四、实习内容
理解给水处理厂的处理工艺流程，各处理构筑物的作用和工作原理；掌握给水处理厂的相关运行管理知识；阅读给水处理厂相关的图纸，熟悉给水处理厂相关的工艺及构筑物结构；掌握给水处理厂的生产过程、水质监测及自动控制；参加给水处理厂的实际生产活动，与厂内工作人员共同工作学习；撰写实习报告并展示实习成果。
（一）了解南京北河口水厂概况
南京北河口水厂位于南京市河西水厂街7号，即扬子江大道西侧，西临长江夹江段。其前身是始建于1929年的“首都水厂”。当时的“首都水厂”及其供水系统均由国人发挥自己的聪明才智，借鉴当时欧美各国先进的给水技术和管理方法，自行设计、自行施工，出厂水质优良，制水工艺堪与当时国外水平相当。它是江苏省第一座现代水厂，开创我国独立自主建设现代水厂的先河。自1933年4月正式供水以来，该厂就始终是南京市的主供水厂，全年日均近70万m3 的供水量，在南京经济发展、城市建设、百姓生活中起着不可替代的地位和作用。截至2011年，北河口水厂的日制水能力已经达到120万t，担负着南京市区一半以上的供水重任。北河口水厂依然是全南京市最大的自来水厂，同时也是国内规模最大的自来水厂之一。
（二）处理工艺中所需要的药品
多数水厂采用的方法是从水源地抽水进水厂统一消毒、沉淀、过滤，最后送至用户家中，其中主要用到以下六种药品：
1.HClO次氯酸
由氯库中的氯气加入到水中生成，具有很强的杀菌消毒能力，根据投加位置的不同可分为前加氯、后加氯。
2.PAC聚合氯化铝
溶液储存在加药间，泵送至混合池与水充分搅拌，作用是使水中的细微悬浮粒子和胶体离子脱稳、聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。
3.O3臭氧
O3由O2氧气放电生成，属强氧化剂，作用是杀菌消毒，溶裂藻类细胞，降低其含量。按投加的位置可分为预（前）臭氧、后臭氧投加点。使用臭氧进行水处理的优点很多，比如杀菌效果佳，稳定性差、易分解，不存在有毒残留物，但大量使用会带来问题，比如腐蚀金属管道，更重要的是产生了一定量的溴酸盐，这是潜在致癌物，水厂目前应对方法是使用一定量的H2O2来处理。
4.H2O2双氧水
双氧水属强氧化剂，有杀菌消毒的能力，但主要用于应对溴酸盐，加入水中后与O3形成竞争关系，避免形成溴酸盐，常在水质较差的月份添加使用。
5.KMnO4高锰酸钾
高锰酸钾的作用是氧化有机物、杀菌消毒，加多了水会变红，需严格控制用量。
6.PAM聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺作为絮凝剂，仅用于污泥系统的平衡池。
（三）工艺流程
长江原水经过混凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后，各项水质指标经检测合格，自来水方可进入供水管道，流入千家万户。
1.进水
在一级泵房，8台机组同时工作，将水质较好的长江夹江水抽取并压至18m的高度，开始下一步净水处理工艺。
2.混凝
北河口水厂的取水口设置在水厂西侧的长江夹江水源地。每天，长江水通过一级泵房的机泵加压，输送到絮凝池（图2-3）。在平流沉淀池絮凝区中，江水中的颗粒杂质被沉淀去除。为了能去除干净，在进池前，将主要成分为聚合氯化铝（PAC）的混凝剂投加至水体中。然后，通过管道混合器使混凝剂与水体快速、充分混合；混合后的水体进入絮凝池，通过絮凝作用把小颗粒聚集起来，变成大颗粒。
图2-3 平流沉淀池絮凝区
在絮凝池里设置隔板是为了改变水流速度。隔板间的距离逐渐变宽。前面较窄，是要给水体和隔板碰撞接触的机会，生成大颗粒后，就可以平稳过渡到沉淀区了。(https://www.daowen.com)
3.沉淀、过滤
（1）平流沉淀池（图2-4）。混凝后，水体来到沉淀池。沉淀池是利用杂质颗粒的重力作用，将它们从水体里分离出来。从图2-5中看到，沉淀池中，靠近左下角的水面较浑浊，远处的水清。沉淀池长100余米。从左下角沿着沉淀池往左上角，初始水面十分浑浊，到中间能看到明显的泥水分离界面，越往上，水越清。
图2-4 平流沉淀池
（2）刮泥机（图2-5）。池子上方有虹吸式刮泥机，会定期清理。在沉淀池末端，通过不锈钢的穿孔集水槽汇集清液，输送至滤池。
图2-5 刮泥机
（3）滤池。
1）普通快滤池（图2-6）：快滤池的运行主要是过滤和冲洗两个过程的循环。原水自上而下经过滤料层、承托层，经过配水系统的配水支管收集，最后经由配水干管、清水支管及干管进入清水池。当出水水质不满足要求或滤层水头损失达到最大值时，滤料需要经过反冲洗。为使滤料层处于悬浮状态，反冲洗水经配水系统干管及支管自下而上穿过滤料层，滤料均匀分布在滤池平面，冲洗废水流入排水槽、浑水渠排走。
图2-6 普通快滤池
2）V形快滤池：快滤池的运行，主要是经过过滤和冲洗两个过程的循环。
过滤：待滤水由进水总渠经进水阀和方孔后，溢过堰口再经过侧孔进入被待滤水淹没的V形槽，分别经槽底均匀配水和V形槽堰进入滤池，被均质滤料楼层过滤的水经长柄滤头流入底部空间，由方孔汇入气水分配管渠，在经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。
冲洗：一部分水仍从两侧常开的方孔流入滤池，由V形槽一侧流向排水渠一侧。而后开启排水阀将池面水从排水槽中排出直至滤池水面与V形槽顶相平，反冲洗过程常采用“气冲—气水同时反冲—水冲”的步骤。
3）臭氧接触池：提升以后的水流入臭氧接触池，投加臭氧杀菌消毒，主要是将生活废水中的细菌及病原体进行消毒处理。
4）活性炭滤池：自上而下是2.2m厚活性炭+0.5m厚石英砂+0.2m厚承托层，活性炭滤料能较大限度地提升水质，过滤后的水经过管廊中央水渠汇流再分配至清水池。
沉淀后的水来到过滤池和臭氧接触池。池子底部铺了一层“砂床”，作用是截留水中的悬浮杂质，使水进一步获得澄清。除了进一步过滤杂质、降低水的浊度之外，水中部分有机物、细菌乃至病毒等将随着水的浊度降低被去除。残留于滤水中的细菌、病毒等，在失去杂质颗粒的保护或依附后，在消毒过程中也容易被杀灭。
4.消毒检测
过滤后的水在进入清水池前，要往水体里投加消毒剂。按照《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）要求，氯气与水接触时间不低于30min，出厂水余氯不低于0.3mg/L、不得高于4mg/L，管网末梢水中余氯不应低于0.05mg/L。
在进入城区管网之前，自来水还要经过水务集团水质监测中心的严格检测，检测包括浊度、色度、耗氧量、余氯等15项指标。检测合格后，通过水厂二级泵房加压，沿着供水管道送入千家万户。
5.反冲洗、污泥处置
（1）反冲洗系统。过滤水在空间上是自上而下流动，反冲洗系统则是自下而上，水流经底部排水系统反向通过滤池，一般有水冲洗+气冲洗，目的是清除截留在滤料层中的杂质，使滤池有短时间内恢复过流能力。
水冲系统的水来源于清水池，清水池中的水是净化后的清水，用清水进行反冲洗达到有效清洁滤层防止二次污染的目的。
气冲则是由空压机将空气压缩吹入滤料底部，气泡在水中上升的过程中带动滤料上下翻滚，进而将杂质清理出去。
反冲洗后的水进入回收池，水质检测达标后可重新接入水厂主进水管进行二次利用，紧急情况下也能切换阀门流入雨水系统。
（2）污泥处置系统。污泥主要是沉淀池刮泥机产生的，刮泥机排出的污泥进入排水排泥机，再泵送至配水井，由配水井分配至浓缩池，污泥水在浓缩池中沉淀，上部含泥量低的水将排放至雨水系统，下部泥水含泥量太大，汇流至平衡池，再抽入至脱水机房的离心机，泥水分离，水由雨水系统排放，泥饼堆放在污泥堆棚定期清理。
