牡丹江市第四水廠是一座日供水能力20萬(wàn)立方米的現(xiàn)代化水廠，該廠一、二期工程全部由東北市政設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，分兩期建設(shè)，按照國(guó)家新頒布的GB5749—85生活標(biāo)準(zhǔn)以出廠水3度進(jìn)行設(shè)計(jì)，故按新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核定，一期工程供水能力為7.4萬(wàn)立方米，二期工程供水能力為12.6萬(wàn)立方米，合計(jì)供水能力為20萬(wàn)立方米。
　　一、工藝流程及其選擇特點(diǎn)
　　1.工藝流程。
　　四水廠水源取自牡丹江，取水泵站位于江邊，是集中式岸邊取水，設(shè)有五臺(tái)雙吸式離心泵，四用一備，日取水能力22萬(wàn)立方米，至凈水廠鋪設(shè)DN900，長(zhǎng)1500米源水管道3條，凈水廠占地8萬(wàn)平方米，其中綠地占三分之一，主要構(gòu)筑物有凈化間、藥劑樓、變電所、送水泵站、排水泵站、中心控制樓等。
　　一期凈化系統(tǒng)設(shè)有穩(wěn)壓混合井，雙層隔板反應(yīng)池、斜管沉淀池、虹吸濾池。二期凈化系統(tǒng)設(shè)有豎軸式機(jī)械攪拌混合池，網(wǎng)格反應(yīng)池、斜管沉淀池、氣浮池、虹吸濾池；藥劑樓內(nèi)設(shè)有投藥及加氯系統(tǒng)，投藥系統(tǒng)由硫酸鋁投加，水玻璃投加和氫氧化鈉投加組成；送泵站安裝六臺(tái)雙吸式離心泵，四用兩備，由三條DN900管道向市區(qū)供水。
　　2.工程設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)特點(diǎn)
　　(1)由于牡丹江在每年11月中旬至明年4月下旬江水溫度在0—5攝氏度，濁度在10—30mg/l之間，色度在30—40度，在這期間處理的是低溫低濁水，即使多投加硫酸鋁，沉淀池出水濁度也偏高，增加了濾池的負(fù)擔(dān)，濾后水質(zhì)也經(jīng)常超標(biāo)。因此，在二期工藝選擇上，增設(shè)了氣浮池，經(jīng)過(guò)對(duì)比運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)氣浮后出水濁度、色度均有明顯的降低，詳見(jiàn)下表。
　　
　　以上數(shù)據(jù)是在新凈化間分兩套系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比得出的結(jié)果。在水量相同，投加硫酸鋁相同的情況下，東側(cè)系統(tǒng)氣浮池不運(yùn)行，西側(cè)系統(tǒng)氣浮池運(yùn)行。通過(guò)上面數(shù)據(jù)對(duì)比，氣浮池運(yùn)行時(shí)，濁度和色度去除率分別提高95%和86%。
　　(2)二期虹吸濾池采用雙層濾料，即上層是20厘米的無(wú)煙煤，下層是50厘米的石英砂，它具有截污能力強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，濾速快，產(chǎn)水量多，工作周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。
　　二、自動(dòng)控制系統(tǒng)
　　水廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)是中心控制室及五個(gè)自控分站組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。各分站通過(guò)一次儀表把所采集的數(shù)據(jù)傳送給中心控制室的計(jì)算機(jī)，各崗位值班人員可以通過(guò)分站的微機(jī)查看到水廠的各種數(shù)據(jù)，中心控制室是水廠自控系統(tǒng)的中心樞紐，配有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)水廠工藝流程模擬屏，其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)用于控制，監(jiān)視報(bào)警，另一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)模擬屏，監(jiān)視報(bào)警及報(bào)表輸出。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)就地手動(dòng)控制，值班室操作臺(tái)手動(dòng)控制及中控室PLC自動(dòng)控制三種方式，確保了系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。
　　1.取水送水泵站控制：根據(jù)中控室指令，對(duì)水泵機(jī)組及出水閥門進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，即電機(jī)輸出功率、電流、電壓、溫度及機(jī)泵運(yùn)行時(shí)間等。
　　2.SCD控制：根據(jù)對(duì)濾前水濁度的要求和源水濁度，設(shè)定一個(gè)SCD值為反饋?zhàn)兞浚�在源水中投加凈水劑后所測(cè)得的SCD值為前變量，組成一個(gè)前饋一反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，能過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率進(jìn)行循環(huán)控制凈水劑的投加量。
　　3.加氯控制：加氯系統(tǒng)采用以濾后水流量為前饋—反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)控制氯的投加量，由于四水廠加氯間距加氯點(diǎn)較遠(yuǎn)，利用這個(gè)控制系統(tǒng)控制加氯，使出廠水余氯不穩(wěn)定，現(xiàn)在改為以濾后水為控制變量，每千噸水加氯量為控制參數(shù)來(lái)控制加氯量，運(yùn)行效果良好。
　　4.沉淀池排泥及氣浮池刮沫控制：根據(jù)源水濁度不同確定排泥車的運(yùn)行情況，排泥時(shí)間可調(diào)節(jié)，排泥車可以自動(dòng)運(yùn)行。根據(jù)沉淀池出水濁度，確定氣浮系統(tǒng)運(yùn)行情況及刮沫機(jī)運(yùn)行時(shí)間。
　　5.濾池控制：濾池內(nèi)的水位達(dá)到反沖洗水位時(shí)，提出沖洗要求，PLC根據(jù)濾池提出申請(qǐng)的先后順序進(jìn)行排隊(duì)，然后實(shí)施反沖洗。
　　6.污水泵站控制：污水泵站安裝三臺(tái)潛污泵，兩用一備，用超聲波液位計(jì)監(jiān)測(cè)水位，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)計(jì)水位中限時(shí)，啟動(dòng)一臺(tái)潛污泵，水位到達(dá)設(shè)定的上限時(shí)再啟動(dòng)第二臺(tái)潛污泵，當(dāng)水位下降到設(shè)定下限時(shí)，潛污泵停止運(yùn)行。
　　三、氣浮池的運(yùn)行情況
　　1.當(dāng)溶氣罐壓力在3.6—4.0kg/cm2，回水流量在150—165m3/h，釋放器釋放出98%的溶氣量，釋放出的氣泡細(xì)微，密集均勻，附著力好，直徑在20—40微米之間。
　　2.氣罐壓力要求達(dá)到4.5—5.0kg/cm之間。
　　3.氣浮池運(yùn)行時(shí)，出水閥門必須完全打開(kāi)，避免溶氣水在閥門外截流而使氣泡提前釋放，并在管內(nèi)進(jìn)大。
　　4.運(yùn)行時(shí)壓力溶氣罐內(nèi)的水位必須加以控制。不能淹沒(méi)填料層，但也不宜過(guò)低，以防止在出水中帶出大量氣泡，水位應(yīng)保持在罐底70—80cm之間。
　　5.當(dāng)貯氣罐內(nèi)壓力大于溶氣罐壓力時(shí)，才能向溶氣罐內(nèi)注入空氣。為防止壓力水倒灌，本系統(tǒng)安裝了止回閥。
　　6.經(jīng)常觀池面情況，如發(fā)現(xiàn)接觸區(qū)浮渣面不平，局部冒出大氣泡，可能是釋放器堵塞，如果池面出現(xiàn)大面積大氣泡鼓出或破裂，是由于空氣流量過(guò)大，導(dǎo)致回水流量不穩(wěn)定造成的結(jié)果。
　　7.根據(jù)反應(yīng)池的絮凝情況及氣浮池出水水質(zhì)情況,調(diào)整混凝的投加量。
　　四、實(shí)際運(yùn)行情況
　　從13年來(lái)的運(yùn)行情況來(lái)看，水質(zhì)，水量均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，由于氣浮池的使用，使低溫低濁時(shí)期濾前水濁度明顯降低，減輕了濾池的負(fù)擔(dān)。濾池安裝了表沖洗裝置，使反沖洗更加徹底，延長(zhǎng)了濾池的工作周期，通過(guò)對(duì)設(shè)備合理優(yōu)化運(yùn)行，使電耗、藥耗、氯耗明顯降低，達(dá)到了低耗高效的目的。