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2019-12-05 17:01:20 | 分类:给水处理 | 标签:给水排水,水厂设计

东湖水厂的前身是宝安县深圳水库水厂,建于一九六二年三月,当时只有二、

三十名员工,日供水量仅为 0.25 万吨;一九七八年建成日供水 1.2 万吨脉冲澄

清系统。随着深圳经济特区的建立,为解决市区日益增长的用水需要,市政府先

后两次决定在我厂进行扩建工程;一九八一年五月至一九八二年五月建成设计能

力为日供水6万吨的供水系统;一九八四年至一九八五年建成设计能力为日供水

12万吨的供水二级过滤系统,并于同年六月份投入运行,成为当时深圳特区最

大最先进的水厂。中央、省、市领导曾多次来厂视察,原国务院付总理谷牧同志

还亲笔题写了新厂名,至此,深圳水库水厂便正式更名为东湖水厂了。 

东湖水厂每年都进行挖潜改造活动,不断更新和完善供水设施。至九十年代

初,东湖水厂已发展成为拥有八千多万元固定资产和120多名员工的初具规模

的现代化水厂。供水能力也由原来的日供水 0.25 万吨提高到 30 多万吨,增长一

百多倍。最高的日供水量为 40 万吨,创下了建厂以来的最高日供水记录。目前,

每天的供水量保持在 30 万吨左右,主要担负着整个罗湖区和福田区部分地段的

供水任务。与此同时,厂里认真抓好出厂水水质,严格执行水质"三级"检验制度,

水质综合合格率达 99%以上,各项水质指标达到或超过国家规定的饮用水卫生

标准。经市卫生防疫所检定,我厂每年都被评为水质达标先进单位。

在发展生产、保证供水的同时,注重厂容厂貌的建设,努力办好员工的集体

福利事业。设有专人养护花草树木,厂里建立了卫生日制度,每逢周末,各部门

各班组统一行动,大搞室内外卫生,维护各自的绿化责任区,为营造优美舒适的

工作、生活环境作出了保证。

布局:

 东湖水厂位于深圳经济特区的东北部,东临深圳水库,西靠爱国路,南邻东

湖公园,北接东湖宾馆,全厂占地面积 43557 平方米,现有 4 层以下的构筑物

16 座,建筑面积达 30000 多平方米, 绿化和生活用地 18000 平方米,是我市东

部最大的水厂。 

 厂区内除了工作车间外,所有的空地均是绿草成茵,道路两旁种有花卉树木,

四季花繁叶茂,亭台楼阁装点其间,好一派园林风景。职工食堂、阅览室、健身

室、歌舞厅、篮球场等娱乐设施一应俱全,为活跃员工的业余文化生活提供了必

要的条件。九四年六月,市政府授予东湖水厂"园林单位"称号。

水厂工艺及设备

东湖水厂是深圳市最早建成的城市供水厂,初始于 1962 年,当时供水能力

仅为 0.25 万 m3/d。随着城市的发展,人口的增多,水厂经过了多次改造、扩建,

现已成为日供水量 35 万 m3 的大型、现代化水厂。

 东湖水厂早期,由于水源水质较好,故制水工艺采用了微絮凝直接过滤技术。

90 年代源水水质受污染日趋严重,尤其是藻类、氨氮、有机物含量较高,致使

滤池堵塞,制水生产受到严重影响。为此,在 1999 年至 2000 年 6 月对水厂制水

工艺流程进行了彻底改造。流程如下:

一、 源水:

 东湖水厂水源为深圳水库(我市 80%水源来自深圳水库)。深圳水库由东莞

东江经过长达 83 公里 6 级提升通过明渠引水流入水库。近年来,由于沿途工业

及生活污染,致使深圳水库水质日趋恶化。

深圳水库最近几年来水体富营养化趋势严重,NH4-N、NO2-N,总磷、总氮及

藻类升高较快。1999 年,东深工程局在大望村兴建了日处理水量 400 万 m3 的生

物予处理工程,目的在于降解、去除源水中污染物,此工程运转以来,水库中

NH3-N 有所降低,但 NO2-N 却进一步升高。藻类数量上升趋势仍明显,年平均值

高达数千万个每升,据测试,深圳水源水中共检测到 8 个门、37 个科、94 个属

206个种。7月份藻 类密度已超过上海淀山湖和绍兴青甸湖藻类密度的4-6.6倍,

蓝绿藻明显占优势,并出现了污染指示种,如微囊藻(Microcystis)、鱼腥藻

(Anabaena)等,而且水源水中藻毒素有超标现象。

 总之,深圳水库属于低浊、高藻富营养化的微污染水体,又是低碱度的非稳

定有腐蚀性的水。高藻源水给水厂的净水工艺带来了一系列问题,严重地影响了

水厂正常生产。突出表现在:藻类不易在混凝沉淀中去除,残余藻类使滤池严重

堵塞,过滤周期明显缩短,反冲洗耗水量增大,使生产成本提高,为控制和去除

藻类,不得不提高氯消毒剂的投加量,由此引起氯消毒副产物增加,出厂水致突

变性加大,而且水中藻类产生的恶嗅味,严重影响了出厂水的感官指标,藻类产

生的毒素还直接危及人体健康。

二、 进水格栅井

 格栅一般设在取水头部或进水井的进水孔上,用来拦截水中粗大的漂浮物、

鱼类及杂质,以确保后续水处理构筑物正常运行。

 东湖水厂源水进水格栅井设计规模为 35 万 m3/d,内设 2 台回转式齿耙除污

机,单机格栅宽为 2.0m,齿隙为 10mm,倾斜 θ=60°,格栅材质为不锈钢。

 回转式齿耙除污机采用人工和自动两种控制方式,通过编程可以任意设定时

间自动清渣和运转,降低制水工的劳动强度。回转格栅构造较平板格栅复杂,所

占面积亦大,但冲洗较方便,拦污效果好,可以拦截较细小的杂物,故适用于水

中漂浮物较多,取水量较大的水厂源水格栅井。 

 东湖水厂回转齿耙除污机日常运行采用自动控制方式,每 12 小时运行一次,

一次 20min。

三、 预臭氧接触池:

 东深生物预处理工程的投入使用,显著降低了原水的氨氮含量,但藻类及有

机物未能得到很好的控制,尤其是在该工程每年 12 月份的检修期间。

 东湖水厂采用的预臭氧化,其目的主要是为了去除水中嗅和味,去除色度,

去除部分有机物,使大分子有机物氧化成小分子有机物等,从而使后续水处理构

筑物提高去除有机物的效能。 

臭氧的制备可采用空气和纯氧制造,东湖水厂的臭氧采用后者,能耗在

10-13kw.h/kgO3,放电管采用非玻璃放电管,放电电压 3000V,频率 800HZ,臭

氧发生器采用法国奥宗尼亚(Ozonia)公司产品,为中频高压放电发生器。为避

免臭氧对环境的影响,尾气采用高温破坏法处理,处理温度约 300℃。

东湖水厂的臭氧接触池,其设计规模为 35 万 m3/d,臭氧投加量为 1.5mg/l,接

触时间为 4min。臭氧扩散装置采用对流扩散器。

四、 网格反应斜管沉淀池:

 东湖水厂网格絮凝池前采用立式垂直搅拌机,采用美国莱宁公司产品,转速

控制在 80rpm。 

网格絮凝池为众多高效絮凝池中的一种,其最大特点是絮凝时间短,占地少,

投资省。目前,我国的网格絮凝池主要有 2 种型式,称"洪湖型"和"昆山型",两

者最显著的区别在于前者的网格构件,经过简化后采用统一的规格尺寸,主要用

于处理高浊度的源水,广泛用于长江中、上游一带的水厂。从理论上讲,采用统

一规格尺寸这是不尽合理的,但由于源水浑浊度较高,弥补了能量分布的不合理

性,故一般絮凝效果仍能符合要求,然而当冬季浑浊度低时,耗药量要增加。为

了改进"洪湖池型",就有了后者的"昆山池型"。"昆山型"主要从两方面加以了改

进,一是将絮凝池前段、中段能耗量级提高到接近有效能耗理论值范围,絮凝池

前段采用密型格网,中段采用疏型网格,末段可不放置网格,加大絮凝池竖井中

的平均设计流速。二是絮凝时间适当延长,分格竖井数增加。网格絮凝池除可用

于新建水厂外,最适宜水厂改造挖潜。

 东湖水厂新的网格絮凝池,设计处理水量为 35 万 m3/d,絮凝时间为 14.6min。

斜管沉淀池通常用于小规模水厂,且更适合于旧水厂改造中,它采用"浅层沉淀

原理"进行设计。

斜管沉淀池只有异向流和同向流两种。同向流斜管沉淀池由于构造复杂、造

价较高,故采用不多。东湖水厂新沉淀池采用的为异向流。所谓"异向流"就是清

水向上流出,污泥向下沉淀,水流上升和污泥下滑方向相反。 

 斜管沉淀池分配水整流墙、配水区、集泥区、斜管区、清水区。其主要优点

是水力条件好,沉淀效率高,体积小,占地少。主要缺点是对源水浊度适应性较

差,排泥较困难,材料消耗多,造价较高。斜管沉淀池因沉淀效率高,单位面积

的积泥量较多,因此,排泥的要求也高,要及时排泥,并且每次排泥要彻底。

 影响沉淀池沉淀效果的因素有许多,主要有:

 ① 斜管倾角 θ 的影响:理论上讲,θ 角越小,则沉淀面积越大,截留速

度越小,沉淀效果更好,对于矾花颗粒来说,一般认为倾角 θ 为 35~45 度时效

果最高。但为使排泥通畅,生产上一般采用 θ=60 度。

 ② 斜管长度 L 的影响:无论从理论还是实践角度来讲,L 越长,沉淀效果

越好。因为斜管较短时,泥水分离不充分,效果显然不好,但若斜管过长,不仅

造价增加,制作和安装也有困难,沉淀效果的提高也有限制。生产上一段采用

L=800~1000mm,普遍地均采用 1000mm。

 ③ 斜管管径的影响:理论上,斜管管径越小则颗粒沉淀距离越短,沉淀效

果越好,但管径太小,不仅加工困难,成本高,而且排泥也受到影响,因此,生

产实践中,目前均采用内径为 25~40mm。

 ④ 斜管中上升流速的影响:斜管中上升流速越小,沉淀效果会越好。但过

小的上升流速,显示不出其优点,达不到提高产水量的目的。目前一般都采用:

当倾角 θ 为 60 度时,管内上升流速控制在 1.5mm/s 以下,处理低温低 浊水时,

上升流速还可适当降低。东湖水厂斜管沉淀池上升流速已达 1.78mm/s(Q=35 万

m3/d 时),故沉淀效果会受到一定影响。

五、滤池

 东湖水厂的滤池采用了两种池型,一种为原有普通快滤池,单池面积分别为

44.8m2 和 65.8m2,单格数量均为 12 格,双排布置,分南北两组。流量控制在

22 万 m3/d,滤速为 7m/h,滤料粒径为 0.8~1.2mm,k60=1.3,采用气水反冲洗,

气冲强度 15l/S.m2 左右,历时 3min,水冲强度 4l/s.m2 左右,历时 5min,气水

联合冲洗历时 3~5min,配水配气系统采用滤头滤板小阻力配水配气系统。此系

统由于是 1999 年由原单水反冲洗的穿孔管配水系统改造而成,在改造过程中因

多种原因,造成改造后运行效果未完全达到予期的效果,主要表现在配气配水不

均匀,反冲洗时大量跑砂,反冲强度不恒定(由水塔反冲,水位变化快,波动大)

等等。

 另一种为 2000 年 6 月改造通水的新滤池--V 型滤池。现着重介绍一下 V 型

滤池。V 型滤池是法国得利满(Degremont)公司研究、开发的采用气水反冲性

技术的池型。我国较多应用此种池型大约在 80 年代后期。从实际运行状况来看,

V 型滤池采用气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比,主要有以下优点:

 1、较好地消除了滤料表层、内层泥球,具有截污能力强,滤池过滤周期长,

反冲洗水量小特点。可节省反冲洗水量 40~60%,降低水厂自用水量,降低生产

运行成本。

 2、不易产生滤料流失现象,滤层仅为微膨胀,提高了滤料使用寿命,减少

了滤池补砂、换砂费用。

 3、采用粗粒、均质单层石英砂滤料,保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排

污容量,使滤后水水质好。

V 型滤池缺点:

 1、 增加了供气设备,提高了基建投资,增加了维修工作量。

 2、 池型结构复杂,尤其是配水配气系统精度要求高,增加了施工难度。 

 3、 单池面积平均比普通滤池单池面积大,但并未充分利用,因中间的排水

槽占了很大一部分面积,导致实际过滤面积比单池面积少。

 4、 反冲洗操作复杂,尤其是手动操作时。

 东湖新系统 V 型滤池,设计流量为 Q=13 万 m3/d,单池面积 77m2,滤速 7.0m/h,

滤料粒径 0.95~1.35mm,K60=1.6,滤床厚 1.2m,气冲强度 14~16l/s.m2,水冲

强度 3~6 l/s.m2,采用变频调速装置控制反冲洗风机、水泵。

 六、清水池

 全厂现有 5 座清水池,总调节容量 40000m3。约占总供水规模的 11%。由于

东湖水厂地方所限,清水池采用了与沉淀池叠加而建方式,减少占地,一般要求

调蓄容量在 15~20%更有利于水厂调节水量平衡,最低不得小于 8%。清水池每半

年至一年应进行大清洗一次,水池中的水不得有死水,水在其中的停留时间约

30min。

 

七、送水泵房

 东湖水厂送水泵房经过改造后,供水能力达到 35 万 m3/d。改造后泵房内有

8 台 24SA-10J 离心泵与水冷式高压电机,7 用 1 备,单机特性参数为 Q=2700m3/h,

h=39m,N=400kw,kh=1.3


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