水厂的调试与运行管理

分析了水厂调试的准备工作、主要设备的单机调试和联机调试过程。针对某水厂的水处理工艺和污泥处理工艺，提出了运行中需要注意的事项，并着重介绍了水厂管理中涉及各个环节的培训内容，为确保水厂稳定达标运行、合理控制成本提供参考。

一、概述

水厂是给水工程的核心部分，是控制水质、净化水质的主要环节。给水处理的主要任务和目的是通过必要的处理方法去除水中的杂质，以得到价格合理、水质优良和安全的生活用水，并提供符合水质标准要求的工业生产用水。水厂无论是水处理工艺还是污泥处理工艺，都需要满足环保要求。1990年以前，水厂排泥水处理在国内几乎是空白， 但目前水厂所排出的生产废水对环境的污染问题越来越引起关注，我国近4400座城市自来水厂将陆续着手建设排泥水处理工程。水厂净水工艺的  质要求确定。在水厂建成后首先要进行相关的调试，其运行必须结合当地操作管理条件，同时根据国家相关政策制定符合水厂实际情况的制度、规则，保障安全、稳定供水。
二、 水厂调试

一般情况下，水厂设备安装进入尾声时，就要计划在各相关条件满足的情况下进入设备调试阶段。设备调试主要分三步: 第一步为各单体设备单机调试，包括空载和带负荷试车; 第二步为带负荷联动调试，在单项调试验收正常后开始; 第三步为联动调试 通水正常之后的工艺系统性能调试。

1.调试前的准备工作：在进入调试阶段之前，逐项检查已完工部分的工程情况，主要包括土建工程检查、管道井室检查、设备检查和电控仪表检查。

2.主要设备的单机调试

（1）送水泵调试：先确保泵和电机在联轴器处精确对中。泵在启动前必须很好地放气并用自来水灌注，泵进口管路中的截止阀必须打开，出水阀为关闭状态。合闸后，若电机不转，应迅速、果断地拉闸，以免烧坏电机。电机启动后，应注意观察电机和电流表，若有异常立即停机。  

（2）隔膜计量泵：先根据泵的使用环境温度，向传动箱体内加入适量的润滑油至油位线。释放管路和隔膜油腔的所有背压以排尽空气，降低隔膜油腔的泄压安全阀处的压力，直到空气排净。其次，按额定压力值的25%、50%、75%和100%逐级升压，在每一级排出压力下，运转时间不应少于15min。最后，在额定排出压力下连续运转 1 h。

3.联机调试：通水试车是在整套系统的设备均已完成单机调试且合格的基础上，按照工艺流程的划分，从无负荷联动试运转过渡到系统通水，以检验整个工艺系统是否通畅，实现低负荷下的水质达标送水。铺设临时管，引入调试启动水源清刷清水池。利用启动水源将砂滤池逐个反冲洗，直至干净。配置适宜浓度的混凝剂，对当日原水开展混凝烧杯试验，提供准确的加药量数据。利用次氯酸钠消毒计量泵对清水池进行消毒，控制有效氯为20mg/L，浸泡24h以上。将该清水池内消毒用积水全部排空，等待投入运行使用。
三、 水厂运行

水处理工艺流程为进水泵房—机械混合池—水力絮凝池—平流沉淀池—V型滤池—清水池—送水泵房及配电间—出厂管网。污泥处理流程为排水池—排泥池—污泥浓缩池—均衡池—脱水车间，泥饼进行外运处置。目前水厂对主要的生产指标，包括余氯、浊度、流量、水压等均实现了在线检测。加药系统、消毒系统、沉淀池排泥系统、滤池反冲洗系统、泵房加压系统等过程均实现了自动控制，降低了劳动强度，保障了出水水质，提升了运行管理水平，工 艺流程见图 1。

 

图 1 水厂处理工艺流程

1. 取水口与管道：该工程规模为 5 × 10? m?/d，从明渠取水，铺设2根DN800钢制水源管道，互为备用。

2. 进水泵房：进水泵房设双吸泵6台(4用2备)，单台水泵性能: Q = 550 m?/h，H = 15 m，N = 37 kW。

3. 配水井：进、出水管处设手动提扳闸，以便2个系列水量均匀配置，设置 1 座配水井，水力停留时间为 78 s。

4. 机械混合池：分为2个系列，每个系列分为2座，串联使用。在第一级投加三氯化铁，第二级投加聚合氯化铝，单级混合时间为 60 s。

5. 絮凝池：絮凝池建于沉淀池前部，设2座，絮凝时间为 21 min，有效水深为 5.0 m。

6. 斜管沉淀池：斜管池设4座，单座斜管面积为 88㎡，斜管采用塑料片热压六边形蜂窝管。排泥采用中心传动式刮泥机，刮泥机每日运行2次，当进水浊度较高时，可增加运行次数或连续运行。

7. 砂滤站：滤池采用V型滤池，设计滤速为6.75m?/h，采用气水联合反冲洗形式，反冲洗时间约为10 min。滤料采用单层均粒石英砂滤料，需要严格按照滤料筛分曲线的要求执行，见图2。

图 2 滤料筛分曲线

在滤池的进水渠设有气动闸板阀，在反冲洗进水管、进气管和滤池排水管上均设有气动蝶阀，滤池出水管上设有气动调节阀，在滤池内设有液位计和水头损失仪。

8. 清水池：新建2座清水池，总容积为6912m? ，调节能力达到供水规模的 13.8% 。

9. 送水泵房及变配电间：送水泵房内设5台水泵，分为2组，其中小泵2台，1用1备，1台变频，单台水泵性能: Q = 570m? / h，H = 40.0 m，η≥80% ，N = 90 kW。大泵3台，2用1备，1台变频，单台水泵性能:Q=1130m? /h，H=40.0 m，η≥80% ，N = 185 kW。根据出水流量和压力，确定水泵启动台数与变频情况。

10. 加氯加药间：加药采用三氯化铁和聚合氯化铝联合投加，其中三氯化铁原液浓度不低于 38% ，聚合氯化铝中 A1?O?的有效含量不小于 10% 。加氯采用次氯酸钠，浓度为 10% 的次氯酸钠原液储存在储存罐内，经计量泵计量和在线稀释装置稀释后送至投加点。

11.污泥处理工艺单体

（1）排水池和回流泵房：排水池用于接纳滤池反冲洗排水并将上清液回流至混合池内，总容积为330m? ，设1座，分2格。池内设潜水回流泵4台，2用2备，单泵性能: Q =43 m?/h，H = 12 m，N =3.0 kW。在每格各设有 1 台泵吸式吸泥机，排泥泵单泵性能: Q = 50 m? /h，H = 10 m，N = 3.0 kW。 吸泥车按每天定时开停运行12 h 考虑。

（2）排泥池和排泥泵房：排泥池接收沉淀池和排水池的排泥，混合后均匀排至污泥浓缩池，总容积为 363 m?。内设潜污泵 4 台，2 用 2 备，单泵性能: Q = 90m?/h，H = 15 m， N = 7． 5 kW。为防止调节池内的污泥沉淀，在池内 设有 N = 3 kW 潜水搅拌机 2 台，每格 1 台。

（3） 污泥浓缩池： 污泥浓缩池型式为辐流式连续浓缩池，设2个，单池直径为11 m，有效水深为4.5 m，每池设半桥式周边传动刮泥机 1 台，D = 11 m，N = 1.5 kW，共 2 台。设置螺杆泵 3 台，2 用 1 备，变频控制，单台性 能参数: Q = 10 ～ 30m?/h，H = 10 ～ 12 m，N = 7.5 kW。聚合物采用干粉聚丙烯酰胺( PAM) ，投加量为 3 kg /t，投加浓度为 0.1% 。

（4）污泥脱水车间：设置 2 座污泥均衡池，单池直径为 6 m，有效水 深为 3.0 m，总容积为 169． 56m?。每座均衡池内设 2 台潜水搅拌机，D = 368 mm，N = 1.5 kW。污泥脱水药剂选用阴离子型聚丙烯酰胺( PAM) ，设计投加 量为5 kg /tDS，药剂制备浓度为5‰。选用3 台离心机，脱水后泥饼通过 1 台水平式螺旋输送器和 1 台倾斜式螺旋输送器送至室外罩棚。
四、 水厂管理

制定相关的安全制度，保障生产安全，同时加强人员技术培训( 表 1) ，定期强化理论和操作技能，使每个工段的职工能够熟练操作和控制各项系统，保证稳定运行，并合理控制成本，节约费用。

序号	培训主题	培训内容	培训课时
1	安全操作	消防知识普及	1
2		药剂配制及使用时的安全注意事项	1
3	工艺管理	混凝沉淀、滤池工艺各运行参数在上位机调整方法以及控制参数在不同条件下最佳值	1
4		聚合氯化铝混凝原理 ＆ 各药剂的投加浓度和计算方法	1
5		次氯酸纳消毒原理及药剂投加浓度，配置方法	3
6		滤池控制原理，管理方式，注意事项	1
7		混凝沉淀、滤池系统可能出现的异常及其解决措施	1
8		编写好的操作手册要点再次培训	1
9	设备管理	上位机系统控制面板的操作和参数的调整方法	2
10		本系统的电气架构、典型控制电路介绍	4
11		水下搅拌机、提升泵的结构、工作原理和维护方法、故障的分析和排除方 法	2
12		减速机的使用与维护方法	1
13	化学分析	总排口在线分析仪的操作和校正	1
14	成本控制	如何控制鼓风机的风量，降低电耗净水站运行成本组成 ＆ 如何在达标的 前提下使运行成本最省	1

表 1 水厂培训内容
五、 结语

水厂建成后首先需要进行调试、试车，以检查整个设备的供货、安装质量是否符合原合同有关标准的规定，调试各工序水处理构筑物的运行参数。其次，在日常运行中要熟悉每个工段的运行原理和重点，加强维护，要以先进的自控系统为依托，做好整个厂区的流程管控，保证整个系统的连续稳定。最后还要制定严格、详细的管理制度，加强人员的技术培训，保障水厂的正常运行，从而保证出厂水的水量、水压和水质指标满足要求。