郑州航空港区高品质现代化水厂

转自公众号：净水技术

栏目导语  

每一座水厂，都凝聚着几代人的智慧和汗水，都是一城一地老百姓安居乐业的根本保障。《净水技术》与国内各大水司强强联手，用科普与专业并重的视角探究各地标杆性水厂的每一个角落，让水厂在云端打开大门，展现别样的风采。

郑州航空港第二水厂 设计规模80万m3/d，一期供水规模20万m3/d，于2015年9月开工建设，2017年8月建成通水，以打造“安全、智慧、绿色、环保”的发展理念，采用 “南水北调水+黄河水”的双水源 保障手段；设置以 超滤膜 处理工艺为核心的全工艺处理流程；充分运用 自动化、信息化、物联网 等先进技术，以达成 生 产运营全过程自动化及生产现场无人值守 的目标。保障了机场、园博园、安置区等港区重要项目用水，进一步完善了港区供水体系，实现了港区双水厂供水保障。

全厂总平面布置

根据工艺流程布置方案，郑州航空港区第二水厂工程为西北侧进水、西侧出水的流程系统。 净水构筑物主要包括预氧化池、沉清池、V型滤池、臭氧池、炭滤池、超滤膜池、二级泵房、综合加药间 。 污泥处理系统包括排泥池，回用水池、浓缩池、平衡池及脱水机房等 。 另外，包括厂区道路、围墙、侧门、绿化等。

厂区按功能分区。 根据水厂进出水方向，工艺流程，将整个厂区按功能分区分为附属建筑物区、主生产区域和污泥处理区。

厂前区综合楼坐北朝南，通过联廊和食堂以及生活楼相连。为营造综合楼良好环境，在综合楼西侧设置景观湿地，兼作景观效果。厂前区综合楼南侧为厂区核心工艺构筑物，包括臭氧接触池、活性炭池和超滤膜车间。

主生产区从西向东依次为预氧化池、沉清池、V 型滤池、臭氧池、炭滤池、超滤膜池、二级泵房等主要制水车间，按照原水进水方向和水力流程，布置于综合楼的南侧。

污泥处理布置于水厂西南部，构筑物按处理流程自北向南依次排开。

综合加药间和变电所集中布置于厂区北侧，布置紧凑，靠近水处理单元起始位置布置。

厂区布置功能分区合理明晰，运行管理方便。通过绿化带将主生产区和办公区隔离，减少生产对办公区的干扰；主生产区构筑物布置较为整齐紧凑，有利于生产工艺的协同及生产巡视；污水处理系统集中于厂区西南角区域，减少污水处理过程中对嗅觉和感官的不利影响，同时污水管线距离短、转折少，可减少污泥处理构筑物埋深及降低淤积风险。

平流沉淀池

二级泵房

超滤膜池

水厂亮点

(1)绿色水处理工艺的布局

本项目以追求供水品质、提升居民幸福指数为理念，引进了新一代绿色水处理工艺——浸没式超滤膜工艺，提高了生物安全性，改善了饮用水口感，将港区自来水水质提升了一个新台阶。

(2)清洁能源的利用

“绿色低碳”需要倡导，更需要践行。本项目利用构筑物屋顶、临时空地等空间资源建设光伏发电系统。2017下半年装机容量1.5MWP的 光伏系统 开始发电运行，这既是本项目对提高清洁能源使用率降低生产成本的积极探索，也是港区水务努力践行社会责任的生动诠释。

(3)海绵城市理念的引入

“绿色”理念的另一个切入点就是对海绵城市理念的落地。本项目在景观的设计中处处体现“渗、蓄、滞、净、用、排”的海绵理论，在步行道、广场、停车场中大量使用透水砾石、透绿砖等铺地，减少地表径流；在水厂综合楼的西侧结合景观设置雨水调蓄水池，可调蓄降水，减少雨水外排，同时作为绿化灌溉水源；微地形及丰富植被系统的设计既减缓了径流的形成，又对雨水进行了净化。对于水资源的节约利用，也体现了港区水务人对于水的使命感。

(4)智慧化水厂的探索

本项目定位为国内领先的现代化水厂，充分利用自动化、信息化、物联网等先进技术，紧密贴合智慧城市的建设现实要求和行业发展趋势，实现了生产现场无人值守和生产全过程自动化的目标，引导水处理行业朝着水厂智慧化的美好愿景探索前行。

(5)全流程水处理工艺的设置

为提高供水水质的可靠性，增强应对各种突发水质状况的能力，本项目率先实施了全流程水处理工艺，将发生水质事故的概率降到最低。

(6)集约式水处理构筑物布置

相比传统的水厂布置形式，本项目通过采用沉淀池与清水池叠加构造、工艺构筑物流水线式分布、加药系统一体化设置等形式，有效提高了土地利用率。

工艺技术亮点

以优质供水为核心 ， 将优质供水的基因嵌入到项目建设、运营的每一处角落，以全流程处理工艺为基础，对整个生产过程不断的进行优化调整，细分业务流程，细化水量与水质标准，确保水处理过程的适应性； 以在线水质检测仪表为支撑， 实时把控每个工艺环节的生产工况，对异常情况进行及时处理，以水处理过程的全面可控来确保出厂水的优质； 以高标准的水质化验室为依托 ， 为水处理过程中的药剂投加、水质异常处理等方面提供科学指导，同时将水质指标作为对水厂进行水质考核的重要依据。

1.全工艺流程

针对“南水北调+黄河水”双水源原水水质特点，同时为满足郑州航空港高品质高标准供水系统要求以及港区人们对水质要求日益提高的需求，应对突发水质污染问题，二水厂采用 “ 预臭氧接触+机械混合折板絮凝平流沉淀池+V型滤池+臭氧接触池+生物活性炭滤池+超滤膜池 ” 的全流程净水工艺组合

全流程处理工艺中各个工艺单元环环相扣、相互协同，又各有侧重。预臭氧一方面用于提高有机物的可生化性，另一方面还可以促使一些大的颗粒有机物絮凝，从而成为可沉淀过滤去除的物质，有效去除色度、臭味、铁锰和有机物。混凝沉淀和过滤的常规处理，以去除水中浊度为主要目的，同时也可除去水中相当比例的色度、耗氧量和氨氮。臭氧工艺使水中有机污染物氧化降解，将大分子有机物分解为中、小分子的中间产物，活性炭表面的生物膜或微生物群落通过生物吸附和氧化降解等作用，显著提高了活性炭去除有机物的能力。超滤膜工艺重点针对水中残留的胶体、悬浮物、细菌、病毒及大分子有机物的去除。通过各个工艺流程的分工协作，可最大限度的去除水中的污染物，减少消毒副产物的生成，达到高品质出厂水的目标。

2.多工艺组合

由于第二水厂 同时配置“V滤、炭滤和膜滤”三组过滤单元 ， 并且在各处理工艺单元间设有 超越管线 ， 以便于水厂在运行过程中可以根据原水水质情况及运行工况的要求，灵活合理的进行处理工艺单元搭配，优化生产运行过程，达到在不影响水处理效果的同时降低水厂运行成本的目的，另外，还可以增强对突发事件的应急处理能力，提高水质保证率。

工艺处理单元的组合形式有：

(1)混凝沉淀+砂滤+中间提升+臭氧活性炭+超滤

(2)混凝沉淀+砂滤+中间提升+臭氧活性炭

(3)混凝沉淀+砂滤+超滤

(4)混凝沉淀+砂滤

通过不同工艺组合形式的切换，可以 同时兼顾处理水质和连续稳定运行这两个重点 ， 为水厂运营人员提供更多的选择空间，最终达到保证高品质供水和和安全供水的运营目标。

3.应急药剂投加

针对不同的水质事件，第二水厂配备了相应的应急投加药剂，包括 粉末活性炭、除藻剂、硫酸铵 。 平时备足用量，并定期进行应急投加演练，提升应对突发事件的能力。

4.智能化运行

通过高速工业以太网实现对生产现场进行实时监测和远程控制，并将生产过程数据进行汇集、整理和存储；利用大量的生产现场数据为基础并进行建模、分析，开发出操作记录查询、生产成本分析模型、设备当前工况、突发事故应急预案、历史数据查询、在线统计报表分析等管理工具，形成指导水厂整体运营决策的工艺分析、设备分析、成本分析、风险分析等辅助决策工具，提高水厂运营的智能化水平。

郑州航空港水务发展有限公司简介

郑州航空港水务发展有限公司于2014年11月11日由河南投资集团控股发展有限公司出资比例65%、郑州自来水公司出资比例25%、郑州航空港兴港投资集团有限公司出资比例10%共同组建，注册资本3亿元。公司铺设市政管网约385公里，供水面积约300平方公里，实现了港区建成区全覆盖，充分保障和满足了港区快速发展对供水的需求。