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【摘 要】水厂的改造和建设是供水行业一个重要的组成部分。随着国民经济的快速发展，生活水平的提高以及乡镇企业的迅速发展，人们对水质和水量的要求日益提高，水厂已将不能满足人们的需求，水厂的改造势在必行。本文首先阐述了水源和水厂现状，对水厂改造的原则和工艺优化途径进行了分析，仅供参考。
【关键词】水厂工艺；改造；优化途径
一、水源和水厂现状
（一）水源污染
目前饮用水源的污染状况并没有得到根本改善。据中国环境监测总站发布的《113个环境保护重点城市集中式饮用水源地水质月报》，有14%的重点城市水质全部不达标；有20.1%的重点城市饮用水源地不达标；有32.3%总取水量不达标。上面数据主要是以常规污染指标来检测的，如果考虑到通常难以检测的，比如水中微量有毒有害物质、三致物质以及环境激素类物质等，那么现状的饮用水水源污染状况会更加突出。
（二）供水水质风险分析
在饮用水水源普遍手段污染的情况下，部分城市供水水质存在如下一些问题。
1、水质感官不良，有异味、异臭。此外，浊度既是重要的感官指标，也是微生物、有机物的重要表征。根据资料分析按新标准出水浊度1NTU的指标，我国省会城市有一半城市出水合格率低于80%。
2、湖泊水库富营养化，藻类繁殖，使水厂混凝恶化、滤池堵塞，并导致消毒副产物升高、管网水生物不稳定；同时藻类生长会有致病、致癌的藻毒素产生。
3、根据资料，在新标准执行后，将有一大批净水厂供水耗氧量不合格，净水厂须进行工艺升级和技术改造。此外，原水水质微量有机污染物，现有常规处理工艺一般难以去除，在非常规指标实施的过渡期内，将有部分地区饮用水中单项有机物浓度或有机物总量超标，需要采取一些应对措施。
4、目前国内能开展水中贾第鞭毛虫和隐孢子虫检验的供水企业较少，尚未就此方向开展系统研究。但据初步检测证实我国一些水源确有致病原生动物的存在。控制两虫的风险，首先是降低出厂水的浊度。另外采用消毒以杀灭，两虫的耐氯性比较强，氯消毒难以去除；臭氧和紫外线等消毒方法可以杀灭两虫。
（三）净水设施现状与存在问题
1、现状分析
现状的净水厂处理工艺基本为传统水处理技术，大多是以去除悬浮性颗粒物为主要目标，由于建设年代的不同，各水厂的净水工艺和技术水平差异很大。为满足新国标，部分水厂处理技术须更新改造。就当前处理工艺，绝大多数水厂采用混凝、沉淀、过滤、消毒为主的常规净水处理工艺。一些城市由于水源污染的原因，在净水厂增加了生物预处理和臭氧、活性炭等深度处理工艺。净水厂混凝剂通常采用单一的聚合氯化铝、硫酸铝或三氯化铁相对较多。近年来管式静态混合器采用较多，混合条件有了改善，但效果也受水量变化的影响较大，也需要进一步加以改善。目前应用的絮凝形式以水力絮凝为主，部分水厂也有采用机械絮凝。大、中型水厂的沉淀构筑物以平流式沉淀池居多。快滤池在形式上有普通快滤池、无阀滤池和V型滤池等多种形式，在滤料级配上通常有传统的细级配砂滤料和均粒粗砂滤料，双层滤料和多层滤料在净水厂应用不多。目前水厂绝大多数仍以液氯作为消毒剂，个别水厂采用了二氧化氯投加。
2、存在的主要问题
①净水工艺和运行参数难以满足出水水质提高的要求。净水厂的设计一般以当时的水质标准为基础，随着标准的提高，净水厂处理能力已不适应出水要求。
②原水水质的污染恶化。原以去除悬浮物质和细菌为主的常规处理工艺对于水源的污染难以适应。除了通过强化常规处理，必要时还要增加预处理和深度处理等净水工艺。
③检测仪表不够完善，控制水平不高。相对于近年来建设的水厂，早期建设的水厂通常缺乏必要的检测仪表，控制水平不高。
④设备陈旧、效率低下。
⑤构筑物结构破损严重。
二、水厂改造的原则和工艺优化途径
（一）水厂改造的原则
水厂改造就是在水厂现有的经济基础和技术水平上，充分利用已有的构筑物和处理工艺，通过设置必要的技术措施，强化水厂净水能力，提高出水水质。因此，首先要调查水源和水厂水水质情况，分析水源污染物的现状和变化趋势，明确供水目标；其次就是评估水厂常规处理工艺的净水能力，提出需要通过技术改造解决的水质问题和主要工艺参数，另外就是充分利用水厂原有设施，通过适当的改造，改善其处理能力，经济高效地提高出水水质；最后确定水厂净水工艺的改造方案，需要根据当地原水条件和要求的水质目标，对各种处理技术进行合理地组合。
（二）水厂工艺优化途径
1、加强城市水源水量和水质的保障
①提高城市供水水源保证率。城市供水水源保证率一般应为90%～97%。水资源较为贫乏的地区，不能低于90%。城市供水水源应采取选择多个水源、增加水源调蓄设施、市域外引水等措施。
②保障和改善城市水源水质。选用地表水作为供水水源时，饮用水水源的基本项目应达到Ⅰ～Ⅲ类水质量要求。选用地下水作为供水水源时，应根据《地下水质量标准》（GB/T14848-93）的有关要求进行水质评价。其中饮用水水源一般应达到Ⅰ～Ⅲ类水质量要求；Ⅳ类水作为饮用水水源的，应当经过适当处理。建立适于本地具体情况的水源水质应急体系，制订城市供水应急预案。当出现水源污染突发事件时，应尽快预警并迅速采取有效的处理措施。
2、常规处理工艺改造
①混合、凝工序技术改造
混凝剂的混合必须为高强度的瞬时混合，并确保混凝剂作用的充分发挥。因地制宜选用静态混合器，利用水泵和加装机械搅拌等改造措施。对于老水厂竖流隔板、穿孔旋流、往复式或回转式隔板等形式絮凝池，为了改善其反應效果，可考虑将其改造为网格、栅条絮凝池及折板絮凝池。
②沉淀池、澄清池的技术改造
沉淀池、澄清池的改造应充分考虑原水水质特点，一般可从以下几方面着手：降低沉淀流速；改善出口条件；改进排泥设备；增设气浮单元；旧沉淀池重建。
③过滤技术改造
过滤设施改造涉及以下几个方面：滤料层的改造；滤池冲洗方法的改进；初滤水的排放与控制；助滤剂的应用。
三、结语
净水厂改造工艺应根据当地具体情况，在充分分析水源和水厂现状基础上，合理科学选择改造技术工艺路线，确保供水水质满足新标准要求。
参考文献：
[1]张敏，张戎.水厂工艺改造及优化实例[J].供水技术，2014，03：35-37.
[2]金鑫，伊学农，刘建胜.莱芜市某水厂工艺改造实例[J].中国给水排水，2013，02：62-65.
[3]林李苗，李军.小型水厂工艺改造实践[J].供水技术，2009，03：30-32.
[4]董聪聪，杨宏，孙文勇.净水厂技术改造的研究及展望[J].建筑科学，2011，S2：224-228+232.
【关键词】水厂工艺；改造；优化途径
一、水源和水厂现状
（一）水源污染
目前饮用水源的污染状况并没有得到根本改善。据中国环境监测总站发布的《113个环境保护重点城市集中式饮用水源地水质月报》，有14%的重点城市水质全部不达标；有20.1%的重点城市饮用水源地不达标；有32.3%总取水量不达标。上面数据主要是以常规污染指标来检测的，如果考虑到通常难以检测的，比如水中微量有毒有害物质、三致物质以及环境激素类物质等，那么现状的饮用水水源污染状况会更加突出。
（二）供水水质风险分析
在饮用水水源普遍手段污染的情况下，部分城市供水水质存在如下一些问题。
1、水质感官不良，有异味、异臭。此外，浊度既是重要的感官指标，也是微生物、有机物的重要表征。根据资料分析按新标准出水浊度1NTU的指标，我国省会城市有一半城市出水合格率低于80%。
2、湖泊水库富营养化，藻类繁殖，使水厂混凝恶化、滤池堵塞，并导致消毒副产物升高、管网水生物不稳定；同时藻类生长会有致病、致癌的藻毒素产生。
3、根据资料，在新标准执行后，将有一大批净水厂供水耗氧量不合格，净水厂须进行工艺升级和技术改造。此外，原水水质微量有机污染物，现有常规处理工艺一般难以去除，在非常规指标实施的过渡期内，将有部分地区饮用水中单项有机物浓度或有机物总量超标，需要采取一些应对措施。
4、目前国内能开展水中贾第鞭毛虫和隐孢子虫检验的供水企业较少，尚未就此方向开展系统研究。但据初步检测证实我国一些水源确有致病原生动物的存在。控制两虫的风险，首先是降低出厂水的浊度。另外采用消毒以杀灭，两虫的耐氯性比较强，氯消毒难以去除；臭氧和紫外线等消毒方法可以杀灭两虫。
（三）净水设施现状与存在问题
1、现状分析
现状的净水厂处理工艺基本为传统水处理技术，大多是以去除悬浮性颗粒物为主要目标，由于建设年代的不同，各水厂的净水工艺和技术水平差异很大。为满足新国标，部分水厂处理技术须更新改造。就当前处理工艺，绝大多数水厂采用混凝、沉淀、过滤、消毒为主的常规净水处理工艺。一些城市由于水源污染的原因，在净水厂增加了生物预处理和臭氧、活性炭等深度处理工艺。净水厂混凝剂通常采用单一的聚合氯化铝、硫酸铝或三氯化铁相对较多。近年来管式静态混合器采用较多，混合条件有了改善，但效果也受水量变化的影响较大，也需要进一步加以改善。目前应用的絮凝形式以水力絮凝为主，部分水厂也有采用机械絮凝。大、中型水厂的沉淀构筑物以平流式沉淀池居多。快滤池在形式上有普通快滤池、无阀滤池和V型滤池等多种形式，在滤料级配上通常有传统的细级配砂滤料和均粒粗砂滤料，双层滤料和多层滤料在净水厂应用不多。目前水厂绝大多数仍以液氯作为消毒剂，个别水厂采用了二氧化氯投加。
2、存在的主要问题
①净水工艺和运行参数难以满足出水水质提高的要求。净水厂的设计一般以当时的水质标准为基础，随着标准的提高，净水厂处理能力已不适应出水要求。
②原水水质的污染恶化。原以去除悬浮物质和细菌为主的常规处理工艺对于水源的污染难以适应。除了通过强化常规处理，必要时还要增加预处理和深度处理等净水工艺。
③检测仪表不够完善，控制水平不高。相对于近年来建设的水厂，早期建设的水厂通常缺乏必要的检测仪表，控制水平不高。
④设备陈旧、效率低下。
⑤构筑物结构破损严重。
二、水厂改造的原则和工艺优化途径
（一）水厂改造的原则
水厂改造就是在水厂现有的经济基础和技术水平上，充分利用已有的构筑物和处理工艺，通过设置必要的技术措施，强化水厂净水能力，提高出水水质。因此，首先要调查水源和水厂水水质情况，分析水源污染物的现状和变化趋势，明确供水目标；其次就是评估水厂常规处理工艺的净水能力，提出需要通过技术改造解决的水质问题和主要工艺参数，另外就是充分利用水厂原有设施，通过适当的改造，改善其处理能力，经济高效地提高出水水质；最后确定水厂净水工艺的改造方案，需要根据当地原水条件和要求的水质目标，对各种处理技术进行合理地组合。
（二）水厂工艺优化途径
1、加强城市水源水量和水质的保障
①提高城市供水水源保证率。城市供水水源保证率一般应为90%～97%。水资源较为贫乏的地区，不能低于90%。城市供水水源应采取选择多个水源、增加水源调蓄设施、市域外引水等措施。
②保障和改善城市水源水质。选用地表水作为供水水源时，饮用水水源的基本项目应达到Ⅰ～Ⅲ类水质量要求。选用地下水作为供水水源时，应根据《地下水质量标准》（GB/T14848-93）的有关要求进行水质评价。其中饮用水水源一般应达到Ⅰ～Ⅲ类水质量要求；Ⅳ类水作为饮用水水源的，应当经过适当处理。建立适于本地具体情况的水源水质应急体系，制订城市供水应急预案。当出现水源污染突发事件时，应尽快预警并迅速采取有效的处理措施。
2、常规处理工艺改造
①混合、凝工序技术改造
混凝剂的混合必须为高强度的瞬时混合，并确保混凝剂作用的充分发挥。因地制宜选用静态混合器，利用水泵和加装机械搅拌等改造措施。对于老水厂竖流隔板、穿孔旋流、往复式或回转式隔板等形式絮凝池，为了改善其反應效果，可考虑将其改造为网格、栅条絮凝池及折板絮凝池。
②沉淀池、澄清池的技术改造
沉淀池、澄清池的改造应充分考虑原水水质特点，一般可从以下几方面着手：降低沉淀流速；改善出口条件；改进排泥设备；增设气浮单元；旧沉淀池重建。
③过滤技术改造
过滤设施改造涉及以下几个方面：滤料层的改造；滤池冲洗方法的改进；初滤水的排放与控制；助滤剂的应用。
三、结语
净水厂改造工艺应根据当地具体情况，在充分分析水源和水厂现状基础上，合理科学选择改造技术工艺路线，确保供水水质满足新标准要求。
参考文献：
[1]张敏，张戎.水厂工艺改造及优化实例[J].供水技术，2014，03：35-37.
[2]金鑫，伊学农，刘建胜.莱芜市某水厂工艺改造实例[J].中国给水排水，2013，02：62-65.
[3]林李苗，李军.小型水厂工艺改造实践[J].供水技术，2009，03：30-32.
[4]董聪聪，杨宏，孙文勇.净水厂技术改造的研究及展望[J].建筑科学，2011，S2：224-228+232.