长江水厂二期扩建中加药系统改造方案研究

摘要：长江水厂二期扩建工程是中山市解决咸潮期间供水问题的重要工程，直接影响到中山市在咸潮期间的淡水供给量。扩建后随着水厂日处理能力的提高，对加药系统也提出了更高的要求。本文从加氯、投矾、加碱这三个工序研究了长江水厂二期扩建中加药系统的改造方案，以期为其它水厂的加药系统改造提供参考。

关键词：加药系统；改造方案；长江水厂

Abstract: The Yangtze River Water Plant Phase II Expansion Project is an important project to solve water supply problems of salinity period in Zhongshan, a direct impact on the Zhongshan freshwater supply during the salinity period. With the improvement of waterworks daily processing capacity of expansion, the dosing system also put forward higher requirements. The study from the three processes of chlorination, cast alum, alkali dosing system in the Yangtze River Water Plant Phase II Expansion of rehabilitation programs, the dosing of other waterworks system reform to provide a reference.

Keywords: dosing system; rehabilitation programs; Yangtze River Water Plant.

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号：

一、引言

中山市位于广东省中部，紧临珠海，每年的10月到次年的2月都会遭受咸潮的影响，使市区淡水供应紧张，特别是在咸潮中期，甚至会出现持续多日的24小时连续咸潮。为缓解咸潮期间淡水供应压力，满足中山市中心片区咸潮期间的供水需求，根据《中山市中心片区全禄水厂抗咸工程初步方案》和《中山市中心城区联网分析报告》的分析，需要长江水厂将日供水量提高到20万m3。对此长江水厂展开了二期扩建工程，扩建后长江水厂的处理能力将达到20万m3/d，咸潮期间最高日处理能力将达到30万m3。随着淡水处理量的提高，水厂加药系统也进行了相应的改造。为此，本文从加氯、投矾、加碱三道工序详细介绍了长江水厂加药系统的改造方案。

二、加药系统改造方案

长江水厂是中山市的备用水厂，在二期扩建前，水厂的总供水能力为7120 m3/h，扩建后随着送水泵房、送水管道的改造，最大供水量达到1.4万~1.6万m3/h，供水能力提高一倍左右。加药系统直接关系到水厂的净水能力，随着水厂日供水能力的提高，必须对加药系统进行改造才能保证有足够的淡水供应。

（一）加氯系统改造方案

1.原有加氯设施介绍

长江水厂扩建前有长江水厂有三台10kg/h的SEVERN加氯机，还有SEVERN 余氯报警仪1台，电子秤2台，SEVERN真空调节器2台，电动阀(氯气) 2台，氯气吸收处理装置1套，设备具体情况如表1所示：

表1 长江水厂改造前加氯系统装备情况

扩建前，长江水厂主要采用前加氯和滤后水加氯。水厂的原水氨氮从未超标，不用考虑加氯以降低原水中的氨氮值，因此只需要按照常规加氯量进行考虑。一般原水前加氯为1~2mg/L，滤后水加氯为0.5~1 mg/L。目前长江水厂主要以后加氯为主，仅每月投加1~2次前加氯。

由于水处理构筑物中的流速较低，当长江水厂处于较低负荷运行时，原水在水处理构筑物停留时间较长，造成大量液氯挥发或发生反应，因此氯耗较高最大达到3.70kg/dam3，基本接近原水加氯量的最大值，即原水前加氯2mg/L，滤后水加氯1 mg/L。

当长江水厂处于超负荷和设计处理能力运行时，由于长江水厂原水水质较好，因此氯耗大大降低，按照生产报表统计数据显示，当水厂处于设计处理能力和超负荷运行时，最大氯耗出现在2007年6月16日，实际取水量为10.58万吨，实际出水量为9.55万吨，用氯量为153kg。基本按照原水前加氯1mg/L，滤后水加氯0.5 mg/L进行投加。

2.加氯设施改造方案

改造前长江水厂有两个氯瓶互为备用，有3台10kg/h加氯机，为两用一备。考虑到长江水厂超负荷运行时，可能出现超越供水，加氯是最后一道保证，因此建议按照30万吨/d的出水量设计加氯系统，按照原水前加氯1mg/L，滤后水加氯1 mg/L进行计算，需要投加液氯量为：

30×104m3/d×1.05×1 mg/L×0.001+30×104m3/d×1 mg/L×0.001=615kg/d=25.6kg/h

一般一只氯瓶在4℃的室温下，可以产生8~10kg/h的氯气而不结霜。目前中山历史最低气温为4℃，因此在冬季最冷情况下需要新增两只氯瓶，平时需要同时使用两只氯瓶。加氯机目前最大加氯能力为30kg/h，考虑长江水厂为两套水处理系统，因此建议增加一台加氯机，采用每个处理系统使用两台加氯机，并互为备用，便于管理和运行。

因此本次加氯系统需要新增设备为：10kg/h加氯机一台、真空调节器一台、水射器一台和氯瓶两只。

投矾系统改造方案

原有加矾设施介绍

改造前，长江水厂有投矾泵2台，流量计(矾)1台，搅拌机2台，液位计4部，具体装备情况见表2：

表2 长江水厂加矾设备表

按照长江水厂近几年的生产数据分析，长江水厂最高矾耗出现在2007年12月12日，当日实际取水量为4.23万m3，矾耗高达18.89 kg/dam3，此时水厂处于设计能力一半。当水厂处设计处理能力运行时，2007年12月10日，实际取水量为10.2万m3，矾耗为16.71kg/dam3。根据上述分析，长江水厂二期扩建后的矾耗按照长江水厂最大矾耗量19 kg/dam3进行投矾量计算：

300dam3/d×1.05×19 kg/dam3=5985kg/d

2.加矾设施改造方案

目前，长江水厂两个储矾罐的容积共为10m3，规格为φ3m×1.5m。投矾泵两台，一用一备，规格为Q=946L/h，0.35MPa。稀释池两个，一用一备，每格容积为7.02m3，尺寸3m×1.8m×1.3m。

(1)储矾罐。长江二期扩建后，日最大处理能力为30万m3/d，按最不利情况（矾量5985 kg/d，商品矾的比重为1.25）计算,每天需要商品矾量为5985/（1.25*1000）=4.788m3。而正常情况下每天需要商品矾量为1821/（1.25*1000）=1.46m3。

按照规范要求，药剂的固定储备量一般都按最大投加量的 7～15d 计算。按现有的储存罐的容积，最不利情况计算可以存储4天的药剂量，正常情况可以储存13天药剂量。