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水厂要提质又要增量,非得推倒新建吗?
——哈密三水厂的原位升级改造纪实
项目名片
| 项目要素 | 内容 |
|---|---|
| 业主单位 | 哈密水务公司 |
| 项目地点 | 新疆哈密市 |
| 项目名称 | 哈密市第三水厂技术改造扩建工程 |
| 处理规模 | 设计5万m³/d,实际4万m³/d→ 7万m³/d |
| 关键工艺 | 机械搅拌澄清池 + 上向流滤池 + 清水池 |
| 改造模式 | 原位升级改造(不新增构筑物、不动土建主体结构、全程不停产) |
| 投运时间 | 2012年10月 |
| 当前状态 | 稳定运行至今 |
导语
哈密市第三水厂于2008年正式运行,原设计处理能力5万m³/d。到了2011年底,这座水厂同时卡在两个难题上:出水浊度常常达不到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求;同时片区经济发展带来的用水需求,又让原本就吃紧的产能雪上加霜。
一道选择题摆在哈密水务公司面前:是推倒新建,还是就地改造?

一、案例背景:被判 “只能新建”的老水厂
2011年,新疆哈密水务公司(以下简称哈密水务)正面临着哈密三水厂改造的大难题,这一改造项目牵涉面广、难点集中:
产能见顶,保供缺口迫在眉睫:当地新建电厂需配套 3 万 m³/d 循环冷却水,且要求 1 年内到位;若届时无法保障,电厂将自行新建自来水厂。与此同时,水厂实际产水量为4万m³/d,而且出水浊度按3NTU设计,距设计值尚有不小差距,更别说覆盖新区的增量用水——"增量"与"保供"两难叠加,时间窗口极窄。
出水不达标,链条出现松动:新国标将出水浊度限值收紧至 1 NTU,而原工艺却屡屡失守——实际出水浊度在 3 NTU 以下波动,已明显突破标准红线;末端管网余氯再叠加波动不稳,与微生物风险难以闭环,居民饮水的底线受到挑战。
设备老化,自动化程度落后: 水厂从开工建设到正式投运历时 5 年,正式运行仅 3 年,部分关键设备便已出现老化、故障率上升;加药、加氯仍依赖人工操作,进厂水量甚至缺乏计量,精细化运行调控与成本核算都无从谈起。
方案僵局:多家设计院,一致建议"重建"。哈密水务先后咨询多家设计院,意见高度一致——推倒重建。这意味着重新立项、重新征地,周期普遍在 两年以上,与"1 年内保供"的硬约束根本无法兼容。
破局转机:深圳清泉给出"改造"新解。就在进退两难之际,新疆当地一家设计院指向了另一种可能——深圳市清泉水业股份有限公司(简称"深圳清泉")可通过技术改造,同步实现水质提升与水量扩容。哈密水务随即组织团队,实地踏勘深圳清泉已投运项目,并逐条核验其技术原理与业绩案例。核对结果清晰:采用深圳清泉方案,哈密三水厂无需新建,即可同时达成"提质"与"增量"双重目标。

二、清泉的方案:原地升级改造
对于深圳清泉来说,哈密三水厂这种项目并非首次接触了。在实地考察过后,他们提供了一个技术方案:在不新增构筑物,不动土建主体结构的前提下,对原水厂的工艺进行升级改造:
澄清池升级:
在机械搅拌澄清池清水区加装斜管、更换排泥阀,既降低了出水浊度,又解决了排泥不畅的问题,同时为后续滤池的水力高程留出余量。
滤池改造:
将原有双阀滤池改造为上向流滤池,这是整个工程的关键环节——由传统的下向过滤改为下进上出的上向流过滤,新增布水布气系统,实现气水冲洗;采用闭池冲洗,冲洗时不排水,从根本上避免滤料流失。
加药实现智能控制:
新增自适应投药控制系统,通过实时监测水温、浊度等数据,结合数据库自学习算出合适投药量,降低药耗,让老厂也用得起新技术。
更稳:
以复合型二氧化氯发生器替代原有液氯,自动化程度更高,末端余氯更稳。
全厂自控升级:
工艺设备实现“现场手动、就地PLC自动、远程上位机操作”三级控制,可实现“现场无人值守、定时巡查”。
关于上向流滤池:它基于“反粒度过滤”理论,但多年来因堵塞问题在国内外工程应用中受到限制;深圳清泉攻克了堵塞难题,并主编《上向流滤池设计规程》(CECS 451:2016)。上向流过滤的“接触絮凝与吸附截污”作用更明显,纳污量可达下向流滤池的5倍以上,过滤周期延长1倍以上,运行成本降低10%~30%。

三、改造成效:数字会说话
| 项目 | 改造前 | 改造后 |
|---|---|---|
| 处理工艺 | 机械搅拌澄清池+双阀滤池 | 改进型机械搅拌澄清池+上向流滤池 |
| 出水浊度(实际值) | 常≤3.0NTU(不达国标) | ≤0.3NTU |
国标限值 (GB5749,常规≤1NTU) | ≤1.0NTU | ≤1.0NTU |
| 产水量 | 4万m³/d | 7万m³/d |
本项目在不新增构筑物,不动土建主体结构的前提下完成了原位升级改造,且带来了以下变化:产能提升约75%,由4万增至7万m³/d,可覆盖新区用水增长;出水浊度稳定在0.3NTU以内,远优于国家标准(GB5749)限值要求;药耗节省30%以上,反冲洗周期延长至72小时。(注:现行《生活饮用水卫生标准》GB5749-2022 浊度常规限值同为1NTU,结论不变)
该方案于2012年10月投运,至今稳定运行。售后响应及时,反冲洗周期保持在72小时,客户评价“系统运行稳定、状况良好”。
四、启示:老水厂提质增量,未必非要推倒重来
事实上,国内目前很多水厂都面临相似困境:旧工艺不达标、产能跟不上,而新建又受限于资金、征地与周期。哈密三水厂的经验是——摒弃“重建”这一默认思路,先评估老厂尚存的挖潜空间。
真正有效的改造,是在不新征用地、不停产、不动主体结构的前提下,优化原有的工艺流程,达到提升水质、水量,确保水厂出水稳定、足量、达标,同时降低运维难度和压力。这样的需求正对应清泉一贯主张的水厂全流程原位升级改造目标——“三提高、三降低”:提高水质、提高水量、提高智能化(智慧化)水平;降低能耗、降低碳排放、降低工人劳动强度。

五、关于深圳清泉
深圳市清泉水业股份有限公司(以下简称深圳清泉)始创于1995年,为市政、工业、水产养殖等领域的客户提供专业的智能水处理解决方案和水处理装备。
深圳清泉是深圳市首批专精特新企业、国家高新技术企业,拥有院士工作站、广东省工程技术研究中心,3项达到国际先进水平的科技成果,其中上向流反硝化滤池防堵塞技术达到国际水平(评估由彭永臻院士牵头)。公司产品应用于各类水处理项目建设或升级改造,公司业务遍布全国30多个省级行政区,成功实施项目500余个。并拥有电子与智能化、机电安装、市政工程总承包等资质。
深圳清泉将继续秉持“让水更清,生命更美”的使命,不断创新、不断为客户创造价值、不断推动行业进步,为成为国际品牌而努力。