供水与废水处理技术

供水与废水处理技术（精选九篇）

供水与废水处理技术 篇1

一、基于自动化功能设计的城市污水废水处理设备

程序逻辑控制器 (PLC) 是专为工业环境下工作的数字电子设备。具有高可靠性, 良好的自我调控能力和操作方便等优点, 使其广泛应用于工业自动化控制和机电一体化设备中, 所以它是工业自动化的骨干之一。在污水或者废水处理行业, 如智能城市的主要水处理设施--膜生物反应器正日益受到重视。生活污水处理一体化反应器以及污水处理设备采用的是活性污泥法和膜生物反应器的新类型, 通常它的运行环境既可以是缺氧也可以有足够的氧气, 它可以作为在同一时间内实现硝化和反硝化的反应器。膜生物反应器具有很好的脱氮除磷效果。膜生物反应器的连续工作能够使膜过滤掉难消除的污染, 降低了膜的通量, 增加了抽吸泵工作间歇。为了使操作方案配合除磷菌, 满足脱硝的需求的增长, 更好地弥补脱氮除磷的需求不足, 污水处理应该有一个合适的运行周期专门用于为氮和磷的去除。利用PLC的定时控制和计数控制对于膜生物反应器的普及具有十分重要的意义。为了便于自动控制装置和补偿系统的运行维护, 系统具有自动模式和手动模式。在自动模式下, 水箱和设备的工作状态的液面的数据, 可根据实际需求进行调整。膜的反冲洗是保护膜自身清洁状态的一种有效方法, 它是在系统中一个非常重要的步骤, 反冲洗的结果直接影响了水的质量。该方案的设计需要在膜的反冲洗过程中实现自动化。当电真空仪表达到一定压力时, 系统进入自动反冲洗状态, 并且在设计上也把不可控的因素考虑在内, 设计的膜生物反应器水箱保护程序, 它可以保护水分离器, 水箱。此外, 对于污水处理工艺的生化处理方法也被广泛应用。该过程可分为多种形式, 如活性污泥, 生物膜和自然生物处理等, 目前国内污水处理技术最普遍使用活性污泥法, 如氧化沟工艺, SBR工艺等。

二、对于废水自动化处理工程施工的原则要求

目前, 工程质量的竞争已经成为整个建筑工程领域的核心竞争点, 如果失去了工程质量, 再好的施工技术和施工人员, 也不能使企业发挥应有的工程效益。在污水处理自动化工程实际施工之前必须选择优质的, 符合工程需要的建筑材料, 如果在正式施工之后发现材料不合适, 再作更换的话, 不仅会严重影响工期, 还会大大影响工程的质量, 造成巨大损失。设计施工方案的时候, 要充分考虑施工现场的环境气候因素、地质结构等。由于污水处理项目造价管理的工作量大, 涉及范围广泛, 涉及到复杂系统工程技术条件, 必须有人力, 技术, 物力和财力支撑, 并且要始终保持高水平管理。施工单位的施工质量、劳动力技术水平、材料质量、施工设备的标准必须符合国家的相关规定。随着新的施工技术逐渐出现, 新型建筑材料和新的施工设备的发明, 施工单位的管理水平不断提高, 污水自动化净化处理的项目成本管理也会更加高效。加强物资管理需要考虑材料的质量管理直接决定了工程造价。材料的成本控制是工程造价控制的重要组成部分。货物根据施工现场的使用状况定量分配, 对于未使用的需要及时库存。库存时需要严格遵守相关的规定, 防止变质、积压和浪费, 也要尽量避免出现盗窃现象。工程设计方案应严格按照科学准则设计, 并通过相关部门的审核, 工程设计方案的科学与否直接关系到施工质量, 施工方需要确保每一个细节的设计都不存在问题。工程设计方案可以采用请专业的水利设计研究院设计制作, 同时, 施工单位要严格地考证设计方的资质, 这样能保证质量。总体设计方案的设计图纸交由施工单位审查严格, 当发现问题后, 需要设计部门进行及时整改, 消除不合理的设计, 确保方案的可靠性和科学性。

在城市污水或废水处理过程中, 按照控制要求出发, 搭建基于在PLC工控机组合的基本控制系统, 实现自动操作, 以便完成检测、保存数据, 报警, 等功能的人性化。

参考文献

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供水与废水处理技术 篇2

来源：天津市供水管理处 作者：陈军 发布于：2014/10/10 9:16:46 点击量：479次

摘要：本文重点介绍了城镇供水厂和污水处理厂化验室技术规范的编制背景和主要内容，对于加强化验室建设，规范化验室管理，促进化验室水质检测和管理水平提高，保证供水水质安全及污水回收处理水质达标，具有重要指导意义。

一、前言

随着我国经济的稳步发展和居民生活水平的不断提高，城市供水水质和环境保护日益成为人们广泛关注的问题。特别是《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)和《城镇污水处理厂污染排放标准》（GB18918-2002）的发布实施，对城镇供水水质和污水处理厂排放水质提出更高的要求。

为贯彻执行标准，自来水厂和污水处理厂不断应用新工艺、新技术，以确保自来水水质和污水回收处理水质达标，而水厂化验室在水处理过程中担负着指导生产运行的重要作用。但是目前我国对自来水厂与污水处理厂化验室的建设与管理尚未有国家或行业的相关标准或规范，大量供水水厂和污水厂化验室在建设管理、设施配置、检测水平等方面存在技术水平参差不齐，管理不规范等问题。

为落实相关标准，加强化验室建设，规范化验室管理，促进化验室水质检测和管理水平提高，保证供水水质安全及污水回收处理水质达标，制定城镇供水厂和污水处理厂化验室技术规范具有重要指导意义。

二、标准编制背景

原国家建设部于1989年和1991年分别颁布实施了《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ41-91）及《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）。两个标准均对给水厂和污水处理厂化验室的建设提出要求，但技术要求比较简单，且年代久远，已不适应当前形势需要。2007年，国家标准司对其复审的时候，专家一致建议废除这两个标准，重新制定相关标准，以加强城镇供水厂和污水处理厂化验室建设和管理，保证供水水质安全及污水处理厂出水水质达标。

三、标准编制的框架及适用范围：

该标准共分为总则、术语、基本规定、化验室分级和定级、设计与布局、化验室管理等六章。标准适用于建制镇以上的公共供水、自建设施供水和污水处理厂化验室的建设和管理。其中管道直饮水、海水淡化、再生水厂的化验室建设与管理参照本标准执行。

四、标准提出的基本要求

根据国家有关标准的规定，城镇供水厂和污水处理厂均应建设水厂化验室，为避免不必要的浪费和重复建设，本规范提出化验室应分级建设，水厂化验室根据检测项目和检测能力不同分为Ⅰ级化验室、Ⅱ级化验室、Ⅲ级化验室。水厂化验室的定级应综合考虑水厂规模、水质特征和检测资源的共享条件，化验室应配备与其等级相适应的设施、设备和人员,并建立相应的管理制度。

（一）城镇供水厂化验室检测项目要求。城镇供水厂化验室应按照《生活饮用水卫生标准》GB5749 及《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750.1~5750.13等国家及行业相关标准的要求，对原水、工艺水、出厂水、水质进行检测，同时也要对净水材料、净水药剂等进行检测。

1、Ⅰ级化验室的检测能力应能检测有关水质标准的全部项目，包括《地表水环境质量标准》（GB3838）、《地下水质量标准》（GB/T14848）、《生活饮用水卫生标准》（GB5749）。

2、Ⅱ级化验室的检测能力应能检测有关水质标准的常规项目，包括《地表水环境质量标准》（GB3838）中表

1、表2规定的29个检测项目、《地下水质量标准》（GB/T14848）规定的30个检测项目、《生活饮用水卫生标准》（GB5749）表

1、表2规定的42个检测项目；

3、Ⅲ级化验室的检测能力应能检测有关水质标准的日检项目，包括《城市供水水质标准》（CJ/T206）中规定的日检9个检测项目。其中Ⅱ级化验室地表水30个检测项目的确定依据是考虑在达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749）中表

1、表2的42项的基础上不增加检测能力。另外各地水厂化验室可根据当地水质、工艺情况增加相应检测能力。

（二）城镇污水处理厂化验室检测项目要求。城镇污水处理厂化验室应按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918、《城市污水水质检验方法标准》CJ/T51、《城市污水处理厂污泥检验方法》CJ/T221、《城镇排水设施气体的检测方法》CJ/T307等国家及行业相关标准的要求，对进厂水和出厂水水质、污泥和气体等进行检测。

1、Ⅰ级化验室的检测能力应按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》表

1、表

2、表3和CJJ60《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》表7.2.1-

1、表7.2.1-2中的要求水质检测选择29项检测项目，污泥检测选择4项检测项目，气体监测选择4项检测项目。

2、Ⅱ级化验室的检测能力应按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》表

1、表

2、表3和CJJ60《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》表7.2.1-

1、表7.2.1-2中的要求水质检测选择21项检测项目，污泥检测选择2项检测项目，气体监测选择4项检测项目。

3、Ⅲ级化验室的检测能力应按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》表

1、表

2、表3和CJJ60《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》表7.2.1-

1、表7.2.1-2中的要求水质检测选择15项检测项目，污泥检测选择2项检测项目，气体监测选择4项检测项目。

4、污水的检测。按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》表

1、表

2、表3和CJJ60《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》表7.2.1-1中的要求以及满足工艺运行管理需要：

（1）Ⅲ级化验室的水质检测能力应能满足GB18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》表1基本控制项目和CJJ60《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》表7.2.1-1污水分析化验项目及检测周期和工艺需要；

（2）Ⅱ级化验室的水质检测能力除应达到Ⅲ级化验室外，还应按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》表3选择控制项目和CJJ60《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》表7.2.1-1中的规定，增加对水体物理学指标、感官指标和化学指标造成影响的项目，如总固体、溶解性固体、氯化物和硫化物等；

（3）Ⅰ级化验室的水质检测能力除应达到Ⅱ级化验室外，还应按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》表2部分一类污染物、表3选择控制项目和CJJ60《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》表7.2.1-1中的要求增加检测项目。不同地区的化验室可根据本区域内的污染源情况，适当增加污染指标的检测。检测难度较大或相对稳定的水质指标，可每周进行检测；一些化合物和重金属等水质指标，可根据本厂实际情况进行月检和半年检

5、污泥的检测。各级化验室的检测能力应按照GB18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》和CJJ60《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》表7.2.1-2的要求以及满足工艺运行管理需要确定，应每天进行检测。

6、气体的监测。各级化验室的检测能力应根据GB18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》表5厂界废气排放的规定而设定。各级化验室可根据本厂实际情况对厂界废气及作业场所的气体进行月检。

五、水厂化验室的定级

1、为满足有关水质标准规定的水厂日检项目的需要，保障水厂出水水质达标。水厂化验室的配置一般不应低于Ⅲ级标准。规模达到10万吨/日以上的应适当提高配置标准。

2、地级市或规模达到30万吨/日以上的水厂化验室应按Ⅱ级标准配置，为避免重复建设，实现资源共享，当地已有水质监测站或Ⅱ级或以上等级水厂化验室的可适当降低配置标准。

3、直辖市、省会城市、计划单列市或规模达到50万吨/日以上的水厂化验室应按Ⅰ级标准配置，为避免重复建设，实现资源共享，当地已有水质监测站或Ⅰ级水厂化验室的可适当降低配置标准。

4、水源水质、运行工艺有特殊要求的，可结合分级增减项目，并相应调整配置标准。

六、水厂化验室的设计与布局

标准中对化验室化验室建筑面积要求，供水厂化验室建筑面积：Ⅰ级不宜低于1000平方米；Ⅱ级不宜低于500平方米；Ⅲ级不宜低于100平方米。

污水厂化验室建筑面积：Ⅰ级不宜低于500平方米，Ⅱ级不宜低于300平方米，Ⅲ级不宜低于200平方米。

不同等级的化验室有不同的用房要求，一般应包括化学分析室、仪器分析室、生物室、精密仪器室、小型仪器室天平室、前处理室等；辅助功能用房包括纯水室、洗涤室、样品室、更衣室、资料室等；公共设施用房包括配电室、空调机房、计算机房、气瓶室、库房等。

七、化验室管理

标准分别对化验室人员管理进行规定，城镇供水厂Ⅰ级化验室中级及以上化验工和专业技术人员/检测人员比例不应低于总人数的70%，Ⅱ级化验室不应低于总人数的50%，Ⅲ级化验室至少有1人。

城镇污水处理厂Ⅰ级化验室中级及以上化验工和中级专业技术人员/检测人员比例：不应低于总人数的50%，Ⅱ级化验室不应低于总人数的30%，Ⅲ级化验室至少有1人。同时标准还对设备、环境、质量、信息、安全等方面进行规范。

供水与废水处理技术 篇3

摘 要： 农村饮水问题历来是民生大事，调查天津市农村集中供水水质及水处理状况，对保障农村饮水安全，提高农民生活质量，加快社会主义新农村建设非常必要。通过调查天津市农村集中供水水质条件和水处理技术，本文提出了适宜天津市农村集中供水不同水质条件的水处理技术。结果显示：受天津市特殊地理位置以及水文地质结构影响，农村集中供水地下水源存在4种水质，包括F-超标、苦咸水、色度超标和一般无特殊水质，分别采取反渗透处理技术、一体化净水处理技术以及常规消毒处理技术。依据水质处理效果得出：天津市农村集中供水地下水源高氟、苦咸水宜采用反渗透处理技术；高色度水宜采用一体化净水技术；一般无特殊水质宜采用常规二氧化氯消毒处理技术。

关键词：天津市农村集中供水；地下水源；水质条件；水处理技术；调查分析

中图分类号：R123.9 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.09.023

Investigation on Groundwater Quality Conditions and Water Treatment Technology in the Rural Centralized Water Supply Area of Tianjin City

ZHANG Yan-fen， WAN Yao

（Tianjin Hydraulic Research Institute， Tianjin 300061， China）

Abstract：The problem of rural drinking water has always been the particularly important events of the people. To protect the safety of drinking water in rural areas， to improve the quality of life of farmers and to accelerate the construction of new socialist countryside， the investigation focused on the quality of drinking water and treatment technology in rural areas of Tianjin is very necessary. By investigating the water quality and water treatment technology of rural centralized water supply in Tianjin City， this paper presented the appropriate groundwater treatment technology for different water quality conditions in the rural centralized water supply of Tianjin City. The results showed that in the influence of the special geographical position of Tianjin and the hydrogeological structure， there were four kinds of water quality in the rural centralized groundwater supply of Tianjin City， including excessive fluoride， brackish water， excessive chroma and general water quality， they were respectively taken measures of reverse osmosis technology， integrated water treatment technology and conventional disinfection technology. Basing on the effect of water treatment， it is showed that excessive fluoride and brackish water is appropriate to reverse osmosis treatment technology. Excessive chroma groundwater is suitable for integrated water treatment technology. General groundwater is fit of conventional chlorine dioxide disinfection technology.

Key words： Tianjin City centralized water supply in rural areas；underground water source；water quality conditions；water treatment technology；investigation and analysis

农村饮水问题历来是民生大事，美国等发达国家早在20世纪80年代就开始农村安全供水的各项关键技术研究。我国的农村饮水安全工作相对比较落后，2006年以前，基本属于饮水解困阶段，2006年以后，开始全面转向以保障饮水安全为中心的新的历史阶段。“十一五”期间，天津市水务局把农村饮水安全工程作为重点建设项目实施，全市累计完成饮水安全工程投资7.33亿元，受益人口145.41万人，天津市提前一年全部完成了国家下达的“十一五”规划建设任务。随着任务的完成，目前已基本解决了农村饮水水源保证率问题，从根本上改变了农村的供水状况，提高了农村居民生活质量，加快了社会主义新农村建设。

然而，受天津市特殊地理位置以及所辖区域的水文地质结构特点的影响[1]，农村饮水水质尚存在不安全情况[2-4]，笔者在调查天津市农村集中供水地下水源水质条件及水处理技术的基础上，提出了天津市农村集中供水适宜的水处理技术，为保障天津市农村供水安全，构建社会主义和谐社会提供科学依据。

1 天津市农村集中供水概况

1.1 农村集中供水概述

农村集中式供水是指以村、镇为单位，从水源集中取水、水质净化处理后并通过输配水管网送到用户或者集中供水点的供水系统，包括自建设施供水[5]。本研究调查的集中式供水工程为集中供水人口≥200人，且有输配水管网的供水工程。

集中式供水工程类型有多种，包括单村集中供水工程和联村集中供水工程。单村工程指单个村的集中供水工程；联村工程指跨乡镇、跨行政村的集中供水工程。

集中式供水工程供水方式有2种，包括供水到户和集中供水点供水。供水到户指输配水管网通到村镇居民的供水方式，集中供水点指输配水管道终端集中在公共取水点的供水方式。集中式供水工程按供水规模可分为5种类型，见表1。

1.2 农村集中供水水源

依据水利普查成果以及结合现场实际调查，天津市农村集中供水水源有2种类型，包括地下水和地表水，其中：地表水为引滦入津水，地下水为深层地下水。

天津市20 m3·d-1（200人）及以上农村集中供水工程共2 578处，其中：地表水源的供水工程有62处，2011年地表水实际供水人口97.20万人，地表水实际供水量4 983.22万m3；地下水源的供水工程有2 516处，2011年地下水实际供水人口350.55万人，地下水实际供水量13 738.44万m3，详见表2。因此，天津市农村集中供水水源以深层地下水为主。

2 天津市农村集中供水地下水源水质条件

经实际调研，天津市农村集中供水地下水源有4种条件水质（表3），包括F-超标、苦咸水、特殊水质（色度超标）和一般无特殊水质。其中：①F-超标：除津南区、西青区2个区县外，蓟县、宁河县、武清区、宝坻区、东丽区、北辰区、滨海新区、静海县共8个区县的部分区域农村集中供水水源均存在氟含量超标情况；②苦咸水：滨海新区、静海县2个区县农村集中供水水源均存在苦咸水情况；③特殊水质（色度超标）：在武清区大碱厂、崔黄口、曹子里、下伍旗地区存在色度超标，水质发黄情况；④一般无特殊水质：指经水质化验，各项卫生指标均满足生活饮用水卫生标准要求[6]，津南区、西青区以及各区县部分区域均有符合一般无特殊水质的饮用水。

3 天津市农村集中供水水处理技术

经实地调研，天津市农村集中供水工程地下水源水处理模式主要有3种，包括在F-超标、苦咸水或者2项指标同时超标地区，采用反渗透处理技术；对一般无特殊水质主要采用常规消毒处理模式；对特殊水质（色度超标）采用一体化净水处理技术。

不同水处理技术条件下水质化验效果表明（表4）：①高氟、苦咸水经过反渗透技术处理后水质脱盐率高，离子去除率达85%以上，水质能够符合生活饮用水卫生标准要求；②特殊水质（色度超标）经过一体化净水技术，色度去除率达50%以上，水质能够符合生活饮用水卫生标准要求；③一般无特殊水质采用常规消毒处理技术，水质可以符合生活饮用水卫生标准要求。

3.1 反渗透技术在去除地下水源中高F-和苦咸水的应用

3.1.1 工程概况 该集中除氟降盐工程选在天津市静海县中旺镇，当地深层地下水为苦咸水，总固溶物（TDS）为1 400～1 600 mg·L-1的，氟化物含量为3.0 mg·L-1。工程安装了以色列泰禾公司的苦咸水淡化除氟设备，设备的产水能力为3 t·h -1，得水率为83%。

3.1.2 反渗透技术原理及优点 反渗透技术原理：在浓溶液一边加上比自然渗透更高的压力，扭转自然渗透方向，把溶液中的离子压到半透膜的另一边，这与自然界的正常渗透过程相反，故称之为“反渗透”，这种装置称为反渗透装置[7-14]。

反渗透法对总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、氟化物的去除率较高，出水水质优于国家生活饮用水卫生标准。与其他水处理方法相比，具有无相态变化、常温操作、设备简单、效益高、占地少、操作方便、能量消耗少、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点。

3.1.3 反渗透技术工艺流程 高氟地下水源经深井泵提升后输送至制水车间进行处理，制水车间是该工艺的核心部分，它包括净水预处理设备、反渗透RO主机、臭氧消毒系统、成品储水罐、自动罐装系统。净水预处理工艺部分包括原储水罐、原水提升泵、机械过滤器及活性碳过滤器；反渗透RO主机部分包括保安过滤器、增压水泵、RO膜堆、成品水罐、膜堆清洗辅助系统等；自动罐装部分包括洗桶、上桶、罐装、封盖、喷码、灯检、输送等全部自动过程。

具体流程如图1所示。原水首先进入储水罐，经提升泵打入机械过滤器及活性碳过滤器完成预处理工序；而后再经串联的增压泵将水打入纳滤（RO）主机，处理后的净水进入成品水罐，待消毒后进行自动罐装，消毒剂为臭氧，不能回收的浓水排入下水道。收回的空桶首先经过启盖、外洗或粗洗，再经内洗进行初冲洗、消毒、再冲洗等多道程序的处理，洁净的空桶便可以开始罐装、封盖、喷码、灯检、输送等完成全部自动过程。

3.1.4 水处理效果分析 依据反渗透技术处理前后的水质化验结果可知，总固溶物降低到1 000 mg·L-1以下，氟化物含量小于1 mg·L-1。TDS和氟化物的脱除率都在95%以上，甚至达到98%。该技术解决了源水中高氟、苦咸水的问题，TDS和氟化物含量均已达到并优于国家最新颁布的生活饮用水卫生标准，处理后的水质可作为理想的生活饮用水源。具体各项指标见表4。

综上，从水质处理效果分析，反渗透处理技术可作为去除天津市农村集中供水地下水源中高氟、苦咸水的有效方法。

3.2 一体化净水技术在去除地下水源中高色度的应用

3.2.1 工程概况 该工程选择武清区大碱厂镇农村集中供水工程，当地深层地下水为黄水，色度严重超标，含量为40。该工程新建600 m3清水池1座，采用一体化净水设备，安装处理能力100 t·h-1净水设备1套、恒压变频设备1套，日供水能力2 400 t，铺设管网188.616 km。该工程供水范围包括：黄官屯等15个村3 130户，10 235人，用水量标准取100 L·人-1·d-1进行供水。

3.2.2 工艺流程 一体化净水构筑物内部结构：絮凝池、沉淀池、过滤池、消毒设施。工艺流程如图2所示：源水由提升泵进入絮凝池发生高浓度絮凝反应，絮凝剂采用聚合氯化铝Al2Cl3，源水中悬浮杂质、胶体颗粒、部分微生物、细菌在絮凝剂的作用下失稳，产生大块的絮凝体，絮凝体进入沉淀区后流速减缓，泥水分离，经沉淀池后大部分悬浮物质和胶体颗粒已经去除。之后过滤池对悬浮物质和胶体颗粒基本清除，最后经二氧化氯消毒进入清水池。

3.2.3 水处理效果分析 通过一体化净水处理前后的水质化验结果可知，色度去除率达到55%，该一体化净水设备解决了原水中色度严重超标问题，处理后的水质可作为生活饮用水源。具体各项指标见表5。

综上，从水质处理效果分析，一体化净水技术可以作为去除天津市农村集中供水地下水源中色度超标的处理技术。

3.3 常规消毒技术在一般无特殊水质中的应用

地下水水源为无特殊水质时，按照农村生活饮用水要求进行常规消毒处理。一般通过二氧化氯发生器进行二氧化氯消毒，该项技术杀菌效果好、用量少，作用快，消毒作用持续时间长，可以保持剩余消毒剂量。

通过对全市符合一般无特殊水质要求的多个集中供水厂进行调研，依据消毒处理前后的水质分析报告可知，水质均可以满足国家最新颁布的生活饮用水卫生标准。设备见图3。

4 结 论

通过调研天津市农村集中供水工程地下水水源、不同水质条件以及水处理技术，依据水质处理后效果，提出天津市农村集中供水地下水源不同水质条件适宜的水处理工程技术，结论如下。

（1）天津市农村集中供水水源以深层地下水源为主。

（2）受特殊地质状况以及水文环境等的影响，天津市农村集中供水地下水源有4种水质，包括F-超标、苦咸水、特殊水质（色度超标）和一般无特殊水质。

（3）农村集中供水地下水源水质水处理效果表明：反渗透处理技术可以作为天津市农村集中供水地下水源高氟、苦咸的处理技术；一体化净水技术可以作为天津市农村集中供水地下水源降低色度的处理技术；一般无特殊水质宜采用常规二氧化氯消毒处理技术。

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[13] 张威， 杨胜科，费晓华. 反渗透技术去除地下水中氟的方法[J]. 长安大学学报， 2002，22（6）： 116-118.

供水与废水处理技术 篇4

关键词：减压阀,活塞式控制阀,原因分析,措施

0概述

雅玛渡水电站水轮发电机组为立轴混流式水轮发电机组, 机组额定转速428.6 r/min。水轮机型号HLA855-LJ-196, 额定出力45.36 MW;发电机型号SF44-14/4450, 额定容量44 MW;水轮发电机组由福建南电股份有限公司制造, 水轮机进水阀型号2500YYZ-3, 由湖北洪城机械股份有限公司制造;调速器型号ZFL-100/F, 由南京南瑞集团制造;技术供水ZJY46H型减压阀, 每台机组两套技术供水减压阀系统, 电站总装机容量为:

1 ZJY46H型减压阀用途及适用范围

ZJY46H型系列减压阀是专为中、高水头水电站自流减压技术、消防供水、设备供水系统制造的自动减压原件。ZJY46H型电站技术供水最大单机容量为400 MW、最高水头为371 m。均为一级减压ZJY46H型减压阀的技术特点:运行、检修方便, 对厂家调试好的减压阀, 安装完毕后直接充水即可投入使用, 平时无需调整, 需要经常维护[1]。

2 ZJY46H型减压阀停机后压力升高

电厂在运行阶段, G1机组并网运行所带30MW负荷, 机组运行正常, 减压阀出口压力0.28 MPa, 技术供水出口同时供两套冷却系统, 一是供机组冷却水系统, 二是供主变冷却系统, 机组运行技术供水正常压力0.26~0.28 MPa范围, 当机组停机冷却水进水阀关闭, 出口流量减小, 减压阀出口压力值有所升高到0.30~0.32 MPa范围属于正常值[2]。机组正常停机技术供水进水阀关闭, 运行人员发现减压阀出口压力值上升至1.2 MPa。

2.1 减压阀工作原理

(1) 如图1所示, 减压阀进口压力是P1;P2是减压阀出口压力;减压阀主阀的弹簧压力为Pt;减压阀主阀的压力调节腔压力为Pk;减压阀阀座和节流锥的开启高度为H (相当于主阀的过流面积) 。

减压阀正常工况时, 参见图1:控制阀Pt′=Pk′, Pt=Pk, 此时控制阀和主阀的节流锥与阀座开启高度L和H都是一个定值 (即:过流量一定、过流面积一定) 。因此, 减压阀出口压力相对是一个低压值P2[3]。

出口压力P2是不变的, 在进口压力P1变化时, 工作原理如下:

当进口阀门开度变大P1上升时, 减压阀的P2+ΔP2首先表现为压力升高, 使Pt′+ΔPt′, ΔPt′与Pk′的力达到新的平衡, 控制阀L变小小;相应ΔPk′压力升高, 压力经过导管, 使主阀的Pk+ΔPk, Pt=Pk+ΔPk压力平衡, 主阀开口H减小、ΔP2值恢复为原P2值。当进口阀门开度变小压力P1下降时, 主阀与控制阀的工况则与上述的工况相反。

当出口阀门开度变大流量Q增大时, 减压阀的工作情况相当于P1下降时的工况。当出口阀门开度小流量Q减小时, 减压阀的工况相当于P1上升时的工况。

(2) 反冲排污工作原理

当控制阀的滤网堵塞时, 控制阀进口压力会升高, 主阀的PK值升高, 主阀过流面减小, 出口压力P2值减小。只要进行排污操作, 减压阀系统就可恢复正常。

如图2所示反冲洗排污工作流程。首先, 关闭Fa (由于活塞下方压力腔被封闭和水的不可压缩性, 主阀的过流面积不变, 减压阀的P2值仍是一个低压) ;将控制阀下的三通球阀旋转90ο, 反馈系统的水流关闭、同时排污口的球阀打开;在减压阀出口压力的作用下, 水流反向, 控制阀的管路流向从出口变成进口, 水流从滤网内部向外流程, 经三通阀球阀排出在滤网外的杂质;最后、按关闭三通阀反顺序操作, 反馈系统恢复正常[4]。

2.2 停机后减压阀压力升高原因分析

机组正常停机机组冷却系统进水阀关闭, 减压阀出口压力升高, 技术人员通过检查发现。机组冷却系统阀门打开, 减压阀出口压力恢复正常, 由于出口流量减小, 减压阀出口压力有少量上升属于正常情况。此次停机减压阀出口压力上升3倍, 控制阀不能进行调整, 经过检查分析可能原因有[5]:

(1) 弹簧压力分等级与额定值不符;

(2) 主阀上、下静密封磨损、损坏;

(3) 当水中泥砂, 污物较多时, 控制阀过滤器堵塞;

(4) 控制阀失灵;

(5) 控制阀阀瓣卡阻、松动;

(6) 主阀密封橡胶件磨损、损坏。

2.3 处理方法

经过反冲排污系统排污后, 控制阀仍然无法正常工作。技术人员打开控制阀和控制阀滤网进行检查, 检查发现滤网严重堵塞, 控制阀阀芯严重泥污堵塞。如图3所示。

清洗后回装控制阀, 通水检查减压阀仍然无法调整至额定压力。再次打开控制阀, 检查阀芯, 发现阀芯内密封损坏。经过更换阀芯密封圈, 阀芯上涂抹润滑油后, 控制阀阀芯动作灵活, 无卡涩现象。如图4所示。

再次回装后, 检查两套反馈系统阀门是否在工作位置上, 再次通水检查。控制阀具备调节能力, 机组技术供水进水阀关闭后压力从原先的1.2 MPa, 降至额定压力0.3 MPa。同时减压阀后压力正常稳定, 确保了机组正正常运行[6]。

总结此类缺故障处理方法如下:

清扫控制阀滤芯确定无堵塞, 定期检查清扫;

清扫控制阀阀芯, 检查密封良好, 阀芯动作灵活无卡涩;

检查两套反馈系统阀门应在工作位置, 防止由于阀门工作位置错误造成控制阀无法调节。

3 结束语

以上内容分析电站运行初期减压阀在工作过程中存在的问题, 并提出了解决方法, 通过长期运行观察目前某电厂四台机组调速器运行稳定、可靠。

参考文献

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[3]朱淑萍.机械加工工艺及装备[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[4]杨可贞.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社, 2005.

[5]吴宗泽.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社, 2006.

供水与废水处理技术 篇5

供水泵站在供水系统中起着重要的作用, 在深圳市东部供水工程中, 有抽水泵站 (如东江泵站) 、加压泵站 (永湖泵站) 等多个泵站, 机电设备包括很多, 一个好的供水系统是由多个供水设备同时作用完成的, 每一个供水设备的损害或者技术的落后都将影响到整个供水系统, 当然供水设备有大有小, 有重要的也有次要的。本文主要分析泵组及变压器常见的异常及其处理方法和维修保养。

1 泵组的常见异常及处理

泵组是供水系统的心脏部位, 如果没有了泵组, 那么供水系统将会全面瘫痪。可见泵组的好坏, 直接影响了整个供水系统的供水状况。泵组作为供水系统的核心与主要的能量来源, 它的使用必然是十分频繁的。随着社会的发展, 人类生活对于水的要求越来越多, 供水量也越来越大, 泵组的压力相应也越来越大, 如何较好地维护泵组首先我们应该了解泵组较常见的一些异常及其处理方法。

1.1 泵组的组成

泵组是由电机和水泵组成, 相互之间由联轴器连接起来, 由电机带动水泵叶轮旋转, 从面达到抽水作用。

1.2 泵组常见的异常及处理方法

(1) 泵组无法启动:我们应先检查供电系统是否顺畅, 开机是否在热启动状态, 各阀门是否有在开机要求的状态下 (进水阀、出水阀应在开启状态) , 各控制开关是否有在相应的工作状态, 若没有在相应的工作状态下, 应及时排除。对于长期没有开机的泵组而不能启动的, 应分析泵组的自身机械故障, 包括是否生绣、卡住等问题, 再进行相应的疏通除锈。

(2) 若泵组吸不上水或流量不足, 则应该着重分析泵体内是否有空气等, 当泵组声音很大及有强烈的震动现象, 则应再次对泵组进行排气疏通;另外, 当水泵发生气蚀, 叶轮长期使用后严重磨损, 都会引起水泵扬程的降低, 可以增加泵组进水口处水位高度, 这样可以避免气蚀的发生, 如果叶轮磨损, 则应及时更换被磨损的叶轮。

(3) 若出现震动现象, 除了泵体内有空气之外, 则应分析以下几个原因:电动机转子不平衡;联轴器结合不良;轴承磨损弯曲;转动部分的零件松动、破裂;若出象以上原因, 则应分别采取调整, 折开修理, 加固、校直及更换等办法进行相应的处理。对于泵轴弯曲变形等, 应用千分表来测量泵轴在径向的跳动量, 如果是滚动轴承, 跳动量通常不应超过0.05mm, 如果是滑动轴承, 则不应超过滑动轴承摩擦的间隙。

1.3 泵组的日常保养

任何不好的事情与其让其发生后再处理, 不如提前做好预防, 降低它的发生几率。而对于泵组而言, 日常里我们应该从以下几个方面进行预防及维护保养。首先应该保证一个正常运转的环境;其次, 制定泵组的维护保养计划, 定期对泵组的机械、水力等方面进行检查与维修保养, 防患于未然。

在日常中泵组会出现各种不可预测的故障, 排除泵组各种故障应遵循以下原则:有了故障应及时排除, 不可使机器“带病”工作。排除故障应:弄清表现--分析原因--加以消除。故障原因应多方面分析, 力求准确判断, 排除故障应具体情况具体对待, 不可生搬硬套。

2 变压器常见的异常及处理

变压器是发电厂、变电站以及各大型供水泵站的主要设备之一。变压器的作用主要用来实现提升或降低工作电压, 所以分为升压变压器和降压变压器, 通过升高电压或降低电压来满足用电的需求。在各泵站中, 大多都使用降变压器, 以达到设备使用要求。但是, 如果变压器不能得到很好的管理维护, 就会出现耗损大, 甚至发生烧坏事故。所以关于变压器的维护保养是十分重要的。

2.1 变压器的组成

变压器是由铁芯、线圈、油箱、油枕、呼吸器、防暴管、散热器、绝缘套管、分接开关、瓦斯继电器、还有温度计、热虹吸等附件组成。

2.2 变压器常见的异常分析处理

2.2.1 声音异常

当运行中的变压器发出连续的、均匀的“嗡嗡”响声时, 说明变压器此时运行正常, 这是因为交流电流通过变压器绕组时, 在铁芯中产生周期性变化的交变磁通, 随着磁通的变化, 引起硅钢片的磁质伸缩, 铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组的导线之间的电磁力作用引起振动而发出的声音, 是正常的。如果变压器出现故障或运行不正常, 声音就会产生不均匀声音或其它异音, 而引起不正常声音其主要原因有:

(1) 变压器过载运行时, 音调高、音量大, 会发出沉重的“嗡嗡”声, 遇到这样情况则应适当减少负载, 以确保变压器正常运转;

(2) 变压器负荷急剧变化。如系统中的大动力设备 (如带有电弧、可控硅整流器等负荷时大动力负荷) 启动时, 使变压器的负荷急剧变化, 又因谐波作用, 变压器内瞬间发出“哇哇”声, 或随着负荷的急剧变化, 变压器发出“割割割、割割割”的突发间歇声, 监视测量仪表时指针发生摆动, 在泵站实际运行中, 应尽量避免此现象发生。

(3) 个别零件松动时, 声音比正常增大且发出“叮叮当当”和“呼…呼…”等锤击和类似刮大风的杂音, 但此时电压无明显异常, 则可能是内部夹件或压紧铁芯的螺钉松动, 使硅钢片振动增大所造成变压器铁芯夹紧件松动, 变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触时, 会产生连续的有规律的撞击或磨擦声。如变压器油位、油色、油温均正常, 运行值班人员应加强监视, 待大修时处理。

(4) 变压器高压套管脏污, 表面釉质脱落或有裂纹存在时, 可听到“嘶嘶”声, 若在夜间、大雾天气或阴雨天, 变压器高压套管附近有蓝色的电晕或火花, 发出“嘶嘶”或“嗤嗤”的声音, 则说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良, 此情况应加强监视, 待停电时处理。

(5) 变压器内部故障放电打火, 内部接头焊接或接触不良, 分接开关接触不良, 铁芯接地线断开故障, 使变压器发出“嗤嗤”或“噼啪”放电声, 且此声音随故障部位远近而变化。此时, 变压器应停电处理。

(6) 绕组绝缘击穿或匝间短路。如绕组绝缘击穿, 变压器声音中夹杂不均匀的爆裂声;绕组匝间短路, 短路处严重局部过热, 变压器油局部沸腾, 温度急剧变化, 油位升高, 使变压器声音中夹杂有“咕噜咕噜”的沸腾声, 此时, 应将变压器停电处理。

2.2.2 油温油色异常及漏油现象

变压器油在变压器中发挥着重要的作用, 既可以绝缘又可以散热, 变压器的很多故障都伴有急剧的温升及油色剧变, 若发现在同样正常的条件下 (负荷、环温、冷却) , 变压器的油温正常时一般应在85℃以下, 对强油循环水冷却的变压器为75℃, 若温度比正常高出10℃以上, 或变压器负载不变而油温不断上升 (表计无异常) , 则认为变压器温度出现异常现象, 其原因有:

(1) 由于涡流或夹紧铁芯的螺栓绝缘损坏使变压器油温升高。

(2) 绕组局部层间短路或匝间短路, 绕组对围屏放电, 内部引线接头发热, 二次线路上有大电阻短路等, 均会使变压器温度不正常, 这时变压器应停电检修。

(3) 过负荷, 环境温度过高, 冷却风扇和输油泵故障, 风扇电机损坏, 散热器管道积垢或冷却效果不良, 散热器阀门未打开, 渗漏油引起油量不足等原因都会造成变压器温度不正常。此时, 在变压器不停电状态下, 可对冷却装置的部分缺陷进行处理, 或按规程规定调整变压器负荷至相应值。

(4) 变压器油有新油和运行油两种。新油呈亮黄色, 运行油呈透明微黄色。运行值班人员巡视时, 发现变压器油位计中油的颜色发生变化, 应取样分析化验。当化验发现油内含有碳粒和水分、酸钾增高、闪光点降低、绝缘强度降低时, 说明油质已急剧下降, 容易发生内部绕组对变压器外壳的击穿事故。此时, 变压器应停止运行。若运行中变压器油色骤然变化, 油内出现碳质并有其它不正常现象时, 应立即停用该变压器。

(5) 变压器运行中渗漏油的现象比较普遍, 主要原因有:油箱与零部件连接处的密封不良, 焊件或铸件存在缺陷, 运行中额外荷重或受到震动等;内部故障使油温升高, 引起油的体积膨胀, 发生漏油或喷油。日常的维护维修中我们一定要时刻注意是否有引起漏油现象发生的小细节破损, 例如小螺丝的松动, 橡胶的断裂或者变形, 密封面的不洁净等。

2.2.3 三相电压不平衡

(1) 三相负载不平衡, 引起中性点位移, 使三相电压不平衡。如变压器带有大功率的单相电炉、电气机车、电焊变压器等。

(2) 系统发生铁磁谐振, 使三相电压不平衡。

(3) 绕组发生匝间或层间短路, 造成三相电压不平衡。

(4) 变压器两相运行。如三相变压器一相绕组故障;三相变压器某侧断路器一相断开;三相变压器的分接头接触不良;三台单相的变压器组成三相变压器, 其中一台故障, 两台单相变压器运行等。变压器不对称运行, 会造成变压器容量降低, 同时, 对变压器本身有一定危害, 因电压、电流不对称, 对用户也造成影响。因此, 变压器出现不对称运行, 应分析引起的原因, 并针对引起的原因, 尽快消除。

2.2.4 油位异常

为了监视变压器的油位, 变压器的油枕上装有玻璃管油位计或磁针式油位计。油枕采用玻璃管油位计时, 油枕上标有油位监视线, 分别表示环境温度为-20、+20、+40时变压器正常的油位。如果采用磁针式油位计, 在不同环境温度下, 指针应停留的温度由制造厂提供的油位—温度曲线确定。变压器运行时, 正常情况下, 变压器的油位随变压器油温度的变化而变化, 而油温取决于变压器所带负荷的多少、周围环境稳定和冷却系统运行情况。变压器油位异常有如下三种表现形式:

(1) 油位过高。油位因油温升高而高出最高油位线, 有时油位到顶看不到油位。油位过高的原因是:变压器冷却器运行不正常, 使变压器油温升高;油受热膨胀, 造成油位上升;变压器加油时, 油位偏高较多, 一旦环境温度明显上升, 就会引起油位过高。如果油位过高是因冷却器运行不正常引起的, 则应检查冷却器表面有无积灰堵塞, 油管道上、下阀门是否打开, 管道有否堵塞, 风扇、潜油泵运转是否正常合理, 冷却介质温度是否合适, 流量是否足够。如果油位过高, 是因加油过多引起的, 应放油至适当高度;若油位看不到, 应判断为油位确实高出最高油位线, 再放油至适当高度。

(2) 油位过低。当变压器油位较当时油温对应的油位显著下降, 油位在最低油位线以下或看不见时, 应判断为油位过低。造成油位过低的原因是:变压器漏油;变压器原来油位不高, 遇有变压器负荷突然下降或外界环境温度明显降低时, 使油位过低;强迫油循环水冷变压器油漏入冷油器时间较长, 也会使油位过低。油位过低, 会造成轻瓦斯保护动作, 若为浮子式继电器, 还会造成重瓦斯保护跳闸。严重缺油时, 变压器铁芯和绕组会暴露在空气中, 这不但容易受潮降低绝缘能力, 而且可能造成绝缘击穿。因此, 变压器油位过低或油位明显降低, 应尽快补油至正常油位。如因漏油严重使油位明显降低, 应禁止将瓦斯保护由跳闸改为信号, 消除漏油, 并使油位恢复正常。若大量漏油, 油位低至气体继电器以下或继续下降, 应立即停用该变压器。

运行中的变压器补油时, 应注意下列事项:1) 补入的新油应与变压器原有的油桶型号一致, 防止混油。对于10 kV及以下变压器可补入不同牌的油, 但应做混油的耐压试验;对于35 kV及以上变压器应补入相同牌号的油, 也应做耐压试验。2) 补油前, 应将气体保护改接信号位置, 防止误跳闸。3) 补油后要注意检查气体继电器, 及时放出气体, 若在24h后无问题, 可重新将气体保护接入跳闸回路。4) 禁止从变压器下部截门补油, 以防止将变压器底部沉淀物冲起进入线圈内, 影响变压器绝缘的散热。

(3) 假油位。如果变压器油温的变化是正常的, 而油标管内油位不变化或变化异常, 则该油位是假油位。造成假油位的原因可能有:当非胶囊 (胶囊也称胶袋) 密封式油枕油标管堵塞、呼吸器堵塞或防爆管气孔堵塞时, 均会出现假油位。当胶囊密封式油枕内存有一定数量的空气、胶囊手足呼吸不畅、胶囊装设位置不合理及胶囊袋破裂等也会造成假油位。处理时, 应先将重瓦斯保护解除。

(4) 变压器运行时, 一定要保持正常油位。运行值班人员应按时检查油位计的指示。油位过高时 (如夏季) , 应及时放油;在油位过低时 (如冬季) , 应及时补油, 以维持正常油位, 确保变压器安全运行。

2.2.5 油枕或防暴管喷油

(1) 当二次系统突然短路, 而保护拒动, 或内部有短路故障而出气孔和防暴管堵塞等。

(2) 内部的高温和高热会使变压器突然喷油, 喷油后使油面降低, 有可能引起瓦斯保护动作。

2.2.6 其它

变压器发生异常有很多现象, 如继电保护动作;分接开关故障, 绝缘套管闪络和爆炸等, 为确保变压器能正常运行, 在日常巡检中应严格按变压器运行巡视检查的内容进行检查, 多观察变压器是否与往常不一样的表现, 如果有发现异常, 应及时分析原因, 根据实际情况对其进行处理。

3 结论

水与电在日常生活中与我们息息相关, 供水泵站是供水系统中的一个重要环节, 自然也与我们有着不可分割的关系。供水系统的正常运行离不开各泵站机电设备的完好性, 所以在日常维护维修中, 我们应该时时注意供水机电设备的正常情况。对于异常情况, 及时发现及时处理, 千万不要以小错误堆积, 进而演变成不可解决的大错误, 到时后悔来不及。供水系统中各供水泵站的机电设备中, 泵组及变压器是非常重要的设备之一, 它们任何的异样都会导致整个供水系统的瘫痪, 所以各日常维护工作人员, 在日常维护中要多频率的对它们进行维护保养, 以确保供水系统的完好及正常化。同时在对设备维护保养中要注意保护好个人安全, 在对带电设备维护保养时应做好绝缘措施。

参考文献

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供水与废水处理技术 篇6

因此, 结合提标后各污水处理厂运行中存在的问题及出水监测数据来分析主要影响因素, 判断形成相应的技术对策和建议。

一、供水公司各污水处理厂的基本情况

1.沙营污水处理厂采用水解酸化+曝气生物滤池工艺, 日处理污水能力12万m3/d, 污水排放设计按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准实行排放。

2.河口污水处理厂采用一体化氧化沟工艺, 污水处理规模为3万m3/d, 出水设计按照GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准排放。

3.孤岛污水处理站采用卡鲁塞尔氧化沟工艺, 设计处理能力为5000m3/d, 2006年9月试运行。污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准。

4.仙河污水处理厂站采用生物接触氧化法处理工艺, 设计处理能力4000m3/天, 1986年投产, 污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准。

二、2013年1-5月份各污水处理厂出水水质监测数据超标统计情况

1.水质监测数据超标情况分析:

(1) 沙营、河口两污水处理厂cod出现超标, 均在冬季, 其中沙营一次, 出现在1月24日, 河口两次, 出现在1月7日、2月18日。从进口指标、水量、运行等方面分析发现, 当时沙营、河口cod进水平均190mg/l、175mg/l, 均未超过200mg/l, 属于正常范围值, 运行状况也未出现异常波动, 对比第三方在线检测数值, 均未出现超标项, 且对比中还发现, 油田技术检测中心提供数值与在线数值差距较大。询问两污水处理厂自身化验也未显现异常。超标原因疑为检测方法中氯离子干扰, 取样化验当日, 1月7日氯化物3532mg/l、2月18日氯化物3345mg/l, 较去年同期高出许多, 易对cod检测重铬酸盐法产生影响。

(2) 四座污水处理厂悬浮物、总磷总氮等指标超标情况出现次数较多, 与自身工艺、对悬浮物、总磷总氮等指标处理能力关系很大, 缺乏深度处理工艺有关, 工艺流程简单的水厂处理能力越差, 超标次数越多。

三、对策措施和建议

1.加快现有污水处理厂的升级改造和新建污水处理厂的投运工作, 合理安排工期, 统筹交叉施工, 争取年底完成河口污水处理厂的升级改造工作, 西城南、滨海两座新建污水处理厂能按时投入运行, 为沙营、仙河污水处理厂进行污水分流, 减轻其运行压力, 保证出水合格率。

2.为实现按照新标准达标排放, 各污水处理厂应根据进厂水量、水质、天气的变化, 合理分配工艺水量, 通过控制现有工艺单元、多开展药剂试验、提高化验检测次数、调节运行参数等措施, 保证工艺的平稳运行, 提高出厂水质合格率。

结论

由于四座污水处理厂均没有完成升级改造工作, 对于提标一级A后的应对效果不力, 主要原因为工艺自身的限制, 而与运行本身关系也很大。在东营市为了保证实现水气污染治理目标而提标的前提下, 各污水处理厂运行遇到一些困难, 在升级改造或新厂尚未完工时, 就必须从运行管理上深挖潜力, 科学合理地调控运行, 确保出水水质的达标。在进水水质异常、进水量大的情况, 首先保证自身的运行安全, 并及时向东营市环保部门反映, 消除环保隐患, 维护自身利益。

参考文献

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供水与废水处理技术 篇7

1 立项原因及背景

该公司现有供水管线220余公里, 日供水量约11万立方米, 由于公司供水管道大多敷设于19世纪60年代至90年代初期, 采用地形资料陈旧, 资料精度不高或与现状不符, 且资料都是图纸、图表方式记录保存, 采用人工方式管理, 效率低下。随着城市发展, 地面环境发生巨大变化, 原有管线资料已无法满足供水企业“安全用水, 优质服务”的要求, 更难以适应各种突发事故的应变处理需求。

供水管线信息系统是以地理信息系统技术为平台, 通过实现供水管线、管材、管径、阀门、检查井等综合信息输入、查询、管理, 管网系统横纵剖面图纸的绘制以及地形和专业管线图纸输出等功能, 同时为管网系统规划设计、改造施工等提供准确可靠的地下供水管线的分布、走向、埋深等状态信息及各专业属性信息, 还能够对供水管网进行计算机管理与辅助决策, 从而实现动态的现代化管理。因此开发建立精确、完整的供水管线地理信息系统, 在提高供水公司的科学管理水平, 降低运行成本, 确保管网系统安全、稳定运行等方面都将发挥十分重要的作用。

2 项目研究的技术路线

本项目的研发工作, 首先要收集现有的原始资料, 并进行分类编码, 然后到现场进行实地探测, 用GPS对管线及其附属物进行定位测量, 再将探测和定位测量所获得的数据, 制成管线探测数据成果表, 并以此成果表里的数据为依据, 建立相关数据库, 即“点表”和“线表”, 把“点表”和“线表”数据录入计算机进行编辑, 开发功能块后, 进行系统联合调试并试运行, 若系统运行稳定并可达到预期效果, 则系统研发成功。

3 项目的研究实施

供水管线地理信息系统研发分为供水管线探测和系统开发两个阶段, 第一阶段为供水管线探测, 这个阶段所获得的成果是第二阶段系统开发的根本依据, 只有管线探测获得了精准的信息数据, 才能开发出先进的功能完善的实用的地理信息系统。

3.1 地下供水管线探测

采用现代无损探测技术和方法来确定地下管线属性、空间位置的全过程, 谓之地下管线探测。利用世界先进的英国产的管线探测仪RD-8000等仪器对公司现有的供水管线进行现场实地精准的探测, 是彻底搞清供水管线现况、研究开发供水管线地理信息系统的根本依据。

本次探测的工区面积约156平方公里, 供水管线均为该公司供水的主干管线, 分布范围广, 地表条件复杂, 在城市区, 地面建设的迅速现代化, 挤占供水管线多有发生, 供水管线现况不清, 资料不全, 向各厂矿供水的每组管线延伸距离长, 埋深大, 无地面标识物, 因此探测难度大, 管道材质有钢、铸铁、水泥、玻璃钢等多种材质, 增加了探测难度。我们深入现场进行实地连续追踪探测, 准确地查清了供水管线的起点、终点、走向、分布、拐点、分支、连接关系, 对于管线复杂的地方, 采用不同频率加载搜索模式探测以确保准确无误。

3.2 地下供水管线测量

地下供水管线测量一般包括控制测量和地下管线测量, 以地质处提供的基准点为基准在测区内进行供水管线测量, 来获得地下供水管线坐标和高程。为了保证测量精度, 我们选用了最新先进的GPS科力达风云K9T进行图根控制网布设, 在基准控制点上架设基准站, 在测区内每一个加压站设置检测站, 在测区内均匀布设了15个图根控制点, 把外业测量所获得的数据, 严格的按规定记录并及时导入计算机, 以确保数据安全无误, 切实做到一个不丢, 一个不漏, 将测量的管线点数据全部列入地下管线点成果表中。

3.3 依据供水管线信息数据, 按要求建立数据库

以计算机技术、网络技术为基础, 以供水管线外业探测所获得的管线信息数据为依据, 研究开发先进的供水管线地理信息系统。

(1) 首先优选大型Map GIS软件为开发平台, Map GIS是我国具有完全自主知识产权的地理信息系统软件, 是全球领先的搭建式GIS数据中心开发平台, 能实现管线探测与GIS的完全融合。 (2) 利用Map GIS的转换功能, 把CAD格式的地形图转换成Map GIS格式, 作为供水管线地理信息系统的底图数据, 以便系统的开发。 (3) 把外业探测所获得管线数据, 按Map GIS数据管理的要求, 建立了“管线点属性数据库”<点表>和“管线线属性数据库”<线表>输入计算机, Map GIS管网信息系统将自动读取“点表”和“线表”, 依测据点的编号建立管网拓扑关系, 测点的编号是唯一的, 从而建立起依据外业探测的供水管网。

竣工图入库:可直接将纸质竣工图纸进行矢量化处理, 并自动接边建网;提供CAD等电子竣工图数据建网向导, 可便捷地导入到供水管网数据库中。

3.4 供水管线地理信息系统架构设计

根据该项目的具体情况和实际需求, 整个系统的总体结构设计共分为四个层次, 包括软硬件基础层、数据中心、供水地理信息系统平台、应用层。

4 供水管线地理信息系统功能描述

4.1 地形图库管理功能

本系统具有海量的图库管理能力, 对测区内的地形图统一管理, 包括增加、删除、编辑、检索等, 具有图幅无缝拼接和可按多种方式调图的功能;能够提供外业探测成图与建库一体化工具;支持从Access、Excel中导入外业数据并成图, 可进行管点连通度、坐标、孤立管点、空值、负值和重复值等检查, 保证外业探测数据的质量;可实现不同格式、不同比例尺的空间数据转换。

4.2 管线数据管理输入与编辑功能

系统提供输入编辑工具 (鼠标和键盘方式) , 可以在已有管网中进行添加、修改、删除等操作, 达到管网及其设备的输入目的;提供对已经建库的管网的图形、属性的编辑和修改工具;提供对管网设备 (包括管点设备和管线设备) 的属性和参数的编辑、统改。

4.3 管线信息检查

检查有重复错误的管件属性;点击单个管件修改其属性数据, 如更换某一钢材管线为球墨管, 更换较大口径的管线, 都可以直接修改属性更新属性数据;按条件批量修改管件的属性;按管件图形参数批量修改管件属性数据。

4.4 管线信息查询、统计功能

系统可实现图数互动的联动查询功能, 提供图形检索属性和属性检索图形的双向查询功能;能够方便地对阀门及其它管网设备的定位图、操作图等所有信息进行搜索查询, 提供从空间位置和文字 (地名、阀门编号等) 为信息的交互式查询;能够按照所给区域范围、任意条件来浏览查询设备属性, 且所有查询出来的数据都可输出其它通用数据格式。

4.5 管线信息分析功能

系统可实现对供水分公司的管网系统爆管分析、消防栓搜索分析、缓冲区分析、连通分析、预警分析、横纵断面分析等功能。全面检查管网的阀门是否全部处于开状态, 并产生当前关闭的阀门的列表, 由列表可以定位到阀门的空间位置。

4.6 地图量算功能

系统提供丰富的量算功能, 包括自由量算和定位量算功能。在进行自由量算时, 系统提供圆形、矩形、任意多边形、折线和角度的量算功能。

4.7 管网更新与维护

系统允许任意修改数据库结构、管网设备图示符号, 提供对管网数据的错误、一致性及拓扑完整性进行检查和自动校正, 并可直接输出管网明码文件。

4.8 管网数据输出功能

实现与综合管网及其它专业管网信息系统间的数据交换, 还可实现管网图形和属性数据转换成明码txt格式文档以及转换成外业探测数据表格。

5 结论

供水管网地理信息系统的建立, 确保了公司供水管网资料的完整、准确, 方便了管理人员对大量资料进行高效科学的管理, 同时也便于决策者随时掌握最新的管线数据信息, 为地下供水管线的维护、检修、改建提供了准确的依据和科学的检修方案, 提高检修效率, 缩短停水时间, 减少经济损失, 确保各类用户的生产和生活用水的稳定供给, 确保了公司供水事业稳步健康的发展, 是管网运行中的有效管理工具。

参考文献

[1]严煦世, 刘遂庆.给水排水管网系统[M].中国建筑工业出版社, 2006 (01) .

[2]张新长, 曾广鸿, 张青年.城市地理信息系统[N].科学出版社, 2008 (03) .

[3]刘遂庆, 郑小明.供水管网现代理论与工程技术论文集[C].中国建筑工业出版社, 2007 (11) .

基于VBA的供水管线数据处理方法 篇8

关键词：供水管线,MapGIS,VBA,Excel,CAD,数据处理

0 引言

随着城市建设的快速发展,城市地下管线信息系统显示出越来越重要的作用。经过多年的努力,对管线信息系统的相关研究已经比较全面,许多成熟的管线信息系统软件已经在生产生活中得到很好了应用。例如,MapGIS、ArcGIS地下管线信息系统就是其中比较成功的产品。然而对管线信息系统中最基础的外业采集数据的处理,并没有得到相应的提升。这其中的主要原因是地下管线种类繁多(据统计,新建配套较完善的住宅小区综合管线达12种以上),并且各种管线所属单位对管线数据所负载的信息有各种不同的要求,并随着单位业务的发展而不断的变化需求。市场中开发出来的不多的几款处理软件虽具有通用性的特点但只是一个大的框架,不能满足某一种管线单位精细动态化格式的要求。时下管线基础数据处理的一般流程为把外业物探属性数据加入到测量数据的文本文件中,形成南方Cass成图系统下的数据格式(1,F-2-0.65-,491739.546,3102540.975,4.988),然后展点进入CAD,对照外业数据记录表连线成图,检查各项指标,最后成图、成表。这种做法的主要缺点是手工参与的步骤过多,增加了出错的几率,数据量超过两千点以上时,处理与修改的难度直线增加,数据处理的速度和效率不高。本文结合工作实际经历,以供水管线MapGIS为例,介绍使用Excel和CAD本身内置的VBA语言编写的连接二者的数据处理程序来快速处理供水管线基础数据的方法。用本方法处理其它管线(例如,电力、煤气、通讯),同样适用。

1 数据处理总体流程图(见图1)及说明

(1)测量数据.txt中格式注释:点号,,横座标,纵座标,高程(各项以逗号分隔,点号与横坐标之间双逗号“,—,”表示属性录入为空)

示例:1,—,491739.546,3102540.975,4.9882,—,491739.450,3102541.466,5.120

(2)物探属性.xls中格式注释:本点号,上点号,点类型,埋深,管径,口径

示例:

2 主要程序步骤与实现

2.1 合并“测量数据”与“物探属性”

将全站仪下载传输来的“测量数据”保存于“桌面”为文本格式,用Excel打开“物探属性”表格(物探属性位于“Sheet1”中),启动VBA程序,使两文件合并为坐标与属性一一对应的Excel文件。主要代码如下:

2.2 Excel数据表导入CAD绘图

在Excel界面启动程序激活CAD,2.1节生成的表格数据将自动导入CAD,生成标有点号、属性及连线走向的管线图形,用以检查各个点位的空间位置、口径、材质、流向是否有误,并加以改正。主要代码摘抄如下:

示例图形如图2所示。

2.3 生成MapGIS标准数据格式

在CAD界面启动程序,遍历图层,激活Excel,提取图形坐标及属性至Excel生成系统入库需要的标准数据表格。主要程序如下:

最终MapGIS标准数据格式以及对应的CAD最终管线图示例如图3和图4所示。

以上程序均经过作者的长期实际工作验证,前后五年时间里已利用此程序处理供水管线850余公里。不同的Excel和CAD版本只需将VBA编辑器中“工具”下的“引用”换做相应版本号即可。而且笔者为上述三个程序步骤制作了“按钮”嵌入Excel和CAD工具栏,实际处理时只需点击相应按钮即可。

3 结束语

由于Microsoft Office和AutoCAD都将VBA作为二次支持内置其中,这无疑给两种软件之间提供了一个高效廉价的数据通信接口。Excel强大的数据处理功能,CAD直观的图形表达方式,借助VBA的二次开发,简单的几行代码,不仅实现了复杂的管线数据处理,而且能使处理方法更适合本单位的实际工作需要,具有针对性,又可以根据单位不同时期的需要及时更改数据格式及其信息含量,即节省了购买软件成本,又可以灵活运用,能更好地为各生产部门服务。

参考文献

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[2]张帆.AutoCAD VBA二次开发教程[M].北京:清华大学出版社,2006.

[3]曾洪飞等.AutoCAD VBA&VB.NET开发基础与实例教程[M].北京:中国电力出版社,2008.

[4]王军等译.巧学巧用Excel2003 VBA与宏(中文版)[M].北京:电子工业出版社,2005.

[5]牛建国,赵英志,王润峰.AutoCAD中的面域对象在图形检查中的应用[J].测绘通报,2009,(4):54～55.

供水与废水处理技术 篇9

1 供水主管道的腐蚀现状

对富川县城供水管道，根据不同的使用年限、不同的管材、管径等因素，对管道内壁的腐蚀情况进行了取样调查，从调查的情况分析，凡是没做内衬的管材，使用5年以上均百分之百地被锈蚀，尤其是普通铸铁管材更为明显，结出4.5cm高的锈瘤。从管道中取出的锈块，大的约有5cm，可见管道腐蚀的严重性。

供水管道内部严重的腐蚀结垢，在流速偏低或滞留水的管网末端，一旦管内水流改向或突然加快时会引起水浑浊、发黄。内部结垢还造成管径断面缩小，有的DN100管的断面仅相当DN50管的断面或者更小，严重影响管网水质及输水能力。管道缩径很厉害，影响水质水压，加大了管网运行负荷。

2 供水主管道的腐蚀原因

2.1 水质的影响

1)城市供水的pH值一般在7～9范围内，pH值的升高有助于对铁的腐蚀的抑制作用。

2)供水中的溶解氧含量的增加能加剧腐蚀，特别是在管网中的水流速度高的情况下。在供水静止的管道中，由于腐蚀产物能滞留在管道内表面上，起到一定的保护作用，故在供水静止状态下，水中溶解氧的增加，并不能明显提高腐蚀速率。

3)供水中的二氧化碳包括游离的二氧化碳和水中的碳酸，能与输水管道表面的氧化铁形成一定的化合物，促进氧化铁层的脱落，从而促进管壁腐蚀。

4)供水中的硫酸盐和氯化物对腐蚀的影响可用拉松指数α描述，α={[SO42-]+[Cl-]}/[HCO3-]。α值越大，表示水的腐蚀性越强。

2.2 其它因素的影响

1)供水中的残留消毒剂会增加管道腐蚀。游离氯和氯化铵都会对金属输水管道造成有害腐蚀，这一点是比较明确的。如果当管道内有微生物腐蚀时，残留消毒剂将使微生物腐蚀减缓。

2)供水管网中的管道使用年限的影响。在开始阶段随着管道的使用年限增加，腐蚀越严重。但是当达到一定的腐蚀程度后，由于腐蚀产物的保护作用，腐蚀速率开始变缓。

3)管网中的输水速度提高会给腐蚀过程提供更充分的溶解氧，有助于腐蚀，而且高流速的水会将腐蚀层从管体上冲刷掉，从而加剧管体的腐蚀。

4)生物活性的影响。供水管网中往往存有很多微生物，他们能够引起多种方式的钢管腐蚀。然而在管道内生长出的生物菌膜又是一层防腐屏障。细菌也可以消耗氧。因此活性生物对管道的腐蚀具有正反双重作用，但最终常见的还是表现一定的腐蚀作用。

5)某些水中的重金属对输水铁管内壁起到电化腐蚀作用，对管体是有害的。

3 供水管道腐蚀的危害

管道腐蚀影响主要表现在三个方面，首先是管体破损和腐蚀产物造成水质的二次污染，其次是漏损增加，再者是管网过水截面减少和磨阻增大而影响供水能力。

3.1 污染水质

管网的泄露和锈蚀是水质事故的重要成因。来自国内大中城市自来水公司的调查数据显示，末端水的浊度、细苗总数、总大肠菌群和游离余氯全年综合合格率较出厂水降低3.05%。在这些菌中有病原菌, 也有对管道起腐蚀作用的细菌。这些各种各样的细菌，有的严重影响水质，有的则加剧了管道腐蚀，从而缩短管道的使用寿命。水质受到污染，严重影响了用水者对自来水使用的信心。据调查，建设初期铺设的许多管道当时未采用内外防腐措施，现在锈蚀已相当严重，成为“红水”、“黑水”等水质事故的诱因。

3.2 漏损增加

根据一项深圳地区的管网检漏报告显示仅1999年查出的漏量就698.78 m3/h，按现行水价1.5-2.0元/m 3计，年直接经济损失高达1000余万元。在总共112处漏点中，因腐蚀造成的为60处，占漏点总数的53.57%，漏量达397.07m3/h，占漏量总数的56.38%。无论漏点数还是漏量，腐蚀原因都居第一位，比其它所有种类的总和还多。

3.3 供水能力降低

由于长期受到水的腐蚀作用，管内壁上生成一种含有多种成分和细菌的“生长环”，这些锈垢逐年加厚，不仅影响供水水质，还严重影响原有管道的过水断面，降低输水能力，也使管道阻力增大，而造成供水压力下降。为了保证供水服务的水压，必须采用高扬程水泵来加大水压，这不仅浪费电能，也会增大漏失水量。

4 管道的腐蚀处理措施

管道腐蚀之后重新敷设对城市破坏较大，而且费用不菲。目前比较成熟的免开挖管道修复技术除了能保证管道的使用寿命外，还减少了对城区的破坏，成本也较新敷设管道低，是解决供水管道腐蚀问题的行之有效的新方法。目前在深圳、武汉、济南等地已有成功应用，其主要的技术方法是刮管以及刮管之后的管道衬里。

4.1 刮管方法和类型

4.1.1 高压射流法

这种方法，可以不需要断管，利用管道本身的一些附属设备进行除垢，使用的喷头直径很小，喷射出水流的除垢效果距离喷头越近越好。适合清洗中、小型口径的管道。对高压水射流原理分析，并进行一系列的试验研究，结果表明射流角度在35o～45o之间，孔径在1.4～1.6mm之间，孔数在8～10个之间射流将产生较大冲击力和推力。

4.1.2 机械刮管

机械刮管的施工长度一般每次可刮管100～150米，对于较长距离的管道要分成若干个清洗段，分别断开，逐段实施从而增加人工开挖工程量和施工停水时间。机械刮管涂衬每进行一个工作段，需要断管、刮管、涂衬、水泥砂浆养护、冲管等多道工序，一般要一天才能完成。

4.1.3 弹性冲管器法（Poly-Pig清管法）

Poly-Pig，意思是利用充气的特制工具来刮掉管道内壁附着物。使用Poly-Pig清洗管道，可针对软硬不同的锈蚀、结垢，选用不同形式的清管器，既可除掉管道内的锈蚀结垢物，也能对新排管道通水前进行清除，并且节水、高效。Poly-Pig清管方法适用于DN100以上的各种口径管道除垢工作，一次清管长度可由几十米到几千米，只要管道没有变径，可通过任何角度的弯管和阀门(除碟阀外)，进行长距离清管。清管时停水时间短，一般100米的管道，只用一天就可以清洗干净，并恢复供水。弱点是目前国内还没有与其配套的衬里技术，另外，除锈效果也不是很好。

4.1.4 空气脉冲法

这种方法利用气水混合物不断变换压力使管道内壁附着物脱落，这是一种特别适合城市供水管道内除锈的方法。

除锈是管道翻新的基础。另外，从外地成功经验看，单纯利用一种方法的效果都不太理想。故应针对管道内结垢成分进行调研后，才能找出一种行之有效的方法。表1是目前国内各种挂管技术的应用现状对比。

4.2管道衬里的方法和类型

旧管道刮管除锈后的管道衬里可使旧管道恢复原有输水能力，延长管道的使用寿命，这项工作是非常必要的。但刮管以后如不进行涂衬的管道，通水后的腐蚀速度是非常快的。

4.2.1 水泥砂浆衬里

水泥砂浆衬里靠自身的结合力和管壁支托，结构牢靠，其粗糙系数比金属管小(n值不大于0.012)，从而保持和提高了管道的输水能力。其次，其因水泥与金属管壁接触，形成很高的pH (PH≥12)值溶液，从而抑制了管内壁表面被氧化，避免了腐蚀与结垢的产生。再次，长期使用对水质无不良影响。水泥砂浆化学性质比较稳定，避免了防护层对水质的不良影响，保持了水质。而且，水泥砂浆衬里施工工艺简单，造价低。水泥砂浆衬里施工前对金属管内壁表面的涂质量要求比有机涂料低(工具除锈即可);另外，水泥砂浆取材容易，价格便宜。因此，在实际工程中被广泛采用。国内外实践也表明，以水泥砂浆衬里作为金属给水管内壁的防护层，具有显著的优点和实用效果。

上海新肇周路敷设的给水钢管(DN800mm、长212km)施工中没有采用防护层，在使用23年后内壁腐蚀结垢严重，因多处穿孔漏水而报废更新。而大约同期施工的武汉汉阳明德路给水钢管(DN100、118km)施工采用水泥砂浆衬里，该管段至今运行良好，仍可达到设计供水能力。

4.2.2 环氧树脂涂衬法

环氧树脂具有耐磨性、柔软性、紧密性，使用环氧树脂和硬化剂混合后的反应型树脂，可以形成快速、强劲、耐久的涂膜。

环氧树脂的喷涂方法一次喷涂的厚度为0.5～1mm，便可满足防腐要求。使用速硬性环氧树脂涂衬后，经过2小时的养护，清洗排水后便可使管道投入运行。采用环氧树脂喷膜强化保护处理新工艺改造后的水管，一般情况下10年内能完好如初。环氧树脂防腐性能的静态和动态试验结果表明，未涂膜铸铁管道中铁浓度很高，而且增加很快;而涂膜后缓蚀效果很明显。可见，环氧树脂的防腐效果很好。

4.2.3 内衬软管法

用内衬软管法来解决旧管道防腐的方法，有滑衬法、反转衬法、“袜法”及用poly-pig拖带聚胺脂薄膜的方法等。这些方法都能形成“管中有管”的防腐形式，防腐效果非常好，在长距离无支管的情况下特别适用，但不适合城市供水管道。

利用此技术对管道进行翻新，在保证管道使用寿命的前提下改善水质，是一种行之有效的城市地下管道施工技术。根据经验，软管方法施工费用为传统的“大开挖”更换工艺的55%～70%，工期缩短一半，对周围环境影响小，而性能和使用寿命增加一半以上。

以上几种防腐方法，都要考虑构造物的材质，做好计划，便于在平常的维修计划中列入执行。在具体计划中，某段材料的腐蚀抑制力可以忽略，以增加整体管道的防腐能力。

5 结语

目前旧管道内沉积和锈蚀的日益严重不仅降低了供水能力，还导致管道内水质恶化，影响区域形象。因此，加强给水管道的科学管理，正确解决管道内的沉积锈蚀，利用管道的刮管与涂衬是提高效益、节约资金、搞好服务的一项宜要措施，它既能改善供水水质又可延长管道的使用寿命，有不容忽视的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]佟潮阳.浅谈供水管道腐蚀的预防措施[J].中国科技信息.2005 (7) .

[2]刘东新, 高洋.供水管道的腐蚀现状及对策[J].黑龙江科技信息.