洗周期的确定（根据滤池运行周期、出水浊度、水头损失增长情况综合判断）。第六章：消毒单元6.1消毒剂投加系统6.1.1工艺目的与原理杀灭水中的病原微生物，保证饮用水在输配过程中的卫生安全。常用消毒剂包括液氯、次氯酸钠、二氧化氯、臭氧等。6.1.2主要设备（以液氯为例）氯瓶、蒸发器（如需）、加氯机、氯库（含通风、报警、应急处理设备）、投加管路、混合装置。（其他消毒剂如次氯酸钠则有发生器或成品储槽、投加泵等）。6.1.3关键工艺参数与控制*消毒剂种类与投加量（根据水质、水温、接触时间、管网长度及余氯要求确定）。*出厂水余氯浓度（保证持续杀菌能力，符合国家标准）。*接触时间（确保消毒剂与水充分混合并保持足够的接触反应时间）。6.2消毒接触池6.2.1工艺目的与原理为消毒剂与水中微生物提供足够的接触反应时间，确保消毒效果。6.2.2主要构造廊道式或折流式水池，保证水流均匀，无短流。6.2.3运行要点*确保设计的水力停留时间。*监测接触池出口余氯。第七章：清水池与二级泵房7.1清水池7.1.1工艺目的与原理储存合格的净化水，调节水量，平衡水厂供水量与用户用水量之间的差异，并使余氯在池中得到充分混合和反应。7.1.2主要构造与设备水池本体、进水管、出水管、溢流管、放空管、通气孔、液位计、搅拌装置（如需）。7.1.3运行管理要点*水位控制（避免过高溢出或过低放空）。*定期清洗与维护，防止藻类滋生和沉积物积累。*监测池内水的余氯衰减情况。7.2二级泵房（送水泵房）7.2.1工艺目的与原理将清水池中的水加压提升，输送至城市供水管网，满足用户对水压和水量的需求。7.2.2主要设备送水泵（离心泵为主）、配套电机、阀门（止回阀、闸阀/蝶阀）、压力表、流量计、变频调速装置、起重设备。7.2.3运行控制要点*根据管网压力、用水量变化，合理调度水泵运行台数与转速，实现恒压或变压供水。*监测水泵运行参数（出口压力、流量、电流、电压、轴承温度、振动等）。*确保泵房内排水畅通，设备运行环境良好。第八章：净水厂通用维护原则与制度8.1设备巡检与保养制度建立日、周、月、季、年度巡检制度，明确巡检内容、频次、责任人。对巡检中发现的设备异常情况及时记录、上报并处理。定期对设备进行清洁、润滑、紧固、调整等预防性保养工作。8.2设备润滑管理制定设备润滑卡片，明确各设备润滑部位、润滑油（脂）型号、加油量、换油周期。确保润滑油（脂）质量合格，加油工具清洁，防止混油和污染。8.3备品备件管理建立备品备件台账，合理储备关键设备的易损件和常用备件，确保损坏时能及时更换。对备件进行妥善保管，防止锈蚀、损坏和失效。8.4维护记录与文档管理详细记录设备的维护保养、检修、故障处理等情况，建立设备技术档案。相关技术资料、图纸、说明书等应齐全、规范管理，便于查阅。8.5安全操作规范所有维护操作必须严格遵守安全操作规程，佩戴必要的劳动防护用品。涉及电气、高处、受限空间、有毒有害作业时，必须执行相应的专项安全规定。第九章：各工艺单元设备维护要点9.1泵类设备维护*日常巡检：检查泵体有无泄漏、异常振动、异音；轴承温度、电机温度是否正常；压力表、电流表读数是否稳定。*定期保养：*轴承润滑：按规定周期加注或更换润滑油（脂）。*密封件检查：检查轴封（机械密封或填料密封）的泄漏情况，必要时更换密封件。*叶轮与泵壳检查：定期清理叶轮内的缠绕物和沉积物，检查叶轮有无磨损、腐蚀，泵壳有无裂纹。*电机维护：检查电机绝缘、接线端子紧固情况，清理电机表面灰尘。9.2阀门维护*日常巡检：检查阀门开关状态是否正确，有无泄漏，操作是否灵活。*定期保养：*手动阀门：定期进行启闭操作，防止阀杆锈死。对阀杆进行润滑。*电动/气动阀门：检查执行器工作是否正常，限位是否准确，连接线路/气管是否完好。*定期对阀门内部进行检查，清理阀座和阀瓣上的污物，研磨密封面（如需要）。9.3格栅除污机维护*日常巡检：检查设备运行是否平稳，有无异响、卡阻；栅渣清除是否彻底；链条、齿耙等部件有无松动、磨损。*定期保养：*清洁设备表面及栅条间的污物。*对传动链条、齿轮等运动部件进行润滑。*检查并调整链条张紧度，更换磨损严重的齿耙、链条等部件。9.4刮泥机/吸泥机维护*日常巡检：检查运行轨迹是否正常，有无跑偏、卡滞；驱动装置有无异响、过热；刮泥板/吸泥管有无损坏、堵塞；排泥是否顺畅。*定期保养：*清洁设备上的浮渣和污泥。*对行走轮、轨道、传动机构进行检查、润滑和调整。*检查水下部件（如吸泥管、刮泥板）的腐蚀、磨损情况，必要时进行修补或更换。9.5滤池系统维护*滤料维护：定期检查滤料层厚度、平整度，有无流失、板结、污染。根据情况进行滤料补充、清洗或更换。*反冲洗系统维护：检查反冲洗水泵、风机运行状况；清理反冲洗排水槽内的杂物；检查配水系统（如滤头、滤板）有无堵塞、破损，确保配水均匀。*阀门与仪表：参照阀门维护章节，确保滤池进、出水阀，反冲洗阀等动作准确可靠；定期校准浊度仪、液位计等在线仪表。9.6加药系统维护*溶药设备：定期清理溶解池、溶液池内的沉积物和杂质，检查搅拌装置运行情况。*计量泵：定期检查泵的流量精度，对泵头、单向阀、密封圈等易损件进行检查和更换；保持泵体清洁，润滑部位定期加油。*管路系统：检查管路有无堵塞、腐蚀、泄漏，定期进行冲洗。9.7电气与自控系统维护*变配电设备：定期巡检变压器、高低压配电柜、电缆等，检查有无过热、异响、异味、放电现象，定期进行绝缘测试。*电机：参照泵类电机维护。*自控仪表与PLC系统：定期校准各类传感器、变送器；检查PLC控制柜内元件有无异常，程序备份；保持控制室内清洁、温湿度适宜。第十章：常见故障判断与排除10.1水质异常及处理*出水浊度超标：可能原因包括混凝剂投加量不当、反应条件不佳、沉淀池排泥不及时、滤池失效或反冲洗不彻底、滤料泄漏等。需逐一排查，调整工艺参数或进行设备维护。*余氯不足或超标：检查消毒剂投加系统是否正常，投加量是否合适，接触时间是否足够，管网有无二次污染等。10.2设备常见故障及排除（举例）*水泵不出水或水量不足：检查吸入管路是否漏气、堵塞，叶轮是否堵塞，电机转向是否正确，扬程是否匹配。*电机过热：检查负载是否过大，轴承是否损坏，润滑是否不良，通风是否良好，电源电压是否异常。