案例 新型現(xiàn)代化大型凈水廠是這么設(shè)計(jì)的

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:為適應(yīng)鄭州航空港區(qū)打造現(xiàn)代航空都市、中原經(jīng)濟(jì)區(qū)核心增長極、生態(tài)智慧航空大都市的發(fā)展需求，立足建設(shè)創(chuàng)新型現(xiàn)代化水廠為目標(biāo)，對(duì)港區(qū)第二水廠從全流程處理工藝的選擇、構(gòu)筑物高度集約化的布置、光伏發(fā)電新能源的利用、智慧水廠的配置、景觀設(shè)計(jì)與海綿城市建設(shè)理念相結(jié)合這5個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以期為國內(nèi)同類水廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供參考。

本文具體從全流程處理工藝的選擇、構(gòu)筑物高度集約化的布置、光伏發(fā)電新能源的利用、智慧現(xiàn)代水廠的配置、景觀設(shè)計(jì)與海綿城市建設(shè)理念相結(jié)合這5個(gè)方面，介紹其設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

1工程概況

港區(qū)第二水廠總規(guī)模為80萬m3/d，總占地面積為404畝（1畝≈667m2）。水廠分三期建設(shè)，其中一期建設(shè)規(guī)模是20萬m3/d。該水廠的原水取自南水北調(diào)中線水和黃河水。

南水北調(diào)中線水源自丹江口水庫，水質(zhì)總體良好，符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）I～I(xiàn)I類標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)水工程實(shí)施后，陶岔渠首、水庫壩上等主要斷面COD有所增加，但仍符合I類、II類水的標(biāo)準(zhǔn)。

鄭州段黃河原水一般為Ⅲ類水質(zhì)，但突發(fā)性水質(zhì)污染事故時(shí)有發(fā)生。鄭州段黃河原水經(jīng)沉砂之后，具有低溫低濁、有機(jī)微污染特性，有一定的藻類和臭味問題。

2工程設(shè)計(jì)

2.1全流程處理工藝

針對(duì)南水北調(diào)中線水和黃河水雙水源的原水水質(zhì)特點(diǎn)，為滿足港區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)供水系統(tǒng)要求以及人民對(duì)高品質(zhì)水質(zhì)的需求，并可應(yīng)對(duì)突發(fā)水質(zhì)污染，采用預(yù)臭氧接觸池+機(jī)械混合折板絮凝平流沉淀池+V型砂濾池+提升泵房+臭氧接觸池+下向流生物活性炭吸附池+超濾膜池的全流程處理工藝。處理工藝流程如圖1所示。

廠區(qū)整個(gè)處理流程有機(jī)組合，經(jīng)過氧化、沉淀、砂濾、再氧化、活性炭吸附和膜濾層層遞進(jìn)，最終達(dá)到工程設(shè)定的高品質(zhì)供水的目標(biāo)，確保供水水質(zhì)安全和提升飲用水口感。經(jīng)預(yù)臭氧助凝的絮凝沉淀，不僅去除了大部分濁度，還去除了大分子有機(jī)污染物。砂濾一方面降低濁度，去除氨氮，減少后續(xù)臭氧的投加量，保護(hù)后續(xù)活性炭吸附池和膜系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面，設(shè)計(jì)中將砂濾池出水作為水廠液氯投加和冷卻系統(tǒng)用水，節(jié)約經(jīng)過全流程加工的產(chǎn)品水消耗。

超濾膜作為全流程工藝中的最后一道工藝，一方面重點(diǎn)去除水中的膠體、懸浮物、細(xì)菌、病毒及大分子有機(jī)物，提升出廠水水質(zhì)；另一方面對(duì)于出廠水的濁度具有把控全局的關(guān)鍵作用，即使前序工藝出現(xiàn)故障，也可以保障出廠水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

同時(shí)，該工程還可以根據(jù)不同原水水質(zhì)和運(yùn)行工況要求，實(shí)現(xiàn)不同工藝的超越運(yùn)行：

（1）混凝沉淀+砂濾+中間提升+臭氧活性炭。由圖1可知，炭吸附池出水水頭為0.10m，清水池進(jìn)水水位為-0.30m，炭吸附池出水可以重力流入清水池，實(shí)現(xiàn)超越超濾膜的工況。

（2）混凝沉淀+砂濾+超濾。由圖1可知，砂濾池出水水頭為0.60m，超濾膜池進(jìn)水水位為-0.40m，砂濾池出水可以重力流入超濾膜池，實(shí)現(xiàn)超越臭氧活性炭的工況。

（3）混凝沉淀+砂濾。當(dāng)原水水質(zhì)較好或者后續(xù)工藝出現(xiàn)事故工況時(shí)，該工程可以將砂濾池出水直接重力流至清水池，實(shí)現(xiàn)超越后續(xù)深度處理工藝的工況。

2.2構(gòu)筑物高度集約化布置

港區(qū)第二水廠一方面要考慮全流程的處理工藝，同時(shí)又要避免由于處理構(gòu)筑物過多造成廠區(qū)整體散亂的平面布置，因此該工程將廠區(qū)的構(gòu)筑物進(jìn)行整合，從平面組合和空間疊合兩個(gè)方面將構(gòu)筑物集約化布置做到了優(yōu)化，使得廠區(qū)處理單元的預(yù)臭氧接觸池、混凝沉淀池、V型濾池、中間提升泵房、V型濾池反沖洗泵房、臭氧接觸池、活性炭吸附池、活性炭吸附池反沖洗房、超濾膜池、清水池、二級(jí)泵房共計(jì)11個(gè)單體整合為5個(gè)組合單元，且注重巡視流線，見圖2。

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