摘要：在供给人们生活用水的组织中，水厂是重要组织，城市化、集约化发展对水厂提供的客观要求则是升级改造。利用规模性的研究与布施，对净水池进行科学构建、对先进的净化、处理系统进行有效运用，提高水质、节能减排。文章主要分两部分对大型水厂升级改造理念与工程实践进行了分析，以期能为水厂升级改造提供有效的参考依据，确保水厂改造的合理性、科学性。
关键词：大型水厂；升级改造；工程实践
前言：城市供水不但要计算出水指标，还要考虑供水量，以此来评估供水的安全性及可靠性。大多数水厂相对古老，对于现代化的要求，以往水厂的净水、出水工艺将无法满足，河流、地下水污染也对水厂升级改造提出了全新的需求。大多数大型水厂利用升级改造的模式，对成本与效益间的关系进行全面考虑，对水厂的常规运行尽可能的维持，保证水厂运行的可靠性、安全性。
1大型水厂升级改造理念分析
1.1阶段性实施理念
在生产的基础上，水厂需要补给城市用水。所谓的阶段性实施理念指的是确保生产与建设协调性的关键所在，水厂需根据自身的生产特征，限定范围实施改造，科学调配供水网络，运用阶段性的升级改造理念。
1.2生产管线的融合理念
在水厂升级改造工程中，地下管道是看不见的，是最关键的环节之一，归根结底水厂区内多数是重力流管道，其各自性能不同、纵横交错、紧密相连，充分的梳理及系统的布局决定了生产的畅通与否。将总体改造工程手段及目标作为依据，对总图管线的布局要一次性完成，同时根据改造阶段流程逐一进行。
1.3设备的时序理念
在改造过程中，需要全面考量改造目标，对设备及设施等问题进行全面分析，对改造时序进行科学安排，坚持先建后拆的理念，确保总体工程的顺利实施。
1.4智慧化改造理念
最近几年，随着科技的不断进步，城市参数化水平得到了很大的提升，使得水厂管理的智慧化成为供水业技术发展的焦点，另外还有诸多的技术也在不断进步，如建筑信息模型技术、人工智能技术及模拟技术等，建立智慧水厂框架，在各个领域逐步推进智慧化，如生产运行领域、维护监测领域、参观学习领域及环境控制领域等，已成为未来大型水厂升级改造的关键内容。
1.5构筑物的优化理念
在水厂改造工程中，必须应用构筑物的优化理念。在既有用地的前提下，重新叠合建设建筑物，对建筑空间进行改良，水厂中的各个区域设施如过滤池、冲洗设施及清水池等，都要运用叠合优化理念。
2工程实例研究
2.1某大型水厂现状
二十世纪七十年代，某大型水厂被建在城市中心的位置，附近的居民区、河流及道路非常多，扩建用地非常少。因为改造工程只能在水厂内部进行，所以在改造时需要附近居民为其进行连续供水。某条大型河流是水厂水源的根源，利用水泵站驱动将水运输到水厂，水厂曾被升级改造，具备两条制水系统，15.6万m3、14.9万m3分别为两条制水系统的容积。沉定池为4组，清水池为6组，滤水池为4组，增压泵站为1组，取水泵站为一组，25m3为每天输送的水源体积。
2.2大型水厂升级改造的难点
2.2.1改造环境复杂
水厂内部构筑物繁多，设备陈旧、老套，总图非常混乱，水厂完成后，经过升级改造，整体布局十分零散，建筑物与设备间都隐藏了很大的问题，节能效果也不是很显著，在水厂内部，需要更换的陈旧、老套设备非常多，有许多区域需要实施改造，清水的库容也非常小，自动化程度也不高。
2.2.2水源污染严峻
原水水质非常低，特别是冬季有机物具有较高的含量，最近几年时常发生突发性水质污染。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆历经多次改造后，虽然有效改善了出水水质及运行效果，但是耗氧量、锰始终处于超出国家标准的状态。
2.2.3升级改造目标
水源输送规模在升级改造后，仍然是每天25m3，水泵输送里程不变，在改造中供水规模维持在15.6万m3。经过改造后，水厂的出水标准可以符合国家相关标准，水色度、氧化镉、浊度都符合国家相关的出水指标。水厂泵站经改造后，明显提升了机组的运行效应，在不同时间内，季节内都能满足原水调度的目标。当排放水厂内的污泥水及生产水时，需要将其处理后再实施，同时满足我国颁布的相关指标。
2.3水厂升级改造工程实践
2.3.1改进总体设计方案
在既有的场地空间内实施总体改良，需要尽可能提升水质，还要科学布局整体，确保进、出水的顺畅性，并提升总体出水设备的稳定性，每天应将出水量保持在15.6m3。通过全面评价后，一些不具改造价值的建筑物已无法实施再次改造，需全部拆除建筑。具体工程主要体现在两个阶段：①对南部生产线进行保留，对基础生产规模进行保障；②北部地区改造实施常规、深度处理，回水池建造，低峰阶段改造既有的增压泵站及水泵站。
将集约化理念应用于整体设计施工中，将各个区域如砂滤池、臭氧池及活性炭池等合建，最可能节约占地，应对建筑物单个布局问题，具有节能环保等特点。工程实践过程中，对各项输水管道、管线进行重新梳理，通过分流系统实现各区域的重新布局，减少历史遗留问题如倒灌等。改造时，借鉴自动化技术，预留空间给智能水务工作，应用于智慧型、现代化水厂的建设。如，在升级改造期间，优化系统时，可以采用间歇式循环延时曝气活性污泥法进行，在多项指标上如COD、SS、NH3-N等实现去除效率的提升，特别是在处理TN方面，可以增加0.1162个百分点，实现污水处理改造的目的。
2.3.2全面完善设施性能
工程实践中预留了一些原水水质良好的设施，结合常规运行模式及超越运行模式，最大限度的降低运行费用。有效保障了既有的两座清水池、排泥系统，运用局部区域优化手段，降低运行成本。水处理功能系统存在于水厂建筑物中，将其改造为渠道连接模式，最大限度降低水头的应用与投入，滤池及沉定池区域降低了0.5米，可以将水厂每天的资金成本节约到10万元。在改造排泥水系统的过程中，对回用水池设备进行新建，既有的排泥水池重点负责收集泥水作业，通过增加和更换脱水机设备，一些平衡设施的应用价值非常强，并对其实施改造。
此外，通过既有的增压泵站、取水泵站，完善配套的电气设备、电机设备及水泵设备，多方案对其进行对比分析与计算，对原有的变频电机数量与水泵参数进行了调整，对原有设备的效率进行了提升，节约了大量资金。如，在设计改造沉定池及清水池设施时，应成本条件当作最优化的基础管理措施，在保持核心功能作用的基础上，降低运行维护中可能出现的资金过量现象，从基础建设方面出发，减少开支条件，实现经济化发展效应。
结束语
总之，在升级改造大型水厂时，应主要解决技术与用地问题，从全方位的角度出发，合理划分水厂、科学升级改造水厂，降低外界因素对出水运输及水源处理的影响。将集约化理念应用在水厂升级改造中，可以有效保护环节、节约资源与成本，应在工程实践中，对各节管线进行重新梳理，合理、科学地改良方案，确保总体工程的有序实施。
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论文作者:梁垒,张兴,邓新国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/17
标签：水厂论文; 理念论文; 泵站论文; 设备论文; 水质论文; 工程论文; 改造工程论文; 《基层建设》2019年第21期论文;