郑 巍邓少敏

（1.广东粤港供水有限公司，广东 深圳 518021；2.广州南沙粤海水务有限公司，广东 广州 511457）

产能复核在南沙黄阁水厂的应用

郑 巍1邓少敏2

（1.广东粤港供水有限公司，广东 深圳 518021；2.广州南沙粤海水务有限公司，广东 广州 511457）

水厂处理是从天然原水中去除污染物的过程。产能复核对于企业的生产能力的正确评估具有极为重要的意义。文章以南沙黄阁水厂为例，通过对其生产工艺的介绍与分析，对其产能进行了更加科学合理的评价，力求为其未来发展提供创新的思路。

产能复核；自来水厂；生产工艺；水厂处理；污染物

1 南沙黄阁水厂概况

广州南沙粤海水务有限公司黄阁水厂位于广州市南沙区黄阁镇留东村，为南沙区主供水厂。黄阁水厂净水厂远期规划设计制水总规模为100万m3/d，一期设计制水规模为40万m3/d，一期一阶段已建成制水规模为20万m3/ d，并于2011年1月12日顺利投产对外供水。目前一期扩建工程已基本完工，扩建完成后黄阁水厂制水规模将达40万m3/d，将确保南沙新区发展用水需求。广州南沙黄阁水厂包括净水厂、原水输水管线和取水泵站三部分。净水厂位于广州市南沙区黄阁镇留东村，总用地面积约303亩。取水泵站位于南沙区榄核镇甘岗村沙湾水道头部，占地面积约36亩。原水取自沙湾水道，原水输水管线从取水泵站至净水厂采用两条直径1.6m PCCP管，途经榄核、东涌二镇，全长约21km。

2 水厂处理工艺

水厂处理是从天然原水中去除污染物的过程。它包括物理、化学和生物过程，以去除这些污染物并产生可以安全使用的水。水厂处理的副产品通常是称为污水污泥的半固体废物或浆料，其在适于处置或土地应用之前必须进行进一步处理。水厂处理也可以称为净水处理，其也可以应用于处理工业农业废水。以下是南沙黄阁水厂的处理工艺。

2.1 制水工艺段（常规＋深度处理）

黄阁水厂净水工艺起点高，采用常规处理＋臭氧活性炭处理工艺技术。由配水井→预臭氧接触池→机械搅拌混合、折板反应絮凝平流沉淀池→翻板砂滤池→臭氧接触池→翻板活性炭滤池→加氯消毒→清水池→送水泵房等主体构筑物组成的净水处理工艺流程。

取水泵站从沙湾水道取水（地表Ⅱ～Ⅲ类水体），经21km原水管线（DN1600）输水到净水厂。在配水井经消能、配水后进入预臭氧接触池，然后进入反应沉淀池。反应池设有PAM、PAC、石灰的投加管道，去除水中悬浮物、软化硬度，调整碱度。平流沉淀池的水平流速12.40mm/s，采用桁架式泵虹吸泥机排除沉淀污泥。砂滤池为CTE翻板滤池，一阶段共有8格，多层滤料，上层为陶粒，下层石英砂，承托层分为三层。臭氧发生器通过高压放电的方式，将高纯度的氧气电击生成臭氧。臭氧接触池的臭氧投加采用布气帽投加方式，均设有尾气破坏装置。炭滤池为CTE翻板滤池，共设8格，滤料为柱状活性炭。

2.2 污水处理工艺

将滤池反冲水、沉淀池排泥水分开处理。直接回收滤池反冲洗水，即由回收泵提升至配水井。回收水池及反应沉淀池排泥水进入排泥调节池，由泵提升至浓缩池。浓缩池上清液通过回收水池提升至配水井。浓缩污泥由泵提升至脱水间机械脱水形成含水率小于80%脱水污泥外运填埋处理。

3 水厂产能分析

3.1 水厂产能现状

黄阁水厂未扩建前的供水能力为20万m3/d，最高日供水量约21万m3/d，配套市政供水管网总长度1200余km，已形成覆盖原南沙行政区（3镇3街）的供水网络，供水面积500多km2，服务人口27万。

3.2 产能复核的目的

黄阁水厂一期一阶段已投产两年，设计规模20万m3/ d，现最高日供水量（19.7万m3/d）接近水厂设计规模，水厂一期二阶段何时上马建设需要有相关基础数据做论证，水厂一期一阶段的最大生产能力是水厂一期二阶段建设的决策依据之一。因此有必要对水厂进行产能试验，按预定的超负荷处理水量检验黄阁水厂主要生产设备和净水处理构筑物的承受能力，复核水厂产能，挖掘水厂生产潜力，摸清水厂一期一阶段的实际生产能力，为二阶段工程建设投资决策提供依据。

3.3 产能复核的方案

产能复核的核心就是通过试验获取现有条件下的最大产能。

3.3.1 试验的原则。（1）确保水厂安全生产，水厂设备和构筑物运行稳定；（2）确保水厂出厂水水质符合国家标准，向南沙区安全供水；（3）确保供水管网正常运行，管网供水压力与平时供水相当，水厂出厂压力不高于0.43MPa。

3.3.2 试验方案基本思路。按照“先分部、后整体”的原则，在水厂整体产能复核试验之前，分阶段测试各个净水构筑物及其设备的运行状况，分别进行了建构筑物最大过水能力试验、沉淀池超负荷矾花试验、深度处理活性炭滤池最大过水量试验。

在水厂整体产能复核试验阶段，采用用水高峰期间内按最大过水量连续运行，利用清水池储水，不进行外排水；夜间低峰用水，减少取水泵降低清水池水位，根据取水量调整砂滤池运行个数，试验滤池运行周期，这样可以验证整个工艺过程的制水能力，从而可以确定黄阁水厂一阶段的最大供水能力。

3.3.3 试验工艺流程及步骤。水厂的产能复核主要内容分为试验水量确定、产能复核试验、出厂水压复核，受条件限制，水厂需一边生产一边复核产能，故将实验分为3个阶段实施：第1阶段是试验水量确定，检验各构筑物的最大过水能力，确定产能复核时最大过水量；第2阶段是检验在最大过水量时各工艺水质的变化情况，确定水厂实际的最大制水能力；第3阶段是检验在最大的制水能力下的供水水压的变化情况。

第1阶段的过水量确定：通过调节回收水泵及取水泵组搭配测试净水构筑物过水流量，确认产能复核时最大过水量，通过查阅设计资料，确认过水量的最大瓶颈在配水井，试验时主要检测配水井、砂滤池、絮凝池的过水能力，确定最大的试验水量。

第2阶段的产能复核试验：水厂投产运行以来原水经常规处理后出厂水符合国家饮用水标准，因此试验主要复核常规处理工艺段产能，复核在最大产能生产下各工艺段的水质变化情况。现翻板炭滤池正在使用，试验期间不对其最大处理水量及反冲洗周期进行复核，炭滤池正常过水，并将其中一格炭滤池作为补充回收水池进水。

试验的工艺流程为取水泵站→原水输水管线→配水井及预臭氧接触池→混合搅拌池→折板反应沉淀池→翻板砂滤池→清水池→送水泵房→市政管网。

根据现南沙区供水量，连续最大过水量产水复核各个工艺参数，利用清水池储存生产多余的水不外排；调整取水量关闭部分砂滤池过水，试验砂滤池反冲洗参数。关闭部分沉淀池过水，试验沉淀池的出水的浊度情况。因此复核试验分成以下2个阶段进行：第1阶段调整取水泵组及回收水泵运行，使进水量达到最大试验值。最大产能连续运行42小时，砂滤池反冲洗正常进行；第2阶段减少取水泵并关闭回收水泵，试验砂滤池运行周期。部分砂滤池始终保持最大过水量连续运行，直至这几格滤池需进行反冲洗，以试验砂滤池运行周期参数。

期间调整沉淀池进水量，使得一组沉淀池始终保持最大过水量连续运行，调整药剂的投加。以观测沉淀池出水浊度变化情况。

第3阶段的水压试验：通过查阅设计资料及结合前面确定的最大过水量，现泵房3大4小泵组，大泵Q＝5100m3/h，小泵Q＝1250m3/h；按设计泵组备用原则，需备用1大1小泵，即最多可同时运行2大3小泵组，则最大流量达到12550m3/h；按前期生产统计的时变化系数1.3计，日平均小时供水量为9654m3，现有水厂设施不作任何改造的情况下，日最大供水量为23.2万m3时基本达到送水泵房最大时供水能力。

4 试验结果

产能复核试验于第1日早上10∶30开始，一直到第3日中午12∶00结束。整个产能复核试验分2个阶段：第1阶段：从第1日早上10∶30至第2日早上10∶30，连续进行24h，取水1大1小泵组加4台回收水泵最大产能试验（制水量10800m3/h），送水泵房按市政管网压力正常供水，多余自来水厂储存在1#、2#清水池；第2阶段：从第2日早上10∶30至第3日中午12∶00，根据4座清水池水位调整取水泵组，按砂滤池每格过水最大量调整过水砂滤池个数，以试验砂滤池滤池运行周期，第3日中午12∶00结束。

表1

根据上述试验统计数据，总结如下：（1）常规处理最高日制水量达到25.71万m3，基本达到试验方案要求水量，自用水及管线漏耗按6%计，即最高日制水量24.3万m3；（2）试验期间每座沉淀池最大过水量为5400m3/h，絮凝区排泥每班一次，排泥桁车24小时运行一个来回，沉淀池出水一直保持在2NTU以内，沉淀池运行稳定；（3）单格砂滤池最大过滤水量1500m3/h，出水浊度一直稳定在0.04～0.07NTU，连续运行44h滤池出口阀开度达到66%，达到水厂正常48小时的反冲洗周期要求；（4）过活性炭滤池最大制水量为8855m3/h（即21.2万m3/d），出水浊度一直稳定在0.02～0.04NTU。

综上所述，黄阁水厂最大制水产能达到24.3万m3/d（即10150m3/h），现有水厂设施不作任何改造的情况下，可满足日最大供水量为23.2万m3的供水需求。

5 水厂产能复核意义

在进行产能复核之前，广州市南沙区夏季用水高峰期供水量已超过20万吨，若不进行产能复核，势必担心超负荷运行带来安全隐患，同时也无法确定何时需扩建水厂，通过此次产能复核，确认了黄阁水厂一期一阶段产能可保证扩建前的用水，有效地保障了广州市南沙区的城市供水，同时根据产能复核结果及南沙区用水预测，确认了水厂扩建时间，节省了大量的财务费用。

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（责任编辑：秦逊玉）

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