高效澄清池与其他常规水处理工艺比较教学案例
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以石嘴山发电厂2×330MW技改工程为例
水量：1534m3/h；最大补给水量：1881m3/h 传统处理工艺与高效澄清池处理工艺原理均为混凝、沉
淀，对于水质要求较高的生水再经过过滤处理，以达到各用 水点水质要求。
加药
溶气水
消毒
黄河
取水泵房
高效澄清池
排泥
气浮滤池
反冲 排水
清水池
排入河沟
高效澄清池处理工艺流程图
(4)适应性
7
处理流程
8
对自动化依赖程度
运行
(1)运行操作
9
管理
(2)操作管理
情况
(3)维护管理
10
综合评价
0.08
0.180
优 强 高 强 短 高 少 简单 方便 优
0.20
0.40
差 弱 较高 略强 长 高 多 复杂 较难 差
Ⅰ优于Ⅱ
Ⅰ优于Ⅱ
Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ
Ⅰ=Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ
以新疆某市城市供水工程－净水厂工程为例
工程规模：30.0 万m3/d（2020 年）
泥渣回流型HPS澄清池无任何机械刮泥机械，维修量小，重 力排泥畅通。HPS澄清池底部泥斗为一次沉淀泥砂浓缩，省去泥 砂处理系统的浓缩池。
加药
溶气水
消毒
水源
取水泵房
HPS澄清池
排泥
HPS澄清池+G型空气擦 洗滤池工艺流程框图
36人
50人
机械设备少，管理简单， 机械设备多，管理较复杂
自动化程度高
自动化程度高
技术特点：
综上比较，我公司 HPS澄清池+G型滤池方案在占地面 积、运行及维护费用、总投资、水厂人员配置等方面均优于 原设计方案高密度澄清池＋翻板滤池，占地面积节省原占地 面积的20 %、运行费用节省原运行费用的40 %、净水厂投 资节省原设计投资的21.5 %、人员配置上也远少于原设计方 案。在今后运行及维修管理上， HPS澄清池+G型滤池无机 械设备，管理、操作简单。
械加速澄清池2座、处 扩建2×330MW机组容
理水量为210m3/h的压 量时需增加：处理水量
力过滤装置1套。
500m3/h的高效澄清池4
座、D11m竖流式污泥
浓缩池1座。
结论：
从以上传统处理工艺和高效澄清池处理工艺比较来看，
两方案系统配置均能满足机组安全运行要求。高效澄清池处
理工艺与常规处理工艺相比，具有以下几条突出的优点：
用户
传统处理工艺流程图
加药
排泥
加药
黄河
取水泵房
辐流 沉淀池
集水池
提升 泵房
排泥泵房 排入河沟
排泥
反冲 排水
机械加速 澄清池
过滤池
反冲
消毒
泵房
用户
消毒 接触池
比选如下表：
设施配置
传统处理工艺
高效澄清池处理工艺
本期2×330MW机组容 本期2×330MW机组容
量配置：D100m辐流沉 量配置：处理水量
淀池1座、D25m机械加 500m3/h的高效澄清池5
速澄清池2座、配水井1 座、处理水量200m3/h
座、污泥排泥泵房1座、 的气浮滤池及配套装置
2000m3清水池2座。再 2套、D11m竖流式污泥
扩建2×330MW机组容 浓缩池1座、排泥冲沙
量时需增加：D100m辐 及回用水泵房各1座、
流沉淀池1座、D25m机 4000m3清水池2座。再
按20000m3/d计 按20000m3/d计
高效澄清池+气浮滤池处理工艺流程框图
匹里 青河
加药
取水泵房
高效澄清池
排泥
溶气水
气浮滤池
反冲 排水
消毒
清水池
排入河沟
用户
结论：
根据以上对比可看出，高效澄清池+气浮滤池工艺与改 进型水力循环澄清池+D型滤池工艺都具有机械设备少、便于 运行后的维护、操作简单的特点，但是在占地投资方面高效 澄清池+气浮滤池工艺远优于改进型水力循环澄清池+D型滤 池工艺。
（1）初期投资少，就本工程来看，静态投资比传统工艺节 省2160万元；
（2）占地面积小，建设初期高效澄清池处理工艺比传统常 规处理工艺占地节省31299.6m2，再扩建时占地节省 11986m2；
（3）运行、维护方面具有较强优势。由于高效澄清池无机 械设备，不但节省电费，而且节省维修管理费用，运行相 对简单，易于操作。
排入河沟
G型空气擦洗 滤池
反冲 排水
清水池 用户
高密度澄清池+翻板滤池工艺流程框图：
水源
加药
取水泵房
高密度澄清 池
排泥
消毒
翻板滤池
反冲 排水
清水池
排入河沟
用户
比选如下表：
比较项目
进水水质 出水水质 占地面积（一期）
优化工艺
原有工艺
HPS澄清池+G型空气 擦洗滤池
<300NTU
高密度澄清池+翻板滤 池
<300NTU
GB5749-2006
GB5749-2006
143.6亩
179.4亩
运行费用 总投资 净水厂人员设置 管理及自动化
0.217元/m3
0.36元/m3
41987.78万元(节省18.0%) 51005万元
其中净水厂投资： 其中净水厂投资：
25980.90万元 33094.6万元
(节省21.5%)
比较
备注
(1)建设项目总投资(万元)
2578.97
约4560
Ⅰ优于Ⅱ
均不含征地费
1
ห้องสมุดไป่ตู้
投资
(2)吨水投资(元/m3.水)
1289.49
约2280
Ⅰ优于Ⅱ 按20000m3/d计
2
占地
(1)总占地面积(ha)
1.97
2.76
Ⅰ优于Ⅱ 按50000m3/d计
3
定员
(2)总编制人数(人)
10
26
Ⅰ优于Ⅱ 按20000m3/d计
以伊宁某乡人畜饮水工程净水厂技术方案对比为例
对比项目 主要工艺 占地面积
金桥方案
常规方案
高效澄清池+气浮滤池 预沉池+改进型水力循 环澄清池+D型滤池
29.6亩
50亩
净水处理工艺方案技术经济比较
序 号
项目
方案Ⅰ(高效澄 清池+气浮滤 池)
方案Ⅱ(平流沉 淀池或辐流沉 淀池+机加池
+D型滤池)
(1)设备总装机容量(kW)
310
395
Ⅰ优于Ⅱ 按20000m3/d计
4
电耗
(2)年电耗(kW.h)
560000
1400000
Ⅰ优于Ⅱ 按20000m3/d计
(3)指标(kW.h/m3.水)
5
处理 成本
(1)单位处理成本(元/m3.水)
(1)主要污染物处理效果
6
净水处 理效果
(2)抗冲击负荷能力 (3)稳定性
水量：1534m3/h；最大补给水量：1881m3/h 传统处理工艺与高效澄清池处理工艺原理均为混凝、沉
淀，对于水质要求较高的生水再经过过滤处理，以达到各用 水点水质要求。
加药
溶气水
消毒
黄河
取水泵房
高效澄清池
排泥
气浮滤池
反冲 排水
清水池
排入河沟
高效澄清池处理工艺流程图
(4)适应性
7
处理流程
8
对自动化依赖程度
运行
(1)运行操作
9
管理
(2)操作管理
情况
(3)维护管理
10
综合评价
0.08
0.180
优 强 高 强 短 高 少 简单 方便 优
0.20
0.40
差 弱 较高 略强 长 高 多 复杂 较难 差
Ⅰ优于Ⅱ
Ⅰ优于Ⅱ
Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ
Ⅰ=Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ Ⅰ优于Ⅱ
以新疆某市城市供水工程－净水厂工程为例
工程规模：30.0 万m3/d（2020 年）
泥渣回流型HPS澄清池无任何机械刮泥机械，维修量小，重 力排泥畅通。HPS澄清池底部泥斗为一次沉淀泥砂浓缩，省去泥 砂处理系统的浓缩池。
加药
溶气水
消毒
水源
取水泵房
HPS澄清池
排泥
HPS澄清池+G型空气擦 洗滤池工艺流程框图
36人
50人
机械设备少，管理简单， 机械设备多，管理较复杂
自动化程度高
自动化程度高
技术特点：
综上比较，我公司 HPS澄清池+G型滤池方案在占地面 积、运行及维护费用、总投资、水厂人员配置等方面均优于 原设计方案高密度澄清池＋翻板滤池，占地面积节省原占地 面积的20 %、运行费用节省原运行费用的40 %、净水厂投 资节省原设计投资的21.5 %、人员配置上也远少于原设计方 案。在今后运行及维修管理上， HPS澄清池+G型滤池无机 械设备，管理、操作简单。
械加速澄清池2座、处 扩建2×330MW机组容
理水量为210m3/h的压 量时需增加：处理水量
力过滤装置1套。
500m3/h的高效澄清池4
座、D11m竖流式污泥
浓缩池1座。
结论：
从以上传统处理工艺和高效澄清池处理工艺比较来看，
两方案系统配置均能满足机组安全运行要求。高效澄清池处
理工艺与常规处理工艺相比，具有以下几条突出的优点：
用户
传统处理工艺流程图
加药
排泥
加药
黄河
取水泵房
辐流 沉淀池
集水池
提升 泵房
排泥泵房 排入河沟
排泥
反冲 排水
机械加速 澄清池
过滤池
反冲
消毒
泵房
用户
消毒 接触池
比选如下表：
设施配置
传统处理工艺
高效澄清池处理工艺
本期2×330MW机组容 本期2×330MW机组容
量配置：D100m辐流沉 量配置：处理水量
淀池1座、D25m机械加 500m3/h的高效澄清池5
速澄清池2座、配水井1 座、处理水量200m3/h
座、污泥排泥泵房1座、 的气浮滤池及配套装置
2000m3清水池2座。再 2套、D11m竖流式污泥
扩建2×330MW机组容 浓缩池1座、排泥冲沙
量时需增加：D100m辐 及回用水泵房各1座、
流沉淀池1座、D25m机 4000m3清水池2座。再
按20000m3/d计 按20000m3/d计
高效澄清池+气浮滤池处理工艺流程框图
匹里 青河
加药
取水泵房
高效澄清池
排泥
溶气水
气浮滤池
反冲 排水
消毒
清水池
排入河沟
用户
结论：
根据以上对比可看出，高效澄清池+气浮滤池工艺与改 进型水力循环澄清池+D型滤池工艺都具有机械设备少、便于 运行后的维护、操作简单的特点，但是在占地投资方面高效 澄清池+气浮滤池工艺远优于改进型水力循环澄清池+D型滤 池工艺。
（1）初期投资少，就本工程来看，静态投资比传统工艺节 省2160万元；
（2）占地面积小，建设初期高效澄清池处理工艺比传统常 规处理工艺占地节省31299.6m2，再扩建时占地节省 11986m2；
（3）运行、维护方面具有较强优势。由于高效澄清池无机 械设备，不但节省电费，而且节省维修管理费用，运行相 对简单，易于操作。
排入河沟
G型空气擦洗 滤池
反冲 排水
清水池 用户
高密度澄清池+翻板滤池工艺流程框图：
水源
加药
取水泵房
高密度澄清 池
排泥
消毒
翻板滤池
反冲 排水
清水池
排入河沟
用户
比选如下表：
比较项目
进水水质 出水水质 占地面积（一期）
优化工艺
原有工艺
HPS澄清池+G型空气 擦洗滤池
<300NTU
高密度澄清池+翻板滤 池
<300NTU
GB5749-2006
GB5749-2006
143.6亩
179.4亩
运行费用 总投资 净水厂人员设置 管理及自动化
0.217元/m3
0.36元/m3
41987.78万元(节省18.0%) 51005万元
其中净水厂投资： 其中净水厂投资：
25980.90万元 33094.6万元
(节省21.5%)
比较
备注
(1)建设项目总投资(万元)
2578.97
约4560
Ⅰ优于Ⅱ
均不含征地费
1
ห้องสมุดไป่ตู้
投资
(2)吨水投资(元/m3.水)
1289.49
约2280
Ⅰ优于Ⅱ 按20000m3/d计
2
占地
(1)总占地面积(ha)
1.97
2.76
Ⅰ优于Ⅱ 按50000m3/d计
3
定员
(2)总编制人数(人)
10
26
Ⅰ优于Ⅱ 按20000m3/d计
以伊宁某乡人畜饮水工程净水厂技术方案对比为例
对比项目 主要工艺 占地面积
金桥方案
常规方案
高效澄清池+气浮滤池 预沉池+改进型水力循 环澄清池+D型滤池
29.6亩
50亩
净水处理工艺方案技术经济比较
序 号
项目
方案Ⅰ(高效澄 清池+气浮滤 池)
方案Ⅱ(平流沉 淀池或辐流沉 淀池+机加池
+D型滤池)
(1)设备总装机容量(kW)
310
395
Ⅰ优于Ⅱ 按20000m3/d计
4
电耗
(2)年电耗(kW.h)
560000
1400000
Ⅰ优于Ⅱ 按20000m3/d计
(3)指标(kW.h/m3.水)
5
处理 成本
(1)单位处理成本(元/m3.水)
(1)主要污染物处理效果
6
净水处 理效果
(2)抗冲击负荷能力 (3)稳定性