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摘要：为确保句容市供水安全，增加供水规模，提高供水水质，2011年对句容市第二水厂进行了二期扩建工程，工程规模为7.5万m3/d，工程于2012年竣工投入使用。本文主要对该工程原水水质特点和处理方式进行了介绍，并对主要生产处理构筑物设计进行了介绍。
关键词：常规处理 应急处理措施 高速度絮凝沉淀池 粉末活性炭
中图分类号：O652.61文献标识码： A 文章编号：
句容市地处宁镇扬丘陵山区与太湖平原地区的接合部，东与金坛市、镇江市丹徒区相邻，南与溧阳、溧水，西与南京江宁区、栖霞区接壤，北与仪征隔江相望。句容市城区位于华阳镇。
一期工程简介
句容市城区及周边乡镇主要由句容市第二水厂供水，供水人口约20万
人。第二水厂取水水源为北山水库，备用水源为句容水库。两根原水管道，一根DN1000管道从北山水库取水，自流至水厂；一根DN800管道从句容水库取水，通过泵站压力输送至水厂。
正常年份，北山水库和句容水库库容能满足近期城市的用水量要求，遇干旱年份，水库水量不能满足城市用水量要求时，可通过大道河翻水站引提长江水对句容水库库容进行补给，以满足第二水厂取水需求。
绝大多数时段北山水库、句容水库水质满足国家规定的《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）的要求。其他水库以及湖泊、河道水质绝大多数都是Ⅱ类水，少数时段为Ⅲ类水，符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定的地表饮用水水质要求。每年6-8月份暴雨季节时，水质会有较大波动，浊度骤升，难去除的有机物增加。
句容市第二水厂一期工程于1999年开工，2000年建成，设计规模为7.5万m3/d，采用“小网格絮凝+斜管沉淀+四阀滤池”的处理工艺，占地面积约55亩，并预留有近、远期扩建预留用地。
句容水库取水口处设有加药间1座，向原水管道内投加NaClO液进行预消毒，防止输水管道内滋生藻类和其他生物沉积。
二水厂主要向城区及周边乡镇供水，2010年二水厂全年供水量1885万m3，最高日供水量7.5万m3/d，高峰期平均供水量6.1万m3/d，全年平均日供水量5.1万m3/d。
句容市第二水厂一期工程存在的主要问题：
（1）制水能力不足，供水规模受限
句容市城区及周边地区用水主要由二水厂一期工程集中供应，近两年，在七、八、九月高峰供水季节和早、中、晚高峰供水时段，二水厂供水设施都在超负荷运行，水量、水压和水质明显受到影响。
（2）暴雨季节时原水水质波动大
暴雨季节时，北山水库库底沉积的腐烂物质较多，且长期未进行清淤，由于水库底泥被冲起，导致原水中CODcr、Mn2+、二甲基异莰醇有超标现象；水库原水平均浊度为10左右，但暴雨季节时，原水浊度上升到150左右。
由于缺乏相应的处理措施，暴雨季节时，原水中CODcr、Mn2+、二甲基异莰醇等难以去除，导致出厂水有异嗅味。
（3）处理工艺抗冲击负荷能力差
高峰供水时，水处理构筑物运行负荷较高，絮凝时间较短，沉淀池表面负荷较高。
一期工程自投入运行以来，处理规模较小时，处理效果良好，出水水质优良、稳定。高负荷供水时，水处理工艺中絮凝时间为15.8min，沉淀池表面负荷为8.66m3/m2·h，与《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定值均有差距，絮凝时间偏短和沉淀池表面负荷过高，净水工艺耐冲击负荷能力不足，导致高水量运行时，出厂水水质难以达标。
（4）供水管网不完善，需配套加强
句容市市区及周边供水区域供水管网配套不合理，敷设的管道存在局部偏大或偏小现象，限制了管网水量和水压。同时供水管网的管理维护工作不够，供水损耗较大，产销差偏高。
（5）水质检测能力不足
水厂检测设备不齐全，检测项目开展不到位，大多数项目还需请人代检，对于确保饮用水安全存在隐患，同时也给及时采取水处理措施和选择科学合理的水处理工艺造成影响。
二期工程工艺选择及流程
根据《句容市区域供水方案》、《江苏省句容市供水基础设施“十二五”规划（2010-1015）》等相关规划指导，对第二水厂进行二期扩建工程，工程规模为7.5万m3/d。
针对原水水质存在的问题，选择合理的处理工艺，从水量和水质上保证供水的安全可靠性，并使工程达到技术与经济指标的合理统一。
针对原水水质绝大多数情况下水质较好，只是在暴雨季节水质变化较大的特点，二期扩建采用常规处理与应急处理相结合的方式，在暂时不实施深度处理工程的情况下，保证出水水质。
由于第二水厂预留用地面积较小，因此如果要在有限的土地中布置完善的净水工艺流程，必须采用集约且高效的工艺单元形式，而这正是高速度絮凝沉淀池相对常规折板絮凝平流沉淀池最大的优势。
常规处理工艺，根据二水厂预留用地的面积，选择占地较小的高速度絮凝沉淀池+V型滤池的常规处理工艺。
由于暂不实施深度处理工艺，在6-8月份，原水水质变差时，采用在取水口向原水管内投加高锰酸钾+厂内向高速度絮凝池内投加粉末活性炭的措施，通过化学氧化+物理吸附的措施，去除水中的CODcr、Mn2+、二甲基异莰醇，以消除出厂水中的异嗅味。
总平面布置
二期扩建工程主要新建构筑物位于二水厂西侧，由北向南依次布置高速度絮凝池、V型滤池+合建的反冲洗泵房、清水池，加药间及配电间分别位于高密池的北侧和西侧。
二期进水管暂时从一期进水管上接入，待二期输水管道实施后，再从厂前区配水井接入。
此平面布置合理保留了与第二水厂西侧的远期预留用地，使水厂远期规划用地适应性较强，届时句容市自来水公司可根据城市发展需要对第二水厂进行改造和扩建，增加深度处理工艺系统，提高水厂供水能力，改善供水水质。同时，此平面布置还具有项目投资省、运行成本低、近远期工艺流程顺畅、改造施工期间对水厂正常生产基本无影响等优点。
主要构建筑物设计
4.1 高速度絮凝沉淀池
高速度絮凝沉淀池土建及设备安装规模为7.5万m3/d，分2座，每格设计规模为3.75万m3/d，依次为机械混合池、混凝反应池、絮凝反应池、斜管沉淀及污泥浓缩合建池。
机械混合池、混凝反应池停留时间为2min，絮凝反应池停留时间12min，沉淀池停留时间40min，总停留时间56min。污泥循环系数取4%，斜管区上升流速14.0m/s。
原水、矾液与回流污泥一起进入机械混合池，混合后向絮凝反应池内投加助凝剂聚丙烯酰胺（PAM），进入沉淀池进行沉淀，上清液通过斜板之后，进入滤池，剩余污泥排放，根据沉淀池内污泥浓度，控制污泥回流。
沉淀池內预留应急投加粉末活性炭管道，应急处理时，向沉淀池内投加粉末活性炭，形成活性炭悬浮层，利用活性炭吸附作用，去除水中的异嗅味。
4.2V型滤池及反冲洗泵房
气水反冲洗V型滤池土建及设备安装规模为7.5万m3/d，1座分4格，单格过滤面积为106m2，滤速8m/h，滤池上层水深1.55m。
滤料采用石英砂均质滤料，有效粒径d10=0.9-1.2，不均匀系数K不大于1．4，厚度为1.4 m、支承层粒径d2～4 mm，厚度为50 mm，d4～8 mm，厚度为50 mm。
采用气水反冲洗+表面扫洗，单独气洗阶段历时2min，气洗强度15L/m2·.s；气水同时反冲洗阶段历时4min，气洗强度15L/m2·s,，水洗强度3L/m ·s；清水漂洗阶段历时6min，冲洗强度6L/m2·s；反冲洗全过程伴有表面扫洗,表面扫洗强度2.0L/m2·s。
反冲洗泵房与滤池合建，内设3台清水泵，单泵流量1150m3/h，扬程8m。罗茨风机2台，单机流量80m3/min，风压49kPa，配套空压机2台。
4.3清水池
清水池清水池l座，总容量约为7500m3。清水池设计水位及埋深同一期清水池。
4.4 加药间
在取水口处的加药间内增加高锰酸钾投加装置1套，应急处理时，向原水管道内投加高锰酸钾，高锰酸钾最大投加量0.5mg/L。
新建加药间1座，内设活性炭投加装置和PAM投加装置。
活性炭投加量按照最大30mg/L设计平均投加量为20 mg/L，投加浓度为5%。粉末活性炭系统干式计量，湿式投加，选用粉末活性炭自动制备装置l套，最大制备粉剂能力为500 kg/h。
PAM投加量为1.0mg/L，PAM投加装置为3.3kg/h，按投加浓度为0．2%计。
设计总结
（1）针对水源水质，采用高速度絮凝沉淀池+V型滤池，配合应急处理措施，能够确保在当前水源水质，在暂不实施深度处理工程的情况下，出水水质达到饮用水水质新标准的各项要求。
（2）采用高速度絮凝沉淀池，在有限的用地面积内布置二期扩建构筑物，满足二期扩建工程的需要，同时为第二水厂远期改造扩建留下了预留用地。
（3）本次二期常规处理充分考虑第二水厂一期流程及管线布置现状，确保近远期有机结合，工艺顺畅、科学合理。
关键词：常规处理 应急处理措施 高速度絮凝沉淀池 粉末活性炭
中图分类号：O652.61文献标识码： A 文章编号：
句容市地处宁镇扬丘陵山区与太湖平原地区的接合部，东与金坛市、镇江市丹徒区相邻，南与溧阳、溧水，西与南京江宁区、栖霞区接壤，北与仪征隔江相望。句容市城区位于华阳镇。
一期工程简介
句容市城区及周边乡镇主要由句容市第二水厂供水，供水人口约20万
人。第二水厂取水水源为北山水库，备用水源为句容水库。两根原水管道，一根DN1000管道从北山水库取水，自流至水厂；一根DN800管道从句容水库取水，通过泵站压力输送至水厂。
正常年份，北山水库和句容水库库容能满足近期城市的用水量要求，遇干旱年份，水库水量不能满足城市用水量要求时，可通过大道河翻水站引提长江水对句容水库库容进行补给，以满足第二水厂取水需求。
绝大多数时段北山水库、句容水库水质满足国家规定的《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）的要求。其他水库以及湖泊、河道水质绝大多数都是Ⅱ类水，少数时段为Ⅲ类水，符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定的地表饮用水水质要求。每年6-8月份暴雨季节时，水质会有较大波动，浊度骤升，难去除的有机物增加。
句容市第二水厂一期工程于1999年开工，2000年建成，设计规模为7.5万m3/d，采用“小网格絮凝+斜管沉淀+四阀滤池”的处理工艺，占地面积约55亩，并预留有近、远期扩建预留用地。
句容水库取水口处设有加药间1座，向原水管道内投加NaClO液进行预消毒，防止输水管道内滋生藻类和其他生物沉积。
二水厂主要向城区及周边乡镇供水，2010年二水厂全年供水量1885万m3，最高日供水量7.5万m3/d，高峰期平均供水量6.1万m3/d，全年平均日供水量5.1万m3/d。
句容市第二水厂一期工程存在的主要问题：
（1）制水能力不足，供水规模受限
句容市城区及周边地区用水主要由二水厂一期工程集中供应，近两年，在七、八、九月高峰供水季节和早、中、晚高峰供水时段，二水厂供水设施都在超负荷运行，水量、水压和水质明显受到影响。
（2）暴雨季节时原水水质波动大
暴雨季节时，北山水库库底沉积的腐烂物质较多，且长期未进行清淤，由于水库底泥被冲起，导致原水中CODcr、Mn2+、二甲基异莰醇有超标现象；水库原水平均浊度为10左右，但暴雨季节时，原水浊度上升到150左右。
由于缺乏相应的处理措施，暴雨季节时，原水中CODcr、Mn2+、二甲基异莰醇等难以去除，导致出厂水有异嗅味。
（3）处理工艺抗冲击负荷能力差
高峰供水时，水处理构筑物运行负荷较高，絮凝时间较短，沉淀池表面负荷较高。
一期工程自投入运行以来，处理规模较小时，处理效果良好，出水水质优良、稳定。高负荷供水时，水处理工艺中絮凝时间为15.8min，沉淀池表面负荷为8.66m3/m2·h，与《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定值均有差距，絮凝时间偏短和沉淀池表面负荷过高，净水工艺耐冲击负荷能力不足，导致高水量运行时，出厂水水质难以达标。
（4）供水管网不完善，需配套加强
句容市市区及周边供水区域供水管网配套不合理，敷设的管道存在局部偏大或偏小现象，限制了管网水量和水压。同时供水管网的管理维护工作不够，供水损耗较大，产销差偏高。
（5）水质检测能力不足
水厂检测设备不齐全，检测项目开展不到位，大多数项目还需请人代检，对于确保饮用水安全存在隐患，同时也给及时采取水处理措施和选择科学合理的水处理工艺造成影响。
二期工程工艺选择及流程
根据《句容市区域供水方案》、《江苏省句容市供水基础设施“十二五”规划（2010-1015）》等相关规划指导，对第二水厂进行二期扩建工程，工程规模为7.5万m3/d。
针对原水水质存在的问题，选择合理的处理工艺，从水量和水质上保证供水的安全可靠性，并使工程达到技术与经济指标的合理统一。
针对原水水质绝大多数情况下水质较好，只是在暴雨季节水质变化较大的特点，二期扩建采用常规处理与应急处理相结合的方式，在暂时不实施深度处理工程的情况下，保证出水水质。
由于第二水厂预留用地面积较小，因此如果要在有限的土地中布置完善的净水工艺流程，必须采用集约且高效的工艺单元形式，而这正是高速度絮凝沉淀池相对常规折板絮凝平流沉淀池最大的优势。
常规处理工艺，根据二水厂预留用地的面积，选择占地较小的高速度絮凝沉淀池+V型滤池的常规处理工艺。
由于暂不实施深度处理工艺，在6-8月份，原水水质变差时，采用在取水口向原水管内投加高锰酸钾+厂内向高速度絮凝池内投加粉末活性炭的措施，通过化学氧化+物理吸附的措施，去除水中的CODcr、Mn2+、二甲基异莰醇，以消除出厂水中的异嗅味。
总平面布置
二期扩建工程主要新建构筑物位于二水厂西侧，由北向南依次布置高速度絮凝池、V型滤池+合建的反冲洗泵房、清水池，加药间及配电间分别位于高密池的北侧和西侧。
二期进水管暂时从一期进水管上接入，待二期输水管道实施后，再从厂前区配水井接入。
此平面布置合理保留了与第二水厂西侧的远期预留用地，使水厂远期规划用地适应性较强，届时句容市自来水公司可根据城市发展需要对第二水厂进行改造和扩建，增加深度处理工艺系统，提高水厂供水能力，改善供水水质。同时，此平面布置还具有项目投资省、运行成本低、近远期工艺流程顺畅、改造施工期间对水厂正常生产基本无影响等优点。
主要构建筑物设计
4.1 高速度絮凝沉淀池
高速度絮凝沉淀池土建及设备安装规模为7.5万m3/d，分2座，每格设计规模为3.75万m3/d，依次为机械混合池、混凝反应池、絮凝反应池、斜管沉淀及污泥浓缩合建池。
机械混合池、混凝反应池停留时间为2min，絮凝反应池停留时间12min，沉淀池停留时间40min，总停留时间56min。污泥循环系数取4%，斜管区上升流速14.0m/s。
原水、矾液与回流污泥一起进入机械混合池，混合后向絮凝反应池内投加助凝剂聚丙烯酰胺（PAM），进入沉淀池进行沉淀，上清液通过斜板之后，进入滤池，剩余污泥排放，根据沉淀池内污泥浓度，控制污泥回流。
沉淀池內预留应急投加粉末活性炭管道，应急处理时，向沉淀池内投加粉末活性炭，形成活性炭悬浮层，利用活性炭吸附作用，去除水中的异嗅味。
4.2V型滤池及反冲洗泵房
气水反冲洗V型滤池土建及设备安装规模为7.5万m3/d，1座分4格，单格过滤面积为106m2，滤速8m/h，滤池上层水深1.55m。
滤料采用石英砂均质滤料，有效粒径d10=0.9-1.2，不均匀系数K不大于1．4，厚度为1.4 m、支承层粒径d2～4 mm，厚度为50 mm，d4～8 mm，厚度为50 mm。
采用气水反冲洗+表面扫洗，单独气洗阶段历时2min，气洗强度15L/m2·.s；气水同时反冲洗阶段历时4min，气洗强度15L/m2·s,，水洗强度3L/m ·s；清水漂洗阶段历时6min，冲洗强度6L/m2·s；反冲洗全过程伴有表面扫洗,表面扫洗强度2.0L/m2·s。
反冲洗泵房与滤池合建，内设3台清水泵，单泵流量1150m3/h，扬程8m。罗茨风机2台，单机流量80m3/min，风压49kPa，配套空压机2台。
4.3清水池
清水池清水池l座，总容量约为7500m3。清水池设计水位及埋深同一期清水池。
4.4 加药间
在取水口处的加药间内增加高锰酸钾投加装置1套，应急处理时，向原水管道内投加高锰酸钾，高锰酸钾最大投加量0.5mg/L。
新建加药间1座，内设活性炭投加装置和PAM投加装置。
活性炭投加量按照最大30mg/L设计平均投加量为20 mg/L，投加浓度为5%。粉末活性炭系统干式计量，湿式投加，选用粉末活性炭自动制备装置l套，最大制备粉剂能力为500 kg/h。
PAM投加量为1.0mg/L，PAM投加装置为3.3kg/h，按投加浓度为0．2%计。
设计总结
（1）针对水源水质，采用高速度絮凝沉淀池+V型滤池，配合应急处理措施，能够确保在当前水源水质，在暂不实施深度处理工程的情况下，出水水质达到饮用水水质新标准的各项要求。
（2）采用高速度絮凝沉淀池，在有限的用地面积内布置二期扩建构筑物，满足二期扩建工程的需要，同时为第二水厂远期改造扩建留下了预留用地。
（3）本次二期常规处理充分考虑第二水厂一期流程及管线布置现状，确保近远期有机结合，工艺顺畅、科学合理。