多工艺净水厂改造分析与创新上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.水质安全运行现状改造分析目录上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.改造分析创新设计设计总结多工艺净水厂改造分析与创新上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.水质安全水源水质执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)人均水资源少且经济发展导致地表水体功能复杂净水厂饮用水源面临的水源水质问题水质安全24项基本、5项补充、80项特定可选蓄洪、排涝、灌溉、交通、发电、排污、养殖、娱乐、饮用水源上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.净水厂饮用水源面临的水源水质问题水源水质不能稳定满足要求(有机污染和富营养)水源突发污染事件频发(有机和重金属污染)出现水质标准之外的新污染源用户水质执行《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)用户水质标准提高的前提是出厂水质提高管网、二次供水设施到用户龙头全网提升水质安全42项常规、64项非常规、27项可能物综合参考指标处理能力、在线检测、频率、样本选择、数据统计与过程控制上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.管网、二次供水设施到用户龙头全网提升管材材质、施工质量控制中途加压配水泵站补充消毒工艺二次供水设施建设规范性居民小区入住率水厂、输配水管网、配水泵站布局水源水源水厂水厂应提高以改善水源水质为目标的水源地预处理能力的建设,从源头开始对水中可能导致水质安全的物质进行初级屏障。建设多种形式的深度处理设施,从而构建与水源地预处理设施发挥联动互补效应的多级屏障水质安全体系水质安全上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.管网管网管理管理改造提高改造提高加大输配水管网和不规范二次供水设施的改造力度,强化二次供水设施管理,维持水质安全尽快提高政府主管部门(供水、卫生防疫)和供水企业的水质管理和监测能力建设多工艺净水厂改造分析与创新上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.运行现状水厂原状(2015年)上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.案例:某水厂始建于70年代,供水能力为36万m3/d,占地64亩水厂原状(2015年)上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.水厂原状(2015年)上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.水厂原状(2015年)上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.迷宫沉淀池下叠清水池移动罩滤池下叠接触池上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.双阀滤池冲洗水塔机械加速澄清池工艺参数一期(单座)二期(单座)单池处理规模3.5万m3/d3.5万m3/d池体数量44单池直径(m)19.222.3水力停留时间(h)1.031.17上升流速(mm/s)1.131.46•机械搅拌澄清池:水厂原状(2015年)上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.上升流速(mm/s)1.131.46工艺参数一期、二期(单座)处理规模14万m3/d单池面积(m2)72滤池格数8滤速(m/h)10.6砂层厚度(mm)1200•双阀滤池:•迷宫沉淀池及移动罩滤池:工艺参数一期、二期处理规模8万m3/d反应时间(min)18.7沉淀池水平流速(mm/s)5.6水厂原状(2015年)上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.沉淀池水平流速(mm/s)5.6滤池格数26滤池单池面积(m2)9滤速(m/h)7.0砂层厚度(mm)700指标浊度(NTU)色度嗅味颗粒物游离性余氯(mg/L)COD(mg/L)氨氮(mg/L)最高值0.305无异臭异无肉眼可0.802.000.11最低值0.060.600.800.02出厂水质(2015年)上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.5无异臭异味无肉眼可见物平均值0.120.641.260.03平均去除率99.8%-49.4%72.8%出水106项指标均达到《生活饮用水卫生规范》(GB5749-2006)的要求多工艺净水厂改造分析与创新上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.改造分析综合池按照GB5749-85水质标准设计,出水要达到GB5749-2006标准有一定困难。综合池中移动冲洗罩由于机械设备使用近二十年,设备密封、定位等故障较多,反冲洗效果不佳,滤池出水浊度偏高。且移动罩滤池反冲洗是在密闭环境下进行,其反冲洗效果和反冲洗强度较难测控,因此对原水水质波动较为敏感。由于水厂建设年代早,水厂未建成自动化控制设施,只有少量在线仪表,自动化监控水平较低,不利于实时控制净水工艺。存在主要问题上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.在线仪表,自动化监控水平较低,不利于实时控制净水工艺。水厂未建设排泥水处理设施,生产废水直接排放至周边河道水体,对周边环境有一定污染。厂内采用液氯消毒。而净水厂周边民居、厂房的建筑密度较大,一旦发生氯气泄露,将造成严重的安全事故。净水厂的清水池池容非常小,总容积为11800m3,占水厂总规模的3.3%,调蓄和厂自用水储存功能十分受限。原水水质上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.过滤原水中间提升泵房后臭氧接触池活性炭滤池预臭氧絮凝沉淀出水工艺设计上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.臭氧发生器液氧站冷却水尾气分解多工艺净水厂改造分析与创新上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.创新设计空间和流程布局需要打破传统的大拆大建思路,创新利用紧凑空间格局,多工艺衔接叠合。摒弃粗放式建设方案,创新考虑多步骤多层次创新设计上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.摒弃粗放式建设方案,创新考虑多步骤多层次建设,改建期间不影响正常供水生产。遵循水厂历史文化,构建筑物改造在传统经验上技术创新,传统工艺在新国标下新应用。次入口加矾间及矾库吸水井传达室主入口创新设计上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.污泥泵房程控楼食堂花池浴室综合楼泥木间送水泵房配电间控制室吸水井综合池(二)综合池(一)污泥池创新设计上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.创新设计上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.多组工艺不停产方案创新设计上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.优选工艺不停产方案推荐设计方案上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.实施步骤新建加药间、加氯间并切换,腾出场地;新建8万吨机加池+砂滤池,停役迷宫综合池;建设管道投加预臭氧工艺;分区改造双阀滤池;分区改造配水井为预臭氧接触池;上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.建设深度处理组合池(含提升、后臭氧、活性炭吸附、臭氧制备、反冲洗泵房、鼓风机房)建设污泥处理综合池(含排泥水调节池、浓缩池、污泥泵房、离心脱水机房、污泥仓库)创新设计针对长江水质特点,优化停留时间、回流比、分离室设计、增设斜管。此外,排泥方式、排泥浓度均进行探索和创新沉淀出水稳定1NTU以下,排泥浓度可达到2~3%,进一步有利于后续处理工艺上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.新建普通快滤池下叠接触池根据场地条件优化空间布局,控制滤床有效粒径,在不同建设期分别采用水塔冲洗和水泵冲洗相结合的运行思路过滤出水稳定在0.2NTU以下创新设计深度处理综合池通过创新空间和流程设计,功能兼顾:提升泵站后臭氧接触池活性炭滤池臭氧制备车间鼓风机房上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.鼓风机房反冲洗泵房下叠清水池水厂中控室活性炭后臭氧提升创新设计上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.臭氧制备水厂中控进入清水池反冲洗创新设计鼓风机上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.创新设计提升进水溢流回流滤池出水上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAIMUNICIPALENGINEERINGDESIGNINSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.多工艺净