［摘要］近几年，节能降耗理念不断发展落实，加强水处理成为当前发展的重点，深度处理水厂的数量不断增加，但在实际应用中受到多方面因素的影响，水力高程的工程设计一直存在问题。因此，结合实际工程项目案例，在简单了解水厂水力流程后，提出具体的工程设计方案，并进行对比，选择最优设计方案。
［关键词］深度处理；水厂；水力高程；工程设计
为更好地节约水资源，实现循环利用，各水厂都在落实深度处理工艺，以期提高原水水质。从现有的深度处理工艺来看，臭氧–生物活性炭处理工艺的效果最优，应用范围最广，是国内给水工程中主要应用的工艺。但是该种处理工艺对水力高程有着较高要求，需要展开全方位、多角度分析，以此保证处理效果。
1水厂水力处理工艺流程
现阶段国家针对污水处理的工艺流程和工艺特点，已经开发出了各种水处理工艺基础。和传统水资源处理工艺相比，臭氧–生物活性炭深度处理工艺的水力流程较为复杂，因此需要增设泵房，以此保证流程顺畅。以旧有水厂为例，一般情况下，建筑物内部的净水构筑物埋深较浅，构筑物地面以上部分高约3~4m，可保证传统处理流程合理开展，同时不会对内外交通造成影响，因此，现今很多净水厂所在水力高程工程设计过程中，依然会采用原有的布置形式。但是对于深度处理工艺流程而言，这种设计方式存在着非常明显的缺陷，主要体现在以下几方面。（1）运行能耗较大，能耗的增加严重限制了水厂的成本。（2）日常维护和管理难度提高，传统设计方案无形中增加了日常维护工作量，增加了运行难度，还会影响水厂的稳定生产。（3）占地面积较大，水厂建设用地增加。水处理能最大限度地解决国家用水问题，通过对水源进行净化处理，可实现水资源的循环利用。为保证提升水处理的实际效果和经济效益，就要对各环节进行全面设计，包括处理工艺、设施建筑设计等内容，这些都是提高处理效率和成功率的关键。但是传统的水厂工程在面对深度处理工艺时，还存在一定的问题，需要进行改革创新，尤其是水力高程工程。综上所述，针对全国各地区水厂发展情况来看，当前大部分水厂的深度处理工作项目工作效果并不理想，通过对比分析数据参数可发现，水力高程工程对处理工作具有深刻的影响，但却没有得到重视，很多工作都没有得到落实。主要体现在以下几方面。（1）大部分老旧水厂中虽然应用了全新的深度处理技术，但是依然采用原有的水力处理构筑物。作为深度处理工作项目的基础部分，水力高程对后期污水处理工作有着十分重要的现实意义。但在实际调查过程中，大部分老旧水厂采用的水力高程相对较低。（2）随着国家对环境保护工作的不断重视，出现了很多新建水厂，但是很多水厂中设计的水力高程并不合理，导致工程建设成本较高。严重的还会威胁到深度处理工作的可靠性。（3）水力高程数据是水厂的深度处理工作项目的核心关键，也影响着深度处理工作项目中的工艺系统、平面布置等多方面，但是一部分水厂中所提供的数据较为有限，整体设计上的高程设计并不合理，缺少对方案的对比分析。
2深度处理水厂水力高程工程案例
为进一步分析深度处理水厂水力高程工程设计，结合实际案例展开进一步研究，从而找到最优的工程设计方案。
2.1工程概况
以某新建水厂为例，该水厂设计的一期工程处理能力为20万m3/d，在这个过程中，为保证水厂出水水质达到国家标准，采用了预处理、常规处理、深度处理等多种水力方式，同步完成泥水处理。
2.2布置方案
如果采用常规的布置方式，那么所需要的成本较大，而且不利于深度处理工艺的发展落实，根据臭氧–生物活性炭深度处理工艺的实际需求，提出了2种全新的水力高程工程设计方案。（1）在传统布置方式的基础上，加入中间提升措施。由上可知，大部分净水构筑物埋深较浅，构筑物地面以上部分高约3~4m，在砂滤池后设置中间提升措施，可在改动最小的情况下完成工程设计，且这种方案的调整余地角度大，整体较为灵活。具体的高程设计情况如下：预臭氧接触池、机械混合、折板絮凝、平流沉淀池、砂滤池、中间提升泵房、后臭氧接触池、活性炭滤池、氯接触池、清水池、吸水井、二级泵房等。（2）和传统布置方式完全不同，将包括砂滤池在内前部分的净水设施整体提高4m，而砂滤池后的设施高程和常规布置方式相同。通过这种高程设计方式，虽然提高了建筑成本，但是在后续使用过程中，效果较优。比如将机械混合、折板絮凝平流沉淀池换为高效澄清池或双层平流沉淀池，并且加入其他构筑物，进一步开发下部空间，还能减少占地。加矾间、废水调节池、机修间、氯接触池等都可以设置在砂滤池下方，以此将砂滤池和活性炭滤池打造成一个综合的处理体系，进一步提高处理效果。
3深度处理水厂水力高程工程设计方案分析
对深度处理水厂水力高程工程设计而言，需根据实际情况进行科学的选择。以本文案例为例，该水厂设计的一期工程处理能力为20万m3/d。结合这一数据对比分析方案的优劣。
3.1成本分析
相较于工程费用而言，方案二的成本受到构筑物的影响，成本较高，但从总体上看，并没有过度超支，超支部分占整体造价比例较低。从日常应用费用来看，方案二的布置紧凑，环节之间的连接顺畅，水头损失较低，相比方案一，水头损失较少。从征地费用上看，方案二构筑物充分利用了地下空间，环节集中，功能较多，占地面积相对较小，而方案一要多出10%的占地。因此，方案二的投资虽然略高出方案一，但其具备方案一无法比拟的长期经济发展优势。而且，方案二的节能效果余额较为明显，从长期来看更具优势。
3.2管理分析
对于深度处理水厂而言，后续的管理工作也非常重要。结合实际运行成效，方案二中没有设置中间提升泵房，制水线更加流畅，可靠性也得到了明显提高，所需要的日常运行管理维护工作量较小，对维修员工的要求相对较低。最主要的是，在方案二中将构筑物提高4m，为后续的构筑物衔接创造了极大的便利条件。不仅如此，还开拓了地下空间，将矾间、废水调节池、机修间、氯接触池、沉淀池、砂滤池、炭滤池等构筑物实现了合并建造，打造出一个小的综合水处理体系，强化了水处理构筑物的整体性。由此可知，对于新建水厂工程设计而言，方案二更加合理[1]。
3.3综合分析
本文所举案例为新建深度处理水力高程布置方案，但是对于老水厂而言，方案二中改动较大，需要耗费的成本较多，虽然后期效果较优，但老水厂还需要考虑多方面问题，因此需要根据实际情况进行科学的选择。如在绝大部分老水厂中受原有构筑物和生产流程制约，可供选择的空间较小，采用方案一则不需要考虑这些因素，只需要额外设置中间提升泵房，在提高可靠性的同时，将调整缩减到最小范围。从目前的水厂建设情况来看，大部分都采用方案二这种高程设计方式。总体而言，大部分水厂都已经对水处理方式进行了全面的改革创新，将常规处理和臭氧–生物活性炭深度处理工艺相结合，对于老水厂而言，如果资金有限，且需要考虑的因素较多时，可以采用方案一的设计方式，其他情况下则采用不设中间提升措施的方案二，以此减少水厂能耗，合理控制长期运行成本[2]。根据方案二的设计思路来看，如果不设中间提升措施，就需要采取一定措施提高前部构筑物的高程，在节能的同时实现各方面的平衡发展。同时，方案二中设置综合型构筑物实际上是一种较为复杂的构造方式，在实际设计过程中，需要科学合理地处理内部流程衔接，全面落实日常维修保养工作。除了上述内容之外，在设计构筑物的同时，还需要考虑建筑外形及厂区景观处理，以此实现可持续发展，为后续的建设奠定良好的基础。深度处理水厂水力高程工程设计方案的合理应用在城镇水处理系统中具有至关重要的意义，不仅可实现水处理的合理运行，也能从根本上降低水处理过程中所需要的成本。相较于国家传统的水厂水力高程工程设计方案而言，具有较高的稳定性和安全性，还能为相关人员提供更加便捷的工作环境。总体来说，深度处理水厂水力高程工程设计方案的合理应用不仅创造了巨大的经济效益，也带来了良好的社会效益[3]。
4结束语
综上所述，深度处理水厂水力高程工程设计方案需要综合考虑多方面内容，在全面分析占地面积、投资成本、节能降耗等多方面条件的基础上，提出了净水设施高程的设计方案。从实际运行效果上讲，该种方案具备可行性和较大的水处理优势，适合应用在新建水厂工程中。
参考文献
[1]刘强.BIOLAK工艺污水处理厂提标改造问题分析与对策[J].科技资讯，2018，16（34）：86–88.
[2]李炜轩，陈海涛，黄鑫，等.基于水文水力计算方法的堤顶高程校核[J].农业与技术，2018，38（13）：75–82，109.
[3]阮合春，邱勇，焦萱，等.出口底板高程对井式消能水力特性的影响研究[J].人民珠江，2018，39（7）：41–44.
作者:饶威 单位:深圳市市政设计研究院有限公司