关键词城镇中心城区超大型水厂原址的升级改建工程集约化理念，保持一定生产规模市场需求水质提高、节能减排、安全可靠本文通过工程实例讲解了大型水厂升级改建的理念和实践中：合理利用原先设施节省投资，在水厂布局和用地有限的条件下，既保持水厂长时间生产（不减产或少减产），又要保证施工安全可靠，已完成大型水厂的升级改建工程。1改建理念（1）使用节地型、加权式的处置构筑物。这是升级改建工程中的核心问题，即必需首先解决问题用地问题，才能使改建工程以求展开。根据所要展开改建工程的工艺流程和工程目标拒绝，合理地、最大化地将各处置可分（辟）筑城物加权建设，用于地最小化，如沉淀池和清水池、滤池和清水池（认识池）、配上水井和实臭氧认识池、中间提高和滤池及鼓吹冲洗设施、分列泥水系统中的各种搜集池、稀释池和水解车间及其特药、配电等。

（2）使用“腾笼换鸟”式，分阶段实行。如何解决问题边生产边改建，是很多老厂改建时广泛面对又必需彻底解决的现实问题。回应，必须融合水厂自身条件和生产特点，与业主充份辩论，找到生产改建过程的关键节点，确认改建过程中的低于确保制水量，限定版改建范围，在城市供水管网协商调度下，有的组织有应急预案前提下使用“腾笼换鸟”的方式，分阶段实行升级改建，以解决问题边生产边改建问题。

（3）新的辨别各生产管线。水厂看不到的地下管道，是改建工程中的重要一环，却是厂区内绝大多数都是重力流管道，各自功能有所不同、错综复杂、密不可分，全面的辨别和统一的布置要求了生产的流畅与否。根据整体改建工程目标与方案，重复使用已完成总图管线布置，并融合改建阶段步骤具体方法实行。

（4）合理安排杨家设施、设备的改建时序。在升级改建工程的同时，必须融合升级改建目标，全面分析评估杨家设施、设备，一一找到问题所在，再行展开有针对性的解决方案，因地制宜，讲求实效，统一布局，优化整体设计，合理安排改建工程时序，再行辟后拆卸，有序展开。（5）合理规划智慧化改建进程。

随着近年来BIM技术、AI技术和VR技术的不断进步、城市参数化水平大大提升，水厂管理的智慧化，已沦为供水行业技术变革的亮点，建构智慧水厂框架，在生产运营、参观自学、确保监测、环境掌控等各领域逐步推进智慧化，早已沦为今后大型水厂升级改建的重点内容。2工程实例2.1水厂现状某城市大型水厂初建传世1958年，坐落于当初的城市郊区，该区现在已沦为城市主城区，四周被居民区、道路、河道所围，无能用的新改建用地，即改建工程不能在现水厂内部实行，并拒绝保持生产确保居民用水。

水源为某运河水系，原水经水源泵站、增压泵车站运送至水厂。泵站和水厂内部都先后几经多次配套、改建，构成了现在水厂的2条制水系统，即14.5万m3/d和10.5万m3/d制水系统，共计3两组沉淀池，3两组滤池，6两组清水池，2座二级泵房。

另有1座原水水源泵站和1座增压泵车站,其规模都是25万m3/d。2.2不存在的问题（1） 构筑物多、设备陈旧、总图杂乱。水厂自竣工的将近60年时间里，先后经历多次配套、改建，构成了现在多个处置构筑物，总图布置集中、杂乱，且多个构筑物和很多设备都不存在问题。如现有吸食水井分成低、低水位2格吸水井，多年运营管理实践中指出低、低水位运营转换困难，节约能源效果也不显著；特药间设备陈旧必须一一替换，其内部布置、土建隔开亦有多处必须改建，而且现有工艺设备也无法符合新的减少药剂的拒绝；水厂的清水池库容仅有2.2万m3，库容稍小；2座二级泵房和2座原水泵房内水泵机组给定都不合理、效率低落、自动化程度较低。

（2）现状水厂处置效果劣。据近几年水质资料统计资料，现有10.5万m3/d系统的沉后水浊度较高，最低为16.8 NTU，14.5万m3/d系统的沉后水浊度最低约20 NTU，造成出厂水浊度远高于目标值（0.1 NTU），出厂水耗氧量最低为2.85～3.14 mg/L，也无法符合《某省城市供水现代化水厂的出厂水优质标准》中规定的CODMn≤2.0 mg/L的拒绝。（3）水源污染。

原水水质较好，特别是在冬季有机物含量较高，近年来突发性水质污染事件时有发生。在经过多次改建后，入水水质和运营效果有所改善，但耗氧量、锰仍不存在多达国家标准的情况。（4）流程偏移布置。

现状工艺流程是自西向东布置，而原水就是指水厂东侧终端，现状水厂的水力流程显著偏移布置。（5）环保不合格。

由于历史原因，厂区内雨水、污水、部分生产灌溉为合流制，环保部门早已拒绝限期排查。2.3改建目标（1）改建后仍保持水厂规模25万m3/d，出厂水泵扬程也保持42 m，改建期间确保大约14.5万m3/d供水规模。（2）符合出厂水几个主要指标：CODMn≤2.0 mg/L；出厂水浊度≤0.1 NTU；出厂水色度≤5。（3）泵站改建后水泵电机机组效率超过常常运营区段75％以上，并符合水厂有所不同季节和有所不同时段对原水调度的拒绝。

（4）已完成厂区内雨、废水分流，生产分列泥水全部搜集、经处置后达标排放。2.4设计特点及应用于效益设计团队经过多种分析、对有所不同方案展开较为、调研，并多次了解现场与业主辩论、听取意见，还包括工艺方案的自由选择、处置构筑物形式、供水管网调度、应急预案情况等等，几经2年多时间，最后设计引荐了“腾笼换鸟”式，分两阶段实行的改建方案，不仅整体较优，而且改建工程对水厂生产影响大于、安全性、施工可操作性最弱，获得业主完全一致接纳。主要设计特点概括为以下几点。2.4.1最大限度优化统合，提高整体线性规划水平（1）优化的整体升级改建方案。

如前所述，在水厂现有场地范围内，既要构建水厂改建后水质整体提升、布局合理、水利流程流畅，同时还要提升设备与构筑物安全性可靠性，确保改建期间水厂保持14.5万m3/d左右的供水能力，因此采行拆毁水厂部分老旧设施，获释建设空间，展开“腾笼换鸟”式的改建是拟合自由选择。经过分析、评估，现有的10.5万m3/d系统构筑物早已无再度改建的价值，综合技术、经济分析较为后确认全部拆毁为较优方案。以现状水厂中部为界（如图1右图），工程分成两阶段实行，一阶段中，调整保有南部生产线，保证14.5万m3/d规模长时间生产前提下，在厂区北部早已拆毁的区域实行25万m3/d规模的常规处置+深度处置+药剂设施+回用水池等设施的建设，在此期间的低峰供水阶段，实时改建原水水源泵站、增压泵车站。一阶段，25万m3/d主要处置设施工程占地面积指标仅有为0.14 m3/（m2·d），近高于建设部《城市生活垃圾处理和自来水与污水处理工程项目建设用地指标》中0.352 5 m3/（m2·d）指标，构建了最大限度优化统合，保证在受限用地范围内已完成水厂的升级改建。

二阶段，已完成一半新的系统供水后，再行拆毁南部现有设施，原址新建清水池、可供水泵房，并改建现状分列泥水系统，最后构成原始的预处理＋常规处置+深度处置+分列泥水处置25万m3/d规模水厂。（2）集约化布置净水处置的核心设施。

砂滤池、活性炭池、后臭氧认识池、中间提高泵房以及滤池反冲洗泵房、配电、管廊等合初建一体，在确保工艺流程前提下，仅次于程度的节省了占地面积，使原厂区用地无法符合构筑物单个布置的问题获得了有效地解决问题，且灵活的布局增加了构筑物间的水头损失，节省了长年运营电费，节地、节电效果显著。（3）新的辨别和布置各管道系统。在已完成25万m3/d新的系统改建的同时，新的调整分列泥水、反冲洗水等管线，已完成了厂区雨污分流、调整了全厂雨水系统，解决问题了现有厂前区洼地地势、暴雨季节相当严重洪水泛滥的历史遗留问题。

（4）在升级改建工程中，实时已完成了自来水公司“现代化水厂”中对于自动化标准的拒绝，为建设智慧水务做到了整体考虑到和腾出。2.4.2利用现有设施能力，节约资源、节省投资、降低成本（1）对长时间运营和打破运营另设多个模式，在原水水质较好时打破运营，增加运营费用。保有2座还可以利用的清水池、分列泥水处置系统，并根据实际必须已完成部分改建。

（2）水处理构筑物共建后使用渠道相连形式，增加了水头损失。如按沉淀池到滤池节省0.5 m水头损失计，每年节约运营电费10万元。

（3）优化分列泥水系统改建范围，新建返用水池，使现有排泥水池专门用作分列泥水搜集，减少和替换脱水机，搜集、稀释、调节和均衡设施则不用改建。（4）利用现状水源水源泵站、增压泵车站，改建其水泵、电机等设备以及设施的电气设备，在符合全年多个工况条件下，经多方案计算出来较为，引荐出有优化的水泵参数和变频调压电机数量,按改建后水泵机组提升10%效率计，每年节电多达400万元。2.5净水工艺主要参数新建25万m3/d系统处置构筑物的主要设计参数如下：（1）配上水井及实臭氧认识池。配上水井和实臭氧认识池分成2格，对应2两组12.5万m3/d系统，为构建均匀分布配水另设固定式堰，实臭氧仅次于投加率1.0 mg/L。

（2）折板絮凝平流沉淀池。新建4座6.25万m3/d。总絮凝时间大约17 min，共计另设3级。平流沉淀池停留时间大约1.71 h，水平流速17.1 mm/s，入水指形槽溢流率约205.1 m3/（m·d）。

沉淀池入水总渠必要相接砂滤池入水渠，增加了水头损失。（3）综合滤池。还包括均质滤料砂滤池、后臭氧认识池、活性炭导电池以及反冲洗泵房、鼓风机房、配电间和中间提高泵房。

砂滤池分成2两组，每组12.5万m3/d，5格，使用气、水鼓吹冲洗；后臭氧认识池另设2两组，每组12.5万m3/d，臭氧认识时间3段总计大约13 min，臭氧曝气装置使用微气泡曝气头形式，臭氧仅次于投加率按1.5 mg/L；生物活性炭导电池分成2两组，每组12.5万m3/d，4格，炭池薄2.1 m，颗粒活性炭级配上8×30目，不均匀分布系数1.9～2.0；炭床大于空床停留时间为12.2 min，使用单气冲融合单水冲；提高泵房、反冲洗泵房和鼓风机房组团另设于综合构筑物的中部，提高泵共计另设2两组，每组规模12.5万m3/d。反冲洗泵房和鼓风机房为砂滤池和活性炭滤池共用。（4）综合特药间。还包括混凝剂、助凝剂、消毒剂、氢氧化钠等在线倒数投加药剂，不含原料存储、提炼、投加和掌控等功能，也为将来有可能的更好品种药剂的投加不作了工程腾出空间。

碱液、矾液使用玻璃钢储罐储存，皆设在特药间室外。（5）高锰酸钾、粉末活性炭标示间。

展开分开防护设置。高锰酸钾和粉末活性炭在水源再次发生污染或藻类再次发生情况下投加，投加点共2个，分别投加于2两组12.5万m3/d的配水井过水堰后。（6）分列泥水处置系统。

利用腾出的1台离心机方位，追加离心脱水机1套，并替换1台现有离心机，液体负荷1 000～1 200 kg/h。入脱水机含固率不大于3%，水解后污泥含固率小于30%。3运营效果自2016年6月30日建成投产，水厂运营可信，处置效果较好，出厂水水质高于国家标准，在低温较低鼻音期，最低出厂水浊度平稳高于0.19 NTU、耗氧量大于0.72 mg/L、色度不低于5，明确水质如表格1右图。4结语（1）针对水厂原址升级改建的用地难题，通过“腾笼换鸟”的方式，合理区分、具体方法实行，最大限度增加对现有生产的影响，分阶段无缝交会地已完成了升级改建，构建了保持水厂生产供水的同时，符合水质提标、节能减排和安全可靠等多重建设目标。

（2）基于集约化设计和资源节约的理念，将砂滤池、炭导电池及提高、反冲洗等多个处置构筑物共建为一体，回用池加权于机修、仓库间下方，有利于集中管理和节省用地，并合理共用反冲洗水泵与鼓风机，增加了购买费用和管理节点。（3）新的辨别和优化各种生产管线，保证升级改建工程整体成功实行。

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