自来水厂生产工艺与运行操作

自来水厂生产工艺与运行操作•一、水厂简介•二、取水工程•1、水源类型；2、水源保护；•3、取水构筑物•三、给水处理•1、处理工艺流程图2、原水水质分类•3、混凝的作用，机理、设备等4、沉淀的作用，原理，设备等•5、过滤的类型、结构、反冲洗等：6、混凝剂的类型与投加设备•7、加氯的作用与投加设备8、漏氯应急处理系统•四、给水泵站•1、泵站分类2、泵站内的设备•3、泵站运行操作一、水厂简介•1、水厂的作用：用水泵抽取江河湖泊中的地表水或地下水，在水厂的各种池体中对水进行一系列的物理、化学的处理，把水净化成人们可以喝的干净的水，再输送到城市管网。一、水厂简介•2、南昌市的水厂布置格局：•以赣江为界，两岸分开供水。城东区有青云、朝阳、下正街水厂；城西区有牛行、长堎、双港水厂；湾里区另有水厂、扬子洲水厂。•新增的红角洲水厂一、水厂简介•3、水厂情况的几个主要数据：•设计供水规模、如青云，60万立方米/天；•分几期建设、如青云，分三期建设，就有三组净水生产线；•建设完成时间、如青云，分别是1993年、1996年-----•水处理工艺流程、如青云，就有三种不同的工艺流程•等等•4、水厂内常见的构筑物的分类与作用•分类：•生产构筑物辅助生产构筑物•反应池机修间•沉淀池化验室•过滤池办公楼•清水池仓库•加药间•泵房•高压室一、水厂简介一、水厂简介•5、水厂内员工岗位分类和工作内容•运行人员：24小时值班，进行各项生产操作，如调节加药量、监守水泵运行等，•化验人员：对水质进行各项指标检测；•维修人员：对本厂的设备仪器进行检修维护；•管理人员：对水厂的生产、人员进行管理。一、水厂简介单个水厂的平面布置（朝阳水厂）二、取水工程•1、取水工程的任务：是从水源取水输送到水厂。•由给水水源和取水构筑物两部分组成。•2、水源分类：地表水源（江河湖泊等）、地下水源（深井或泉水）二、取水工程•3、给水水源的选择原则：•水源水量充沛可靠；•水质良好，符合《生活饮用水卫生标准》的水源水质若干规定；•考虑取水、输水、净化设备的安全和经济；•施工、运转、管理和维修的方便。二、取水工程•4、水源保护•维护生态平衡，合理利用水源，防止水源枯竭；•合理进行城镇规划，控制水质污染，保护水资源；•对污染源进行综合治理。二、取水工程地面水源的卫生防护：•取水口周围半径不小于100米为卫生防护区；•取水口上游1000米、下游100米段范围内为水源卫生防护地带，严格执行《生活饮用水卫生标准》的有关规定，做好水源水质的保护工作。二、取水工程•5、地表水的变化•水量变化：影响水厂取水量的大小；•水位变化：影响取水工程的运行；•水温变化：影响藻类和浮游生物的含量，进而影响水处理效果；•水质变化：最快、最频繁、最需要关注的、也是最影响水处理效果。变化规律与季节有关，如春夏雨多则变化频繁，秋冬则稳定二、取水工程•6、地表水取水构筑物•重要性：取水构筑物是水厂的门户，是确保水厂正常生产的首要部位，要求在任何情况下，能安全可靠地汲取质好量足的原水。二、取水工程•7、取水构筑物的类型•固定式（岸边式、河床式、斗槽式）、•活动式•不管哪种类型的构筑物，都应该有这样的组成部分：集水井、泵站。集水井收集原水，泵站内安装水泵提升原水到厂区。•（图例）二、取水工程•8、取水构筑物的运行与管理•进水口上下游应设置明显的标志牌、信号灯，防止过往船只对取水构筑物的撞击而损坏，保证安全；•进水口格网格栅的垃圾应及时清理，防止进水量不足；•监测进水口的水位，保证水泵能正常吸水；•监护水泵、阀门运行，按照操作规程开停水泵。三、给水处理•给水处理的任务：是将原水中经过加药、混合反应、沉淀、过滤、消毒等工艺流程，去除原水中所含的各种有害杂质，使之达到符合人们生活、生产用水水质标准的水。•给水处理的方法有：常规处理工艺、深度处理工艺（除臭、降铁、软化、微污染水）三、给水处理•给水处理工艺流程：应该根据水源水质和用水对象对水质的要求来确定。•例如：一般地表水源，采用常规处理工艺流程即可。•对于微污染水，则需要采取深度处理工艺流程，即在常规流程后再加上除臭、去有机物等工序。三、给水处理三、给水处理三、给水处理三、给水处理•给水处理工艺流程分解记忆：•1、每组三座净水池体：反应池、沉淀池、过滤池；这是真正进行水处理的环节。•2、有两个泵房：取水泵房和送水泵房。取水是起点，送水是终点。水泵给水提供往高处流的外加动力。•3、投加两种药剂：混凝剂和氯气。混凝剂主要去除原水浊度、氯气主要是消毒。•4、一个调节水池：清水池，调节取水量与送水量在时间节点上的差量。三、给水处理•原水中的杂质分类：无机物、有机物、微生物•按其在水中存在状态与颗粒大小可分三类：•悬浮物、在动水中呈悬游状态，在静水中，可下沉可上浮；•胶体、长期静置也不会自然沉浮；•悬浮物和胶体是使水产生浑浊现象的主要根源，也是生活饮用水水质净化的主要对象。•溶解物、某些矿物质能溶解于水中，和水构成均匀溶液。少量存在无害。•这类杂质不能用混凝、沉淀、过滤的方式去除。三、给水处理--混凝•1、混合和絮凝反应合称为混凝。•两道工序，各有不同作用：•混合是：让投加的混凝剂和原水快速均匀的混合起来。一般要求混合在10--30秒至多2分钟内完成。•絮凝是：混凝剂在与原水充分混合均匀之后，混凝剂与水中杂质相互碰撞凝聚，逐渐形成可以用沉淀的方式去除的较大絮体（矾花），这一过程叫做絮凝或反应。三、给水处理---混凝•2、混凝的机理：•水中杂质（主要指胶体颗粒）具有稳定性的原因有三个：•微粒的布朗运动、（颗粒微小受撞击不平衡）•胶体颗粒间的静电斥力、（颗粒表面带电）•胶体颗粒表面的水化作用（因带电颗粒表面形成水化膜）•三个机理是：•双电层作用机理：混凝剂带有相反的电荷，正负抵消；•吸附架桥机理：混凝剂水解成长链高聚物，强烈吸附作用•沉淀物的卷扫作用机理：生成的粗大絮凝体有吸附卷扫作用。三、给水处理---混凝•影响混凝的主要因素：•PH值原水的酸碱性不同，不同的混凝剂各有PH适用范围，二者一致，效果更佳；•投加的混凝剂的量是否合适投加量合适，则效果最佳，过多过少，都会损害混凝效果；（人为调节控制）••水中杂质成分的性质和浓度颗粒大小、带电性能、有机物含量多少等等；•水温水温低则降低混凝效果。低温低浊难处理；•外部水力条件由现有的设备和反应池提供，随着进水量变化这个水力条件略有变化，是影响混凝效果的重要因素。三、给水处理---混凝•3、混合的设备：•水力方法与机械方法三、给水处理---混凝•4、絮凝的设备：絮凝池或反应池•关键因素有：•1）、反应需要时间，大约为20--30分钟，则反应池要有一定的容积让水停留足够的时间；•2）、反应需要合适的水力条件（即水流速度、紊流程度等），让反应发生得更充分，然后生成的大颗粒又不至于被打碎。•要点：反应池前段流速快，翻动大，后段则水流速度小且平缓。对应这个要求，反应池的分隔墙在前半段间隔小则流速快，后半段间隔大则流速缓。三、给水处理---絮凝•5、絮凝池的类型•隔板式絮凝池（朝阳、青云）•折板式絮凝池（青云、牛行）•机械搅拌式絮凝池•孔室旋流絮凝池（下正街）•实践证明，混凝效果的好坏对于后续处理如沉淀、过滤的影响很大，要充分给予重视。三、给水处理---沉淀•沉淀是原水或经过加药、混合、反应后的水，在沉淀设备中，依靠重力分离作用，使水中的泥沙或矾花颗粒沉降下来，使水由浑变清的过程。•在整个净水过程中，沉淀设备担负着去除原水中80%--90%的悬浮杂质。沉淀是非常重要的环节。三、给水处理---沉淀•1、沉淀的原理•分为自由沉淀与拥挤沉淀。•在静水中，颗粒只受到自身重力和水的阻力，没有其他颗粒对它影响，多是自由沉淀；但在水厂实际运行中，水是流动的，悬浮颗粒大，浓度高，间距小，相互影响，出现的是拥挤沉淀现象。•做一个演示实验。三、给水处理---沉淀•2、沉淀设备的作用：是让水中的悬浮物沉淀出来，并排除这些沉淀物。•两层意思：•1）需要合适的水力条件让悬浮物沉淀出来，那么沉淀池要有一定的容积，控制好水流速度，给予足够的时间来完成沉淀过程。各种池型的沉淀时间差异很大。•2）要有专门的设备管道排出沉淀物。排泥设施是否正常，直接影响出水水质，还会影响沉淀池能否继续正常使用。三、给水处理---沉淀•3、本公司常用的沉淀设备的类型：•平流沉淀池是一个长方形池子，结构简单，操作管理方便，处理效果稳定；沉淀时间大约1--2小时。但是占地面积大，多用于大中型水厂。•分四个功能区：进水区、沉淀区、存泥区、出口区。•采用排泥泵或虹吸式排泥。可以周期性自动排泥。（图示）•斜管沉淀池是在池内安放一层塑料的成方斜管，占地面积小，沉淀时间短，处理效果受水量影响不稳定，多用于中小水厂。•分四个功能区：配水区、斜管区、清水区、积泥区。•采用机械刮泥与快开底阀排泥结合的方法排泥。三、给水处理---沉淀•4、沉淀池的管理与操作•1）操作人员应熟悉设备、管道系统、阀门的布置情况，严格按照操作规定的要求来操作阀门与设备，保证设备、阀门在正确的状态运行。•2）每小时观察反应池与沉淀池的运行效果，良好状态是：反应池末端的矾花颗粒大且均匀，出现泥水分离；沉淀出水应透明无大颗粒矾花夹带。•3）观察排泥设备按照设定周期自动正常排泥，且排泥效果良好，做好运行记录。三、给水处理---沉淀•可能出现的不良情况：•1）混凝剂投加量不合适，造成：要么是米泔水，要么是沉淀出水夹带矾花，沉淀水的浊度都高；•2）因为排泥设备故障，造成排泥效果不良进而影响沉淀出水夹带矾花。•3）排泥阀门故障，阀门不能正常关闭大量漏水。•4）自控系统故障，排泥设备不能按期进行排泥。三、给水处理---过滤•过滤是水通过滤料层截留水中杂质从而使水进一步变清的工艺过程。是常规给水处理工艺的最后一道工序，至关重要。•过滤不仅可以去除沉淀后水中的剩余浊度，还可以大量去除水中的有机物、细菌、甚至病毒。•1、滤池的类型：•过滤的速度分：慢滤池、快滤池•按冲洗方式分：•单水冲洗（虹吸滤池朝阳、长堎、普通快滤池青云二期）、•气水冲洗（V型滤池青云三期、牛行）•按滤层结构分：单层、双层三、给水处理---过滤•2、滤池结构：滤料层、承托层、配水系统、排水系统、管路系统、控制系统。V型滤池立面断面图三、给水处理---过滤•滤料层：真正起过滤效果的部分。•经过筛选的石英砂，颗粒大小在0.6mm--1.2mm，敷设厚度为0.7--1.2m。•承托层：保证滤料不进入管道或清水中。多级筛选的卵石，粒径大小2--10mm，分层敷设，从上到下依次颗粒变大。厚度约0.2--0.5m。•反冲洗管路系统：•普通快滤池：有专门水泵提供冲洗清水，相应的管道阀门控制水流；•虹吸滤池：由同组其他格滤池提供冲洗清水，没有水泵、管道阀门，冲洗的强度不好控制。•V型滤池：有专门的水泵与鼓风机提供清水与气同时反冲洗，相应的管道阀门来控制水与气，需要自动控制系统来完成复杂的操作过程三、给水处理---过滤•3、滤池运行的技术指标•滤速：是指过滤时砂面上水位下降的速度。表示滤池的工作强度。刚冲洗完的滤池滤速快。•水头损失：表明滤池在整个工作过程中水所受到的阻力。随着过滤时间的延续，水头损失也在不断增加。•过滤周期：从过滤开始到冲洗之前滤池实际过滤运行时间，或者说，是滤池两次冲洗间隔的时间。不同类型的滤池，这个周期时间不同，虹吸滤池在24h左右，V型滤池可以到48h以上。•在同样的产水量前提下，过滤周期越长，说明滤池的工作状态越好，生产损耗也越小。节约水、电。•产水量多，过滤周期会变短，相应的，产水量少，过滤周期会变长。•冲洗强度：冲洗用的清水或气流反向冲刷在砂层上的单位流量，直接表示滤池反冲洗的效果好坏。如果长期冲洗强度不够，会造成滤层结板，冲洗不彻底，进而影响滤池的工作状态。•冲洗时间：把滤料层冲洗到干净所需的时间，单水冲洗一般在5--10分钟，气水联合冲洗耗时要长些。如果冲洗强度不够，则冲洗时间会拖延。三、给水处理---加混凝剂•为了促使胶体颗粒相互凝聚而加入的化学药剂称为混凝剂。•质量要求：应用于饮用水处