现代给水处理工艺理论.doc

1 -从我国给水事业的发展历程从我国给水事业的发展历程 展望未来给水处理工艺的发展展望未来给水处理工艺的发展摘要：摘要： 总结了中国给水 50 年来从创始、成熟到现代化发展的历程，高度评价了我国科技人员在建设我国给水事业中所作出的重大贡献，列举了各个阶段的学术成果和给水进展以及各个时期的代表性工程概要并展望了我国未来给水处理工艺的发展关键词：关键词： 给水事业 学术成果 技术进展 典型工程 50 年 中国前言：回顾过去，我们自解放以来经历了艰苦奋斗和自力更生的 50 年历程在这半个世纪中，我们摸索前进、不断发展，建成了具有我国特色的给水技术体系和设备供应体系在这 50 年中，我国给水工作者努力奋进、配合和促进了我国的经济建设，为祖国的社会主义建设做出了贡献一、我国给水事业的发展历程一、我国给水事业的发展历程我国给水事业始于 1879 年，旅顺龙引泉供水1882 年在上海建成了杨树浦水厂1949 年全国建有 72 个自来水厂，日供水能力 240 万立方米，供水管道 6600km至 1997 年，供水城市 668 个，日供水能力 2.06 亿立方米，供水管道 21.6 万 km1. 50 年代50 年代是我国近代给水建设的始创阶段。

解放后全国开始恢复经济，并实施第一个五年计划，进行我国基础工业建设当时我国集中了全国的给水工作者的力量，学习苏联的给水理论和经验，并在苏联专家的指导下，担负起配合我国工业经济建设的给水工程和必要的城市供水在这 10 年中，我们建设了几项具有相当规模和技术难度的工程：（1）包头钢厂的黄河取水构筑物2）兰州西固第一水厂的黄河引取水工程（我国最大最早的斗槽式引水和高浊度水处理工程）（3）北京水源三厂的地下水源工程4）东北大伙房水库取水工程（80 万 m3/d）- 2 -1958 年苏联专家撤走，我国给水工作者解放思想，通过技术革新，开始全面学习各国给水经验，完成几个大型水厂的设计，这些水厂设计的完成为今后我国给水建设打下了基础在这 10 年中，完成了一些重点科研项目，如：（1）针对原苏联 KO-1 型滤池进行了接触双层滤池的研究2）针对水库、湖泊的除藻要求，我们学习英国技术，进行了微滤机除藻的研究3）为提高水厂的絮凝效果，进行了悬浮反应和机械絮凝设备的研究在这 10 年中，除了工程设计和科研外，我们开始了给水假设体系的基础工作1）开始了我国给水人才的培养教育2）完成第一部给水设计规范（1957） 。

3）刊发了《给排水译丛》介绍苏联给水技术2. 60、70 年代这 20 年是我国给水工作者在建设和设计思想方面脱离苏联影响，吸取各国先进技术的阶段在这 20 年内我们奠定了我国的给水设计、设备制造、人才培养和业务建设等方面的建设体系，为以后全面发展我国城市给水打下了基础这 20 年由于我国自己培养的技术人才正是风华正茂时期，他们已具有大量的工作经验，同时又吸收了世界各国的先进理论为此在这一时期，我们在科学研究、技术理论、工程设计和建设实践方面取得了重大的成就主要有：（1）翻译了大量的国际著名给水专家的经典论文，使广大给水工作者丰富了设计思想，打开了眼界，奠定了当代给水工作者的理论基础2）作为多层多格理论代表的斜板斜管沉淀技术，获得全国性的肯定3）突破了常规滤池设计，引进了国外的虹吸滤池，并研制发展了具有我国特色的双阀滤池和移动罩滤池4）逐步提出和解决了高浊度供水、低温低浊供水和初铁初锰的水处理理论和技术问题，为适应我国不同地区水源的水处理技术奠定了基础5）完成了我国第一部《室外给水设计规范》 （1973 年版）的修编工作，摆脱了苏联影响，强调了自力更生，走中国自己的道路 3 -（6）编辑出版了各类构筑物、管配件等设计的标准图集。

在这 20 年中，我们进行了大量的给水实践，但由于受到文革的影响，工程不是很多，几个主要给水工程有：（1）在杭州建成了我国第一个避咸蓄淡水库（200 万立方米） ，解决了杭州市供水多年来受钱塘江咸潮困扰的问题这一方案的成功，为日后上海宝山钢厂长江引水和作为上海远期供水的崇明青草沙水库奠定了基础，同时也成为沿海地区充分利用淡水资源的重要措施2）完成了金山石化总厂（20 万 m3/d）和泰山核电站（167 万 m3/d）大型海水取水工程，积累了再海湾取水构筑物的设计经验3）兰州西固二期工程：规模为 28.6 万 m3/d，以黄河为水源，采用上下游斗槽式预沉和改进的 100m 辐射式混凝沉淀池，提高了高浊度水处理效果，1984年获建设部优秀设计二等奖4）武钢二号水源工程：长江取水，取水量 400 万 m3/d泵房为 2 座直径37.4m 圆形沉井，泵房设 5 台湘江 56-28 型离心泵，采用高水位自流进水，节约了用池1978 年建成，1982 年获国家优秀设计一等奖5）株洲市第三水厂：规模为 70 万 m3/d，净水厂 50 万 m3/d取用湘江水，于 1979 年建成获得建设部 70 年代优秀设计二等奖。

6）北京水源六厂工程：设计规模为 17 万 m3/d， 净水工艺采用 6 座直径为24.9m 的大型机械搅拌澄清池1965 年建成投产，为我国第一个采用加速澄清池水厂总之，60、70 年代我国给水工作者加强理论基础，解放思想，应用各国先进技术，探索适应我国特点的时期3. 80、90 年代这 20 年是我国给水建设向现代化发展的阶段我国进入了改革开放的时期，全国经济形势出现了前所未有的高涨，推动我国给水建设的发展但是由于水源水质的污染以及水量的不平衡问题，使我国给水工作者面临新的挑战在设计思想上，重视了水质问题，对有机污染的防治形成了工作主题；在生物处理方面，取得了重要进展，相应出现了：（1）长距离输水工程如天津、上海、青岛、西安、济南、大连等不少城市出- 4 -现了长距离引水工程2）区域供水工程如江苏江阴、南通、锡山、广东深圳、开平、浙江黄、椒、温和上虞等城市，都开始组织区域供水由于大量的工作实践机会和国外仪表、设备的引进，加之我国改革开放的有利条件，因而我国的给水建设有了飞跃的发展，同时在工作中不断总结和不断提高，从而逐步形成了我国自己的特点1）在水厂设计中大规模采用浅层水平沉淀池；狭长、浅池和高水平流速以及清水池叠建，形成了风靡一时的布置。

2）采用气水反冲洗和深层均质滤料的 V 型滤池，形成了滤池设计的时尚；同时带动了普通滤池采用气水反冲洗3）推广了水变速装置，特别是变频调速的应用，在全国水厂中出现了热点4）由于各种水质仪表的引进，奠定了我国水厂自动化发展的基础，提高了管理水平，保证了水厂水质和供水安全5）生物接触氧化池由于清华、同济等大学和有关水厂的协作，经过了 10 年的研究、探索，终于在 90 年代末进入了生产性应用阶段目前我国最大规模的深圳原水生化预处理工程已经投入运行，标志着我国微污染水源处理技术的成功6）开展了絮凝的理论研究，发展了“栅条” 、 “网格” 、 “折板” 、 “折管”和“波纹折板”等新型絮凝设计，为水力絮凝提供了多种选择7）高浊度水和低温低浊度水处理技术的研究取得了成功8）根据原水水质自动控制投加絮凝剂以及根据出水厂余氯自动控制加氯以保证出水水质的要求，已成为 90 年代水厂的基本设施最近几年不少水厂更采用了氨的辅助投加，以保持官网的余氨要求二氧化氯消毒已逐步开始应用9）在建设资金的筹集上，出现了“国外贷款”的热潮，在 90 年代我国通过国外政府贷款、世界银行、亚洲开发银行贷款等各种渠道，为我国几十个大中型水厂建设提供了资金，同时引进了大量当代先进设备，使我国不少城市水厂的技术和管理水平有了一个大的跳跃。

在这 20 年中，我国给水的业务建设和技术交流活动空前活跃，广泛地进行了技术交流；同时在 1989 年及 1994 年两次在北京举行了国际给水学术会议 5 -会上反应了我国近期主要的给水建设和科研学术论文，获得了国际同行的赞誉在此期间，我国还出版了大量的给水论著和手册，如《积水排水设计手册》 、《水处理原理》 、 《净水厂设计》 、 《高浊度水处理》和《给水管网》等专著，同时发行了国家及地区的给水排水期刊1986 年中国土木工程学会给水委员会在贵阳成立，之后再全国建立了 10个专题学术研究组，从而建立完善了我国的给水技术、学术理论和建设经验的交流网络在这 20 年中，我国的给水工程建设，从成熟走向现代化水平发展，并建成了不少具有时代特色的工程，主要有：（1）北京九源水厂，采用密云水库为水源，设计规模为 150 万 m3/d，分三期建成处理工艺采用波纹板絮凝，侧向流斜板沉淀，均质煤滤料，及污泥脱水处理等新技术，处理效果好，为此荣获建设部优秀设计二等奖2）上海水桥水厂，总规模 140 万 m3/d，分三期建成，首次采用了浅层水平沉淀池及我国最大的虹吸式移动罩滤池（60 万 m3/d） 1982 年获得建设部 70 年代优秀设计一等奖及国家优秀设计金质奖。

3）杭州赤山埠水库，总规模 15 万 m3/d，在我国首创采用避咸蓄淡水库为水源水厂采用立式机械反应、斜管沉淀和 吸式移动罩滤池，荣获 1984 年国家优秀设计一等奖金质奖、建设部优秀设计一等奖4）引滦入津工程，为了缓解天津地区供水困难，由大黑河水库引滦入津长234km，年供水 10 亿立方米，由输水隧洞、明渠、暗渠蓄水库和 4 座大型泵站组成引水系统1982 年开工至 1983 年 9 月竣工投产，是我国第一个长距离输水工程工程投资 11.34 亿元，工程效果显著，1984 年获得国家质量金质奖和优秀设计奖5）黄浦江上游引水工程，供水规模为 500 万 m3/d，在黄浦江上游取水，引水距离全长 42 km，全线采用大型多孔钢筋混凝土暗渠，降低水头损失，节约电耗系统中有 3 处过黄浦江及大桥，临江和严桥 3 座特大型泵站和调节池，全部工程分二期进行该工程设计于 1989 年获得全国优秀设计银质奖6）西安曲江水厂工程，水厂水源来自黑河引水工程，总规模为 80 万 m3/d，分二期建设水厂工艺采用斜管沉淀池和气水反冲 V 型滤池，利用自流供水，- 6 -不设泵房引进了全部自动化仪表及加矾、加氯设备。

二期工程于 1990 年通水1993 年获得建设部优秀设计二等奖7）武汉余家头水厂工程，总规模 30 万 m3/d，分二期建设，全部工程于 1998年 4 月建成投产水源取自长江主流，水厂工艺采用机械及网格絮凝池、斜管沉淀池、双阀滤池一期工程于 1984 年获得国家优秀设计奖和建设部一等奖8）上虞第二水厂工程，总规模为 10 万 m3/d，分二期建成，水厂工艺采用回旋式水平沉淀池，前后两折采用先快后慢两种不同水平流速，提高恶劣沉淀效果水厂一期工程于 1991 年建成投产，并于 1994 年获得建设部优秀设计二等奖9）广东顺德羊额水厂工程，供水规模 40 万 m3/d，1997 年建成投产，工艺采用网格反应、平流沉淀池和气水反冲洗滤池，整个水厂生产过程实行自动控制，车间无人操作，水厂自控系统和公司网络联网，提高了生产和管理水平，是我国最为完善的自动化水厂之一10）深圳梅林水厂工程，设计规模 60 万 m3/d，1996 年 6 月竣工投产水厂工艺采用常规工艺，机械混合，折板絮凝，平流沉淀池和气水反冲洗 V 型滤池，加矾、加氯及加氨采用自动控制投加，送水泵房采用 4 套德国 10kV 变频调速水泵和 4 套定速泵，水厂采用板框压滤污泥脱水，干泥采用填埋方法。

整个水厂设备先进，自动化程度较高，为国内最早设有污泥处理水厂之一回顾中国给水发展的历程，是经历了几代人的奋发图强，经历了始创、摸索、成熟和发展的 50 年的努力，才取得了辉煌的成就和基本形成了具有中国特色的给水建设体系我国已经培养了一支具有高学术水平和实践经验的教学及工程技术队伍，能负担起国家的现代化给水。