摘要：作为城市水厂水源的河流、湖泊等淡水水源污染逐渐加重，导致地下水水源水质受到污染加剧，原有的水厂净水工艺已经不能满足新的水质目标要求。因此，提高出厂水水质标准和解决微污染水源成为了水厂升级改造的主要目标。随着全国范围内环保力度的加强，各地环保部门要求对水厂排泥水（反冲洗水）进行处理后达标排放，现有水厂需要增加排泥水收集、处理系统，也成为老水厂升级改造的目标之一。
关键词：升级改造；集约化设计；节地；维持生产
引言
针对城镇中心城区水厂原址的升级改造工程，基于集约化理念和维持一定生产规模需求，采取了合理优化单体规模和分布实施方案，合建净水综合池型，共用设施与设备，叠合排泥水处理设施与辅助生产设施，有效提高了土地利用率，通过原址拆建完成了老水厂的升级改造，满足了边生产边改造，实现了水质提升、节能减排和安全可靠等多重建设目标。
1水厂升级改造理念应用
水厂升级改造需要综合考虑用地问题、管线问题、设备问题等，为了保障升级改造的可行性，主要应用以下理念：一是构筑物的优化理念，这是改造工程所必须考虑的问题。在原有用地的基础上，对建筑物进行重新叠合建设，优化建筑空间资源，水厂中的过滤池、清水池、冲洗设施等，均应用叠合优化理念；二是阶段性实施理念，水厂需要在生产的同时补给城市用水。阶段性实施理念是保障生产以及建设协调性的重要关键，水厂需结合自身的生产特点，限定范围进行改造，对供水网络进行合理调配，应用阶段性的升级改造理念；三是生产管线的协调理念。水厂地下有很多供水管线，包括很多重力流管道，结构比较复杂，管道之间相互连接、相互影响。改造人员应综合考虑管线的布置，绘制完善的线路图，应用分步实施理念对其进行改造优化；四是设备的时序理念，改造期间应综合考虑改造目标，综合分析设施、设备等问题，合理安排改造时序，应用先建后拆的理念，保障整体工程的有序进行；五是智能改造理念，在升级改造中可应用先进的三维成像技术、智能系统、虚拟现实技术等，将智能系统与水厂结合，实现自动化的供水、净水，使其具有智慧的维护监测、环境控制功能。
2水厂升级改造工程实践分析
2.1案例分析
城市中心区域的水厂，建立于20世纪50年代，周围拥有大量的居民区、道路，扩建用地较少。改造工程被局限于水厂的内部，在改造的同时需要为周围的居民持续供给水源。水厂水源来自于河流，通过水泵站运输至水厂，经过沉淀池、滤水池、清水池输送水源。
2.2升级改造难点
2.2.1改造环境复杂
水厂内部构筑物较多，设备比较陈旧，水厂建成之后，经历过升级改造，总体布置比较分散、凌乱，建筑物与设备之间均存在极大的问题，节能效果也并不明显，水厂内部有老旧的设备需要更换，需要进行改造的区域较多，清水的库容也比较小，自动化程度较低。
2.2.2处理效果较差
由于设备以及工艺的落后，水厂处理效果较差，经过综合统计，系统在沉淀之后浊度比较高，出水需耗费大量氧气，无法满足优质供水的客观需求。
2.2.3水源污染严重
水源之中包含大量的有机物，水质比较差，甚至会存在周期性的水质污染事件。虽然水厂经历过多次升级改造，但出水的含氧量、铁、锰元素等无法达到国家的标准要求。
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2.3升级改造目标
经过改造之后，水厂的出水指标能够满足标准要求，水色度、浊度、均满足国家制定的出水标准。水厂泵站经过改造之后，机组的运行效率应有所提升，在不同时段、季节内均能够完成原水调度的目标。厂区内的生产水、污泥水等均应经过处理之后进行排放，并满足国家颁布的相关标准。
2.4水厂升级改造工程实践
综合考虑各项因素，在原址升级改造，尽可能减少改造工程对水厂造成的影响，保障整体的安全性、操作性，具体工程内容如下：
2.4.1优化整体设计方案
在现有的场地范围内进行整体优化，既要尽可能提高水质，也要合理整体布局，保障进水、出水的流畅性，并提高整体出水设备的可靠性，每日需要维持出水量。经过综合评估之后，部分没有改造价值的建筑物已经无法进行再次改造，将建筑全部进行拆除作业。具体工程分为两个阶段：一是保留一条生产线，保障基础生产规模；二是对另一条线路进行改造：常规处理、深度处理、回水池建设，低峰期间改造原本的水泵站、输水车间。整体设计施工应用集约化的理念，砂滤池、活性炭池合建在一起，最大限度节省占地，解决建筑物单个布置问题，具有节能环保等特征。工程实践中重新梳理各项输水管道以及输水管线，应用分流系统实现各地区的重新布置，减少倒灌等历史遗留问题。改造同时，引进了自动化技术，为智能水务工作预留了空间，致力于现代化、智慧型水厂的打造与建设。
2.4.2设施能力综合完善
工程实践过程中保留一部分原水水质较好的水源井，将正常运行模式与超越运行模式结合，尽可能减少运行的费用。原有清水池以及排泥系统得到了保留，应用局部区域改善方式，减少运行成本。水厂建筑物中具有水处理功能的系统，改造成为渠道连接模式，尽可能减少水头的投入与应用，每年可以为水厂节省资金成本约10万元。在对排泥水系统进行改造期间，新建回用水池设备，排泥水池主要承担泥水收集作业，脱水机设备经过增加以及更换，部分平衡设施仍具有很强的应用价值，并对其进行改造。最后，利用现有取水泵站、增压泵站，对配套的电气设备、水泵设备、电机设备等进行了完善，多方案对其进行了计算以及比较，调整了原本的变频电机数量以及水泵参数，提升了原有设备的效率，能够节省大量成本。
2.4.3净水主要工艺参数
改造之后，沉淀池出水在通过砂滤池进水，水头损失率降低。综合滤池中，改造之后包括均质砂滤池、泵房、配电房等，来水经排水槽进入滤池，然后向下穿过滤池砂床，滤后水经集水系统收集，通过清水总管输送至吸水井。滤池反冲洗控制是根据时间或滤床堵塞状态自动进行，或者通过计算机发出指令进行自动反冲洗，也可通过远程控制手动反冲洗。反冲洗污水进入污水调节池后，经污水提升泵打至浓缩池，后经脱泥机处理，脱水机的污泥含固率在30%以上，将杂质排出，处理后的水打入原水入口，完成再循环。工程升级改造试运行之后，处理效果良好，出水水质、色度、余氯满足国家标准。
3结语
总而言之，水厂改造需要重点解决用地问题、技术问题，从整体角度出发对水厂进行合理划分、科学改造，减少外界因素对水源处理、出厂水的影响。升级改造应用集约化的理念，能够有效地节约资源、保护环境、优化成本，应在工程实践中重新梳理各节管线，做好科学的优化方案，保障整体工程的顺利实施。
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[3]王如华．现有城镇水厂技术升级改造面临的主要问题及对策．净水技术，２０１２，３１（４）：４～６
论文作者:徐洁,詹磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
标签：水厂论文; 理念论文; 滤池论文; 水源论文; 设备论文; 水质论文; 泥水论文; 《基层建设》2019年第21期论文;