大型水厂升级改造理念与工程实践
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• 拼合均质滤料砂滤池、后臭氧接触池、活性炭吸附池以及 反冲洗泵房、鼓风机房、配电间和中间提升泵房
• 砂滤池2组，每组12.5万m3/d分5源自文库，气、水反冲洗 • 后臭氧接触池2组，每组12.5万m3/d，接触时间13min，
臭氧最大投加率1.5mg/L • 生物活性炭吸附池2组，每组12.5万m3/d分4格，炭池厚
3.工程实例
2.处理效果差
10.5万m³/d沉后水浊度最高16.8NTU, 14.5万m³/d沉后水浊度最高20NTU
出厂水浊度远高于目标值（0.1NTU）
出厂水耗氧量最高为2.85mg/L~3.14mg/L，无法满足某省城市供水现代化水 厂的出厂水优质标准》中规定的CODMn≤2.0 mg/l
3.2 存在问题
3.工程实例
3.水源污染
原水取自运河，水质较差，冬季有机物含量较高 突发水质污染事件时有发生，现有工艺保障能力差 多次改造后出厂水耗氧量、锰时有超过国家标准
3.2 存在问题
3.工程实例
4.流程反向布置
现状工艺流程自西向东布置，原水则是从水厂东侧接入，现状水厂的水力流程明显 反向布置
3.4 设计特点及应用效益
3.工程实例
2.利用现有设施能力，节约资源、节省投资
设正常运行和超越运行，在原水水质较好时超越运行，减少运行费用。保留2座还可 以利用的清水池、排泥水处理系统，并根据实际需要完成部分改造
水处理构筑物合建后采用渠道连接形式，减少了水头损失 ——如按沉淀池到滤池节省0.5m水头损失计，每年节省运行电费约10万元（25万 m3/d规模平均计）。
3.工程实例
3.2 存在问题
3.工程实例
1.构筑物、设备陈旧、总图凌乱
多次扩建改造，多个构筑物布置分散凌乱 吸水井运行管理麻烦 加药间设备陈旧，亟待更换，加药品种单一 清水池库容2.2万m3，偏小 两座二级泵房和两座原水泵房内水泵机组匹配都不合理、效率低下、自动化程度
低
3.2 存在问题
集约化布置净水处理的核心设施——节地节能 砂滤池、活性炭池、后臭氧接触池、中间提升泵房以及滤池反冲洗泵房、配电、 管廊等合建于一体，最大程度的节省了占地 紧凑的布局减少了构筑物间的水头损失，节省了长期运行电费
重新梳理和布置各管道系统 调整排泥水、反冲洗水等管线；雨污分流、调整雨水系统，解决了厂前区低洼地势、 暴雨季节严重倒灌的历史遗留问题
优化排泥水系统改造范围，新建回用水池，使现有排泥水池专门用于排泥水收集，增 加和更换脱水机
利用现状水源取水泵站、增压泵站，改造其水泵、电机等设备以及配套的电气设备 ——在满足全年多个工况条件下，经多方案比较，推荐出优化的水泵参数和变频调 速电机数量，按改造后水泵机组效率提高10%，每年节电超过400万元。
重新梳理各生产管线
• 地下管线错综复杂 • 根据整体改造工程目标、方案，统筹兼顾、分
布实施
合理安排老设施、设备 的改造时序
• 分析评估现状处理设施设备问题，针对性解决 • 合理安排改造工程时序，先建后拆，有序进行
合理规划智慧化改造进 • 水厂管理智能化和现代化 程
3.工程实例
3.1 改造前概况
3.工程实例
始建于1958年，当时的郊区现已成为主城区，四周无扩建用地，只能内部 实施
改造过程必须维持居民用水
水源为某运河水系，原水经取水泵站、增压泵站输送至水厂。
先后历经多次扩容、改造，2条制水系统，14.5万m3/d和10.5万m3/d， 共有3组沉淀池，3组滤池，6组清水池，2座二级泵房。
3.1 改造前概况
2.1m，活性炭级配8×30目，不均匀系数1.9～2.0，空床 停留时间为12.2min • 中间提升泵2组，每组12.5万m3/d
5.环保不达标
现状雨、污水、部分生产排水为合流制，环保部门已经要求限期整改。
3.3 工程目标
3.工程实例
改造后水压水量 不变，改造期间
保证14.5万 m3/d
出厂水： CODMn≤2.0
浊度≤0.1NTU； 色度≤5度；
改造设备、提高 水泵机组效率， 满足不同季节和 时段的原水调度
要求
雨、污水分流； 生产排泥水全部 收集、经处理后
大型水厂升级改造理念与工程实践
2019年5月
1
概述
2
改造理念
3
工程实例
4
改造后运行效果
5
结语
1.概述
1.概述
城市供水的新要求 老厂存在问题
目标和理念
出厂水质提标 节能减排 安全可靠 应急供水
建设时间早，建设 标准落后，无法满 足新规范要求
取水水源恶化，微 污染水源增多
环保力度加强，对 排泥水处理提出要 求
达标排放
一阶段完成后总图
3.工程实例
二阶段完成后总图
3.工程实例
3.4 设计特点及应用效益
3.工程实例
1.最大限度优化整合，提升整体最优化水平
优化的整体升级改造方案 既要实现水厂改造后水质整体提高、布局合理、水力流程顺畅，又要保证改造期 间14.5万m³/d供水能力，采取拆除水厂部分老旧设施，释放建设空间，进行 “腾笼换鸟”式的改造是最优选择。 经综合技术、经济分析比较,现状的10.5万m3/d系统确定全部拆除为较优方案
3.5 净水工艺主要参数
3.工程实例
配水井及预臭氧池 折板絮凝平流沉
淀池
综合滤池
• 2格，每格12.5万m3/d • 预臭氧最大投加率1.0mg/L
• 4座，每座6.25万m3/d • 絮凝时间17min，3级 • 沉淀池停留时间1.71h,水平流速17.1mm/s • 指形槽溢流率约205.1m3/（m·d）。
“现代化水厂”的自动化要求
3.4 设计特点及应用效益
3.工程实例
一阶段
• 调整保留南侧生产系统，保证14.5万m3生产 • 北部新建25万m3/d规模的常规处理+深度处理+加药设
施+回用水池 • 同步改造原水取水泵站、增压泵站
二阶段
• 拆除南部现有设施，原址新建清水池、供水泵房，并改 造现状排泥水系统
维持水厂正常生产， 平稳过渡
合理利用原有设施
施工安全可靠，经 济合理
2.改造理念
2.改造理念
节地型、叠合式的处理 构筑物
• 核心：解决用地问题 • 叠合沉淀池和清水池、滤池和清水池、中间提升和
炭滤池及反冲洗设施等
“腾笼换鸟”、分阶段 实施
• 分析生产改造关键节点，找出最低保证制水量 • 城市供水管网协调调度，有组织升级改造
• 砂滤池2组，每组12.5万m3/d分5源自文库，气、水反冲洗 • 后臭氧接触池2组，每组12.5万m3/d，接触时间13min，
臭氧最大投加率1.5mg/L • 生物活性炭吸附池2组，每组12.5万m3/d分4格，炭池厚
3.工程实例
2.处理效果差
10.5万m³/d沉后水浊度最高16.8NTU, 14.5万m³/d沉后水浊度最高20NTU
出厂水浊度远高于目标值（0.1NTU）
出厂水耗氧量最高为2.85mg/L~3.14mg/L，无法满足某省城市供水现代化水 厂的出厂水优质标准》中规定的CODMn≤2.0 mg/l
3.2 存在问题
3.工程实例
3.水源污染
原水取自运河，水质较差，冬季有机物含量较高 突发水质污染事件时有发生，现有工艺保障能力差 多次改造后出厂水耗氧量、锰时有超过国家标准
3.2 存在问题
3.工程实例
4.流程反向布置
现状工艺流程自西向东布置，原水则是从水厂东侧接入，现状水厂的水力流程明显 反向布置
3.4 设计特点及应用效益
3.工程实例
2.利用现有设施能力，节约资源、节省投资
设正常运行和超越运行，在原水水质较好时超越运行，减少运行费用。保留2座还可 以利用的清水池、排泥水处理系统，并根据实际需要完成部分改造
水处理构筑物合建后采用渠道连接形式，减少了水头损失 ——如按沉淀池到滤池节省0.5m水头损失计，每年节省运行电费约10万元（25万 m3/d规模平均计）。
3.工程实例
3.2 存在问题
3.工程实例
1.构筑物、设备陈旧、总图凌乱
多次扩建改造，多个构筑物布置分散凌乱 吸水井运行管理麻烦 加药间设备陈旧，亟待更换，加药品种单一 清水池库容2.2万m3，偏小 两座二级泵房和两座原水泵房内水泵机组匹配都不合理、效率低下、自动化程度
低
3.2 存在问题
集约化布置净水处理的核心设施——节地节能 砂滤池、活性炭池、后臭氧接触池、中间提升泵房以及滤池反冲洗泵房、配电、 管廊等合建于一体，最大程度的节省了占地 紧凑的布局减少了构筑物间的水头损失，节省了长期运行电费
重新梳理和布置各管道系统 调整排泥水、反冲洗水等管线；雨污分流、调整雨水系统，解决了厂前区低洼地势、 暴雨季节严重倒灌的历史遗留问题
优化排泥水系统改造范围，新建回用水池，使现有排泥水池专门用于排泥水收集，增 加和更换脱水机
利用现状水源取水泵站、增压泵站，改造其水泵、电机等设备以及配套的电气设备 ——在满足全年多个工况条件下，经多方案比较，推荐出优化的水泵参数和变频调 速电机数量，按改造后水泵机组效率提高10%，每年节电超过400万元。
重新梳理各生产管线
• 地下管线错综复杂 • 根据整体改造工程目标、方案，统筹兼顾、分
布实施
合理安排老设施、设备 的改造时序
• 分析评估现状处理设施设备问题，针对性解决 • 合理安排改造工程时序，先建后拆，有序进行
合理规划智慧化改造进 • 水厂管理智能化和现代化 程
3.工程实例
3.1 改造前概况
3.工程实例
始建于1958年，当时的郊区现已成为主城区，四周无扩建用地，只能内部 实施
改造过程必须维持居民用水
水源为某运河水系，原水经取水泵站、增压泵站输送至水厂。
先后历经多次扩容、改造，2条制水系统，14.5万m3/d和10.5万m3/d， 共有3组沉淀池，3组滤池，6组清水池，2座二级泵房。
3.1 改造前概况
2.1m，活性炭级配8×30目，不均匀系数1.9～2.0，空床 停留时间为12.2min • 中间提升泵2组，每组12.5万m3/d
5.环保不达标
现状雨、污水、部分生产排水为合流制，环保部门已经要求限期整改。
3.3 工程目标
3.工程实例
改造后水压水量 不变，改造期间
保证14.5万 m3/d
出厂水： CODMn≤2.0
浊度≤0.1NTU； 色度≤5度；
改造设备、提高 水泵机组效率， 满足不同季节和 时段的原水调度
要求
雨、污水分流； 生产排泥水全部 收集、经处理后
大型水厂升级改造理念与工程实践
2019年5月
1
概述
2
改造理念
3
工程实例
4
改造后运行效果
5
结语
1.概述
1.概述
城市供水的新要求 老厂存在问题
目标和理念
出厂水质提标 节能减排 安全可靠 应急供水
建设时间早，建设 标准落后，无法满 足新规范要求
取水水源恶化，微 污染水源增多
环保力度加强，对 排泥水处理提出要 求
达标排放
一阶段完成后总图
3.工程实例
二阶段完成后总图
3.工程实例
3.4 设计特点及应用效益
3.工程实例
1.最大限度优化整合，提升整体最优化水平
优化的整体升级改造方案 既要实现水厂改造后水质整体提高、布局合理、水力流程顺畅，又要保证改造期 间14.5万m³/d供水能力，采取拆除水厂部分老旧设施，释放建设空间，进行 “腾笼换鸟”式的改造是最优选择。 经综合技术、经济分析比较,现状的10.5万m3/d系统确定全部拆除为较优方案
3.5 净水工艺主要参数
3.工程实例
配水井及预臭氧池 折板絮凝平流沉
淀池
综合滤池
• 2格，每格12.5万m3/d • 预臭氧最大投加率1.0mg/L
• 4座，每座6.25万m3/d • 絮凝时间17min，3级 • 沉淀池停留时间1.71h,水平流速17.1mm/s • 指形槽溢流率约205.1m3/（m·d）。
“现代化水厂”的自动化要求
3.4 设计特点及应用效益
3.工程实例
一阶段
• 调整保留南侧生产系统，保证14.5万m3生产 • 北部新建25万m3/d规模的常规处理+深度处理+加药设
施+回用水池 • 同步改造原水取水泵站、增压泵站
二阶段
• 拆除南部现有设施，原址新建清水池、供水泵房，并改 造现状排泥水系统
维持水厂正常生产， 平稳过渡
合理利用原有设施
施工安全可靠，经 济合理
2.改造理念
2.改造理念
节地型、叠合式的处理 构筑物
• 核心：解决用地问题 • 叠合沉淀池和清水池、滤池和清水池、中间提升和
炭滤池及反冲洗设施等
“腾笼换鸟”、分阶段 实施
• 分析生产改造关键节点，找出最低保证制水量 • 城市供水管网协调调度，有组织升级改造