哈尔滨亚布力滑雪场供水工程调试运行技术总结杜玉柱

全国给水排水技术信息网2009年年会论文集哈尔滨亚布力滑雪场供水工程调试运行技术总结杜玉柱王玉梅李建民王学林宋铁男于林(哈尔滨供排水集团,哈尔滨150010)摘要本篇文章主要是对2009年第24届世界大学生冬季运动会专用赛场一一哈尔滨亚布力滑雪场,赛区生活用水系统改造工程调试运行进行技术总结,详细介绍了净水系统调试运行全过程。该项工作不但保证了大冬会期间赛区喝上优质饮用水,也为寒冷地区、地表水、小区或小型水厂深度水处理提供调试经验和技术数据。同时也为小区或小型水厂开展低温低浊深度水处理改造、开发直饮水工程的建设设计和调试投运提供借鉴。关键词低温低浊工艺流程深度处理设计参数调试运行。1工程概况哈尔滨亚布力滑雪场是2009年第24届世界大学生冬季运动会专用赛场,为保证滑雪场赛区饮用水绝对安全,主管部门在大冬会召开之前下达对为赛区供水的亚布力好汉泊水厂进行改造建设任务。设计、施工由黑龙江省水利系统牵头组织实施;哈尔滨供排水集团负责技术指导。亚布力好汉泊水厂位于尚志市亚布力镇西南25km处滑雪场境内,距哈尔滨市区约22Okm处。始建于1996年,占地面积6000mZ,水源是地表水—好汉泊水库。原建时属常规水处理,主要服务于当时在哈召开的亚洲冬季运动会亚布力赛区生活用水。由于诸多因素,96年亚洲冬季运动会结束以后,该水厂除泵站外工艺设施全部停止运行。好汉泊水库(库容:3x106m3)位于蚂蚁河上游左岸青顶子沟的支流上,坝址距净水厂1.95km,于2006年建设并投入使用,该水库仍做为改造净水厂水源,依靠重力流流入水厂。该水库水源源头没有受到人为污染,水质条件比较好,各项水质指标均达到I类和H类标准。改造工程新建一座水工艺处理车间,设计制水能力为5500m3d/,服务对象为雪场参加赛事的各类场馆、人员约20000余人。大冬会结束后,该水厂也将为今后黑龙江冬季滑雪旅游、提升服务质量发挥其作用。改造工程为节省资金的投入,修复好汉泊水库通往净水厂的原有输水管线;起用原有水厂泵站、清水池、吸水井等构筑物;原有的工艺间改造为综合楼、加氯间;新敷设出厂水管线两条,其中一条送往山上滑雪场、体委、广电中心等部门,另一条送往山下火车站、宾馆等用户。2主要工艺流程及设计参数2.1工艺流程虽然水源水质条件较好,但从国际级赛事重要性考虑,设计采取深度水处理的工艺方式,其工艺流程如图1。2.2设计参数2.2.1混凝及沉淀稳压井一座,容积1m73;混合方式为管式加静态混合器;絮凝池一座,采用的是小网格,尺寸7.gmx6.smx4.2m,过孔流速0.26m/s一O.O8m/s,絮凝时间24.Sllnn;沉淀池一座,采用哈尔滨工业大学研发的低脉动小斜板形式,斜板间距为20mm。2.2.2砂滤及臭氧一活性炭过滤炭、砂滤池各三座,尺寸30x4,Zmx5.sm,设计参数:滤速6.O6m/h,强制滤速9.13m/h(1格反洗),均采用的是中阻力高强度气水反冲洗滤砖配水系统,其中气洗强度巧L/sm,、时间3imn,水洗强度7L/smZ、时间smin,运行周期为24一48小时。.2.23臭氧及消毒臭氧接触塔两座,采用的是鼓泡塔形式,塔径中Zm,塔高H=7m,微孔钦板曝气,接触时间7.smin,尾端设有臭氧破坏装置,出水端设水中臭氧含量检测仪,臭氧发生量5009h/,两台发生器(一用一备),根据水量按流量比自动投加。消毒采用的是二氧化氯,现场自制、现场投加方式,原材料采用的是1%0浓度的硫酸与1%0浓度的亚氯酸钠水溶液以一比一的比列按流量比自动投力口。2.2.4运行控制整个运行控制应用PCL自动控制系统,实现了生产过程的自动化控制和管理,生产中的各项出水水质检测全部实时在线计算机控制,使出厂水水质指标均达到国家新颁布的106项标准,而且在管理全国给水排水技术信息网2009年年会论文集加混凝剂加助凝剂水库水管式混合小网格反应池小间距斜板沉淀池石英砂滤池力力口压垂站站站站站站用用用用用用用用用户户活性炭滤池臭氧接触塔提升井图l工艺流程图上达到了无人值守的水平。3调试与运行调试工作从2008年H月开始,距大冬会召开时间已不远。为保证在大冬会召开之前完成调试稳定水质,在调试前(10月,此时原水浊度3ON刊左右,水温:15℃),我们多次做小型混凝实验,并根据工作实践经验将实验平均最佳的净水剂(净水剂:复合铝铁)投加量40mgL/再提高%5一1%0的用量用于实际生产调试运行中(混凝试验结果见图2)。调试第三阶段滤池反冲洗调试砂滤池、炭滤池设计气洗强度15L/smZ、时间rJ,J、节月,J3滋。:水洗强度7L/smZ、时间5耐n,滤池排水槽出水堰口与滤料表层距离砂滤池:1900mm、炭滤池:1650mln。图2混凝试验记录表3.1调试第一阶段控制沉淀池出水浊度蒸ZNUT根据试验结果,首先从低水量运行,随着水质的稳定,逐步增加制水量(制水量、净水剂投加及沉后水质关系曲线见图3)。图3制水量、净水剂投加及沉后水质关系曲线3.2调试第二阶段消毒及滤池浸泡阶段沉淀池出水浊度稳定后,将砂滤池、清水池及管线以Zmg/L有效氯含量配比溶解的次氯酸钠水溶液浸泡48小时,炭滤池清水浸泡72小时后冲洗排3.3.1气洗调试由于气量的调整控制主要采取在空压机室内出气总管线上安装的泄气阀,一般情况下,该阀门一旦寻找到位后,不再做调整。在调试气洗前,首先将滤料层水面高出表层约10c。,起始气体压力由0.ZMPa逐步增加到0.38MPa,此时布气均匀、滤料层膨胀适度,气洗强度调到了较佳范围。3.3.2水洗调试在调试水洗时,滤层水面高出滤料表层约10cm,起始砂滤池水洗强度由设计的7Ls/m,调至逐步增加到19L/s扩;炭滤池水洗强度由设计的7L/smZ调至逐步增加到17L/smZ(以滤料膨胀高度及不流失滤料为依据);此时滤池内布水均匀、滤料层膨胀适度,水洗强度调到了较佳范围。3.4调试第四阶段一臭氧调试通过对江浙一带深度水处理水厂考察,臭氧投加量在进入炭滤池前控制量为0.Zmg/L,由于臭氧投加的方式是按比例投加自动调节,因此,在调试中,根据臭氧进入炭滤池和出厂水余臭氧检测数值确定出臭氧投加量。3.5调试第五阶段一二氧化氯调试二氧化氯投加方式是采取现场制备,是以硫酸与亚氯酸钠等同浓度、比列配比方式按流量比自动控制投加。投加量调试由小到大,依据出厂水余二氧化氯)0.lmgL/控制二氧化氯的制备投加量。3.6调试第六阶段一系统调试,寻找运行佳点由于水库水质、水温随着季节有一定的变化,下雨时原水浊度曾达到30N0UT、结冰时最低浊度全国给水排水技术信自、网2009年年会论又集表1不同的原水水质条件下,净水剂单耗及水质情况统计日日期期原水浊度度水温温净水剂单耗耗沉淀池池砂滤池池炭滤池池出厂水水(((((NTL})))〔℃℃)))(kg/kT)))出水浊度(NTU)))出水浊度(NTU)))出水浊度(NLT’)))浊度(NTL)))0008.21.22232000l000122221.5550.召召02220.2220008.11.33320000]000115551.8880.3330.22220.之之0008.]1.13339lll99976661.4440.24440.20000.2220008.11.2000455588842221.2220.18880.15550.15550008.12.1111lll66635551.15550.22220.1999O,16660009.1.7775.6661114OOO1.8880.30000.22220.2220009.2.12222.55511143331.6660.33330.25550.21110009.2.25551.477700047771.5550.31110.30000.2444表2不同的原水水质条件下,净水剂单耗及水质情况统计好汉泊水厂实验室混凝试验(2008年n月)汁净水剂投加量(10mk/L)净沉3Oimn出水浊度一8一72净沉30min色度净沉30minPH值1.47NTU。调试及运行期间,水温由10℃降至0℃左右;浊度变化幅度在数百度之间变化。在此条件下,经过调试运行,寻找出不同时期、不同原水水质净水剂最佳的投加范围,并从中找出变化规律,这样,既保证了水质,又节约了净水剂的使用量,即而又达到了降低制水成本的目的,取得了社会和经济效益双丰收。经过调试运行,寻找出在不同的水温、浊度条件下,净水剂最佳的投加范围,并找出变化规律,保证了低温低浊时期供水水质的安全,节约了净水剂单耗。图4不同的原水水质条件下,净水剂单耗及水质情况统计3.7调整参数、保质增效由于炭滤池、砂滤池设计排水槽顶面距滤料层上表面分别为165Omln、1900mm,在实际调试运行中,按照设计给定的水反冲洗强度7L/smZ,反冲洗时间smin,初滤水浊度较高,平均高于20NUT.反冲洗效果不好,经与设计部门沟通同意调整有关参数。我们开始对反冲洗强度给与调整逐步将反冲洗强度分别增加至17L/sm,(炭滤池)、19L/sm,(砂滤池)时,反冲洗时间为5imn,初滤水浊度NSUT左右。调整反冲洗强度和反冲洗时间后经过测试,炭、砂滤池滤料没有流失现象出现,反冲洗结束后,滤料回落表层平坦。调整反冲洗强度使反冲洗效果明显好转反冲洗周期也得到延长。调整有关参数以后自用水量产生变化反冲洗水量单池设计是26.46m3,而实际炭滤池反冲洗水量为64.26m3、砂滤池为71.52m3,三座滤池,运行周期设计为24一48小时(按平均36小时计算),根据滤池出水水质检测,实际运行炭滤池可以延长至96小时、砂滤池可以延长至72小时。因此,该水厂不会因增加反冲洗强度,导致自用水量与制水成本的增加,因为延长滤池反冲洗周期还会节省自用量。经济效益测算:调试运行中,在保证水质的前提下,考虑净水材料在使用上尽量节省,尤其是在水处理实际操作中,我们试验中当单一使用净水剂-复合铝铁时,其絮凝体形成的状态也比较好,所形成的颗粒粒径相对较大、密实,因此决定不再投加助凝剂一活化硅酸,减少了制水成本。同时在保证水质的前提下,我们在净水剂投加量范围内寻找最佳点,节约净水剂的用量,降低了制水成本。在等同的水质条件下,比如:原为2N0TU、要求沉淀池出水浊度1.SNTU一2.ONUT,对其进行试验。根据小型混凝实验及实际生产运行,此条件下,净水剂投加量单耗应控制在30kg/kT一38kg/kT区间,为此,我们在实际运行中逐步控制净水剂投加量在30kgk/T一32%节约用量3kg/kT(以三氧化二铝有效含量巧%计量),而净水剂复合铝铁的水溶液(三氧全国给水排水技术信息网2009年年会论文集化二铝含量为6.5)%单价为900元T/,按照设计水量5500T/d计算,则日可节约折合人民币元:3kg/kTX(5500T/d令1000)X(900元/T令1000)XZ=29.7〔元),一年仅从净水剂方面可节约1万余元(还没计算节省的助凝剂),若在较大规模水厂,其创改造出的经济效益会更加可观。4水质监测情况调试运行工作完成后经政府相关检测出厂水质指标达到106项国家饮用水标准。在大冬会召开期间,赛区饮用水水质情况随时接受监督监测,结果是合格率100%,圆满完成大冬会赛区供水任务。部分水质指标完成情况见下图5结语哈尔滨亚布力滑雪场供水工程调试运行工作于2008年n月开始到2009年2月结束,提前完成大冬会赛区供水工程调试运行任务,并保证了大冬会期间赛安全用水。这不但是一项技术管理工作,也是一项政治任务。水的深度处理在我国经济发展较好的地区己经有了较为成熟的经验,东北地区尤其是黑龙江省相对较少。我们在这项供水工程调试运行过程中,积累了宝贵经验和技术数据。对寒冷地区低温低浊小规模深度水处理水质达标提供借鉴。同时根据该水厂出水水质情况,若再少量投资,如上一套膜系统,可以达到直饮水的目的,其发展将随着社会进步、经济的繁荣、人民生活水平的提高,前景还是比较乐观的。参考文献〔1」《哈尔滨亚布力滑雪场供水工程调试运行记录》[2」《哈尔滨亚布力滑雪场供水工程水质监测记录》作