摘要：我国某些地方由于水资源受到了污染，必须做好水处理工作。但在某些特殊情况下，还要进行工艺改造。通过对水工艺改造案例的研究，并提出了创新设计思路。加强对水处理厂工艺的改造，有利于在水处理厂工艺改造上发挥更大的作用。
关键词：水资源；污染；改造；工艺；案例；研究
0 前言
近些年来，国家对于水资源的重视也在不断增加，也出台了相关水资源保护的法律法规。现阶段，我国某些地方水资源污染现象还十分严重，水污染已经从环境生态污染发展到人们饮用水的污染，直接对人体造成了不同程度的损伤[1]。
图1 某水厂水资源主要水质指标月最高值变化图
图1为某水厂水资源主要水质指标月最高值变化图，从图中可以看出，水质总体良好，但部分时段不符合水厂对水源水质要求。随着水源地水质恶化及新标准的实施，水厂运行工艺出水水质不符合新标准要求，所以对水厂进行改造。
1 水处理工艺改造
工农业污水以及居民生活废水是我国水资源的两大主要污染源，由于这些污水中含有大量的污染物，对地下水资源的污染也正在不断加剧，导致地下水源颜色发生变化甚至散发出异味，已经很难满足居民以及工业生产正常的用水需求。而我国很多的水厂采用引用地下水的方法，这些地下水的质量根本得不到有效的保障。这类水中的有机物浓度高，虽然水厂会对这些地下水进行初期的常规工艺 加工，但是这简单的加工根本无法祛除水中的有害物质，这是由于净水厂的常规工艺不够精湛，导致水的浑浊度以及水的味道都无法得到有效的控制。这一类水一旦被居民饮用，其身体健康状况一定会受到很大的威胁，长期饮用可能会致癌。然而这种情况在我国十分普遍，拥有先进净水设备的净水厂毕竟只是少数。
（1）注重做好预处理工作：纵观我国各大净水厂，大多净水厂在对水资源进行净化时只是简单的常规工艺加工，忽视了预处理工作。其实，要想保证水质就必须 要有水资源的预处理工作。因此全国的各大净水厂在进行工艺改造的过程中，千万不能忽视了污水的预处理工作，通过预处理加强对于原水污染的治理。
（2）做好沉淀、澄清工作：沉淀和澄清是处理污水必不可少的一个过程，很多的生活污水中都含有大量的砂石以及固体废气物，净水厂在对这样的污水进行处理之前，要做好沉淀和澄清工作。当然这一工作的开展，前提是要在对原有的污水处理工艺进行分析的基础上才能实施，不同的水质所要求的沉淀和澄清工艺也是有所不同的。
（3）增加深度处理的工艺：前面我们说到，在进行常规工艺处理之前，最好有一定的预处理工作。那么在进行常规工艺处理后的深度处理工艺是否也和预处理一样发挥着重要的作用呢，答案当然是肯定的。基本的常规工艺也会有很多不能出去的物质，通过增加深度处理的工艺去除前期没有去除的污染物，进一步地保障水资源的质量。常见的深度处理技术有以下几种，分别为生物活性炭法、活性炭吸附法以及臭氧-活性炭连用等。 我国的净水厂不妨学习和引用深度处理技术，保障水质。
（4）做好安全消毒工作，创新消毒技术：水资源的消毒也是污水处理必不可少的一步，特别是随着人们生活水平的提高，人们对水资源的质量要求越来越高。我国不断尝试和创新消毒途径，我国先后采用过液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒以及紫外线消毒等多种消毒途径，但是由于我国经济发展水平有限， 很多消毒方法的成本过高，使得我国的水资源消毒工作受到了很大的限制。
2 改造设计影响因素
为对在水厂改造设计中所需考虑的因素有更清晰的认识，下表选取了超滤膜过滤和臭氧催化氧化+生物活性炭过滤两种型式进行了比较。
表1 改造设计比较表
3 案例分析
江东水厂是宁波市第一座以地表水为水源的自 来水厂，至今已有60年的历史。。根据《宁波市供水专项规划》，水厂供水能力将由原先的35万ｍ3／d压缩至20万ｍ3／d。由于水厂位于中心城区，被大型居住区环绕，为减少土建施工对周边环境的影响，工程设计时，立足以改造为主，突破以往改造项目先拆后建 的思路，尽量保留现状净水构筑物的池体结构，通过局部拆除和种植钢筋，满足新工艺的要求。
首先进行外围改造，然后进行净水工艺改造，再进行全厂系统改造，最后进行污泥处理工艺改造。改造总体工艺流程如下图2所示：
图2 江东水厂改造总体工艺流程图
江东水厂改造工程在设计阶段，综合考虑了水厂现状及周边环境要求，将二期10万ｍ3／d虹吸滤 池改造为20万ｍ3／d浸没式超滤膜池，在提高供水 水质的同时，实现了原池主体结构基本保留，池面积不变，产水量翻倍，释放了宝贵的土地资源，为水厂未来发展预留了空间；将现状一期平流沉淀池改造为污泥处理组合车间，充分利用了水厂现状构筑物，节约了建设成本。本工程通过分阶段实施，保证了水厂改造期间正常供水，这种通过尽量利用水厂现有设施进行就地改造，同时新建部分附属设施的改造思路，对今后老水厂升级改造，规模扩容具有广泛的借鉴意义[3]。
4 创新设计
（1）用地紧张：若工程用地存在狭小的情况，需要选择占地面积较小的处理工艺，合理安排各构筑物位置，既要确保施工便利，又要紧凑排列。
（2）不断水施工：为保证施工期间不间断供水，采用分期实施、调整运行工况、区域协作供水等方式。不足部分，通过临近水厂增加出水量，保证区域不间断供水。
（3）可调格栅絮凝池：高效可调格栅絮凝池用于絮凝池中，促进原水投药后絮体的形成；通过絮凝格栅栅距的调整，根据不同的原水水质，调节开孔比，调节至20%~70%，更加有效地提高絮凝效果。
（4）采用底部刮泥机排泥：提高沉淀池排泥水浓度，由不足1%提高到3%，可以直接进入脱水机处理。
（5）滤池与清水池叠池设计：通常水厂高程设计中，沉淀池的标高较滤池高，利用其下部空间作为清水池，比较经济合理。但工艺管道需从沉淀池接入滤池，再从滤池接回沉淀池下部的清水池，管道迂回，采用滤池叠加清水池的方式，管道就无需再返回沉淀池[4]。
5 结论
老净水厂通过增加深度处理系统及对现状构筑物的改造，出水水质满足出水标准，解决了沉淀池排泥效果差问题，降低滤池反冲洗耗水量，延长了反冲洗时间，提高出水水质。通过增加污泥处理系统，污泥得到集中处理，解决了污泥排入雨水管道的问题[5]。
针对我国水资源净化过程中出现的问题，探讨了净水厂的工艺改造对原水污染的治理办法。无论是从前期的预处理技术，还是中期的常规工艺改造，或者是后期的水资源的消毒工作，都提出了一些治理的方法。虽然我国的很多净水厂都在不同的程度上存在着一些问题，但是很多净水厂已经认识到这样的问题，并处于工艺改造的过程中，相信通过工艺的改造，我国水资源的质量一定会在很大程度上得到提高和改进，我国人民的饮水安全也会得到一定的保障。深度的处理工艺使得我国的污水处理工作开展得更为有效和顺利，工艺技术的全面分析以及技术的全面改造，在我国污水处理以及净水厂的改造升级方面一定能够发挥更加强有力的作用。
参考文献:
[1]张杰.探讨净水厂的工艺改造对原水污染的治理方法[J].山东工业技术,2015(18):30.
[2]赵琪.某净水厂升级改造工艺对比[J].山东工业技术,2016(07):4.
[3]肖敏杰.宁波市江东水厂改造工程设计[J].给水排水,2016,52(12):24-29.
[4]李德强,王茜茜,张帆,区永杰.某大型净水厂常规处理工艺改造设计[J].净水技术,2017,36(10):91-97.
[5]邵亮,姚敬博.老净水厂提标改造处理工艺探讨[J].辽宁化工,2017,46(05):494-497+501.
论文作者:陈超奇,张烨峰,陈金龙,徐峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/7/5
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