牡丹江市第四水廠是一座日供水能力20萬立方米的現(xiàn)代化水廠，該廠一、二期工程全部由東北市政設(shè)計院設(shè)計，分兩期建設(shè)，按照國家新頒布的GB5749—85生活標(biāo)準(zhǔn)以出廠水3度進行設(shè)計，故按新標(biāo)準(zhǔn)進行核定，一期工程供水能力為7.4萬立方米，二期工程供水能力為12.6萬立方米，合計供水能力為20萬立方米。
　　一、工藝流程及其選擇特點
　　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)有五臺雙吸式離心泵，四用一備，日取水能力22萬立方米，至凈水廠鋪設(shè)DN900，長1500米源水管道3條，凈水廠占地8萬平方米，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)計中的主要技術(shù)特點
　　(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)過對比運行后發(fā)現(xiàn)氣浮后出水濁度、色度均有明顯的降低，詳見下表。
　　
　　以上數(shù)據(jù)是在新凈化間分兩套系統(tǒng)進行對比得出的結(jié)果。在水量相同，投加硫酸鋁相同的情況下，東側(cè)系統(tǒng)氣浮池不運行，西側(cè)系統(tǒng)氣浮池運行。通過上面數(shù)據(jù)對比，氣浮池運行時，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厘米的無煙煤，下層是50厘米的石英砂，它具有截污能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定，濾速快，產(chǎn)水量多，工作周期長等特點。
　　二、自動控制系統(tǒng)
　　水廠的自動控制系統(tǒng)是中心控制室及五個自控分站組成一個控制網(wǎng)絡(luò)。各分站通過一次儀表把所采集的數(shù)據(jù)傳送給中心控制室的計算機，各崗位值班人員可以通過分站的微機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，配有兩臺計算機和一個水廠工藝流程模擬屏，其中一臺計算機用于控制，監(jiān)視報警，另一臺用于驅(qū)動模擬屏，監(jiān)視報警及報表輸出。系統(tǒng)實現(xiàn)了現(xiàn)場就地手動控制，值班室操作臺手動控制及中控室PLC自動控制三種方式，確保了系統(tǒng)安全可靠地運行。
　　1.取水送水泵站控制：根據(jù)中控室指令，對水泵機組及出水閥門進行控制，同時對設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)視，即電機輸出功率、電流、電壓、溫度及機泵運行時間等。
　　2.SCD控制：根據(jù)對濾前水濁度的要求和源水濁度，設(shè)定一個SCD值為反饋變量，在源水中投加凈水劑后所測得的SCD值為前變量，組成一個前饋一反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，能過計算機來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率進行循環(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)，通過計算機來控制氯的投加量，由于四水廠加氯間距加氯點較遠，利用這個控制系統(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)來控制加氯量，運行效果良好。
　　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行情況，排泥時間可調(diào)節(jié)，排泥車可以自動運行。根據(jù)沉淀池出水濁度，確定氣浮系統(tǒng)運行情況及刮沫機運行時間。
　　5.濾池控制：濾池內(nèi)的水位達到反沖洗水位時，提出沖洗要求，PLC根據(jù)濾池提出申請的先后順序進行排隊，然后實施反沖洗。
　　6.污水泵站控制：污水泵站安裝三臺潛污泵，兩用一備，用超聲波液位計監(jiān)測水位，當(dāng)水位達到設(shè)計水位中限時，啟動一臺潛污泵，水位到達設(shè)定的上限時再啟動第二臺潛污泵，當(dāng)水位下降到設(shè)定下限時，潛污泵停止運行。
　　三、氣浮池的運行情況
　　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.氣罐壓力要求達到4.5—5.0kg/cm之間。
　　3.氣浮池運行時，出水閥門必須完全打開，避免溶氣水在閥門外截流而使氣泡提前釋放，并在管內(nèi)進大。
　　4.運行時壓力溶氣罐內(nèi)的水位必須加以控制。不能淹沒填料層，但也不宜過低，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，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、實際運行情況
　　從13年來的運行情況來看，水質(zhì)，水量均達到設(shè)計要求，全部實現(xiàn)了自動化控制，由于氣浮池的使用，使低溫低濁時期濾前水濁度明顯降低，減輕了濾池的負擔(dān)。濾池安裝了表沖洗裝置，使反沖洗更加徹底，延長了濾池的工作周期，通過對設(shè)備合理優(yōu)化運行，使電耗、藥耗、氯耗明顯降低，達到了低耗高效的目的。