摘要：水厂的扩建工程目的在于改良和优化水厂现有的工艺和运行方式，使其能够满足时代发展的主要要求。在本文之中，我们针对于某水厂扩建的实际情况进行了深入的分析，结合其设备参数、工艺流程特点探究了某水厂扩建工程工艺设计与运行特点的实际情况，并从多个角度出发分析了某水厂扩建工程的经济效益、社会效益和环境效益，希望能对我国水厂扩建工程的全面开展起到一定的参考作用。
关键词：扩建工程；工艺设计；运行特点
一、某水厂扩建工程概况
某水厂原规模为4X104m3/d，其投入运行的年份为1964年，而随着时代的发展，其供水量已经无法满足时代的发展需求，并开展了相应的扩建工作。扩建的设计规模为12X104 m3/d，其主要的设计特点体现在工艺构筑物选型以及原水水质特性的分析之上，并在设备设施上引入国外较为先进的水处理设备和工艺，引入更加先进的自动化控制技术以及数据收集体系，并结合我国节能降耗的具体要求，引入控制能源消耗的设备设施，对过去既有的工艺进行了相应的技术改造。
二、某水厂扩建工程工艺设计分析
（一）取水工艺设计分析
水厂的取水位置为当地水源下游的300米江心部位，其水质较为良好，能够符合实际建设的具体要求。取水设施为江心淹没式箱体，箱体为两面进水，水体的流动速度为0.15m/s，箱体包含了两个，每一个箱体的尺寸为12.7X5.5米，箱体的高度为3.9米。取水的头部应该分割成为两个独立的箱体，并采用钢筋混凝土进行预制，在箱体之上应该设置DN300的排水管，结合箱体的位置和偏差程度对箱体进行定位。在进水水格栅条上，进行橡胶管的加套处理，防止出现水冻结引起进水面积见效的问题，确保进水量能够达到既定要求[1]。
取水泵是地下式的水泵，总体设计流量为16X104 m3/d，而泵站则是由四台机组共同组成的，离心泵选择的是型号为24SA-18A的泵体，在这之中，包含了一台调速机组，电机的型号则为YQT1-450-6，这种电机的管理模式更加方便，能够取得较为显著的节能效益。而输水管线往往为两根DN1200的预应力钢筋混凝土管，其输水距离为1.9km。
（二）混合絮凝工艺分析
混合絮凝工艺是当前水厂建设和扩建之中最为主要的工艺流程，也是所有工艺流程开展的核心所在。某水厂扩建之后，净水工艺之中，混合絮凝工艺混凝剂选择的是氯化铝，其投加浓度为百分之2到百分之5之间，选择的是管式静态混合器，混合时间为9秒，在管道之中的停留时间为25秒，混合流动速度为1.23m/s，加药控制的形式为开环控制形式，投药的泵电机转速与原水流量呈现出正比例关系。
絮凝池的形式应该为往复式和竖流式的有机结合，并通过穿孔管进行排泥。絮凝时间一般在25分钟，絮凝过程分为了三个阶段，第一个阶段的速度为0.35m/s,第二个阶段的速度为0.18m/s，第三个阶段为0.10m/s，通过穿孔花墙的方式来提升配水的均匀性[2]。
（三）沉淀工艺分析
在某水厂扩建之中，结合不同季节的水质特性，考虑到当地土地资源的使用形式，从扩建设计上选择了横向斜流的沉淀池。池体包含了多种区域，涵盖了污水处理的全过程。其工艺设计特点体现在以下几个方面：首先，沉淀区域是由三层协办组成的单体组架，不会占用过多的空间，而其水力环境较为良好，沉淀效率与具体要求相符；其次，将其改建成为气浮池，也就是在相应的配水区域底部，加入溶气释放设施，使其产生溶气接触区域，浮渣会通过池子上部的刮渣机进入到排渣系统之中，这也就是气浮池工艺应用的要点，其本质在于通过同一池体进行固液分离，在不同季节之下，水质可能会产生相应的变化，而在设计方案之中，结合不同时期水质的特点，采用了气浮或者沉淀的方式进行处理，能够使水源之中的微细悬浮物以及藻类进行去除。
（四）过滤工艺分析
某水厂过滤工艺的特点在于，通过粒径较粗的石英砂均值进行过滤，有着较为良好的截污和纳污能力，能够使过滤池工作周期得到延长，另方面，在气水反复冲洗与表面扫洗之下，滤层不会出现膨胀的情况，其配水体系采用的是长柄滤头体系，而在运行过程之中，则通过数字化控制体系达到自动化和智能化的控需求，其平面尺寸为12米X7米，过滤速度为8.04m/h，滤头的密度则为54个/m2，滤料的厚度为1.2米。
V型的过滤池在自动化控制模式之下，PLC会通过过滤之后出水闸门的开度进行滤池液位的控制，再符合滤池运行时间达到既定数值、过滤水头损失达到既定值、控制台场的PLC体系发出冲洗命令任何一个条件后开展反冲洗工艺[3]。
（五）氯消毒工艺
某水厂扩建之下，氯消毒工艺是通过两种模式加以控制的，第一种是开环控制机制，第二种则是闭环控制机制，这种机制之下，加氯量与滤后的水流量呈现出正比关系，而其闭环控制的加氯设备不会根据水流量进行控制，同时会接收其他设备设施发送的数据信息，PLC则会根据这些数据信息进行加氯的控制。PLC可以从监督管理体系之中获取余氯的设定点，并结合模拟输出的形式将其输送到调节体系之中，PLC会结合模拟输入系统对过滤之后水流量信息进行深入的分析，明确滤后余氯的信息，并结合模拟输入将其送入到调节控制体系之中。
（六）清水池及送水泵站
某水厂扩建之中，清水池调节能力是结合日供水量的百分之9进行设计的，而送水泵站还设计了相应的吸水井，进行水流状态的稳定，能够形成较为良好的吸水条件。通过DELTA型号的真空设施，确保泵装出口设计了相应的微阻缓闭止回阀，机组之中具备了多种保护机制，能够对泵出口的压力、清水池的液位以及水厂的电压进行保护。
三、某水厂扩建工程运行特点分析
某水厂扩建工程的运行体系包含了中心控制室和现场监控站等进行协同运作。在这之中，系统往往是由PLC以及工业计算机共同组成的集散型控制体系，其特点在于能够满足集中式管理和分散性控制的具体要求。某水厂扩建工程运行的可靠性较高，有着分级控制，现场手动操作与自动化操控相结合，技术理念较为先进以及体系较为开放的特点。
中心控制室的设备包含了监控计算机与管理计算机两台设备，并配备了水厂生产状态的显示屏。中心控制站之中包含了更加方便与灵活的系统组态功能以及完善的数据采集机制和监督管理机制。监控计算机的作用在于对水厂多种设备设施的运行状态进行监督和控制；而管理计算机则是获取相应的数据信息并加以存储和处理，从而生成水厂运行状态相关的数据参数信息。谁唱的中控室包含了现场控制以及参数调整功能，系统监督管理功能，实时监督管理功能，子站状态监督管理功能和数据信息获取功能。动态数据库和历史数据库管理也是中控室的主要功能，除此之外，也包含了警报处理，打印以及信息通讯功能[4]。
现场监控站则包含了取水、送水、取药、加药、过滤等多种PLC站，通过集中监测和程序控制的方式，对中控室进行数据和指令的发送。某水厂采用的现场监控站体系是发过TE公司生擦汗你的TSX67以及TSX47型号的PLC系统，主要的功能在于对水厂运行过程之中产生的参数进行收集和分析，包含了通讯机制，模拟量修改机制以及报警情况和故障情况的数据分析与处理。
四、结束语
某水厂在扩建之后，水厂的净水工艺、混合及絮凝工艺、沉淀工艺、过滤工艺、氯消毒工艺及送水工艺均能满足我国水厂相关标准与实际规范的具体要求，其运行状态较为良好，系统故障排除也较为及时，出水质量能够符合我国一级水质的具体要求，节能技术方面要能够符合节能降耗的具体需求，能够取得较为显著的效果，进而获取良好的环境效益和节能效益，这也是某水厂扩建后值得其他水厂扩建工程设计应该吸收和借鉴的地方。
参考文献
[1]钱林,薛哲骅,王首都.城市污水厂一级A排放标准提标改造工艺设计[J].净水技术,2020,39(4):39-44.
[2]陈龙,刘忠生,王竞, 等.某经济开发区污水处理厂工程设计案例分析[J].净水技术,2019,38(9):33-38,53. .
[3]黄红兵,谭晓东,李扬.基于PLC的净水厂絮凝沉淀池控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2019,(9):12-14,19.
[4]岑文祥.复杂山区水厂结构设计若干问题处理[J].市政技术,2019,37(2):147-150,155.