深圳市橫崗再生水廠工地進程設(shè)計(林杰).doc

深圳市橫崗再生水廠工程設(shè)計林杰 趙佳玫 王國建 （深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計院，深圳，518036）摘要：深圳市橫崗再生水廠工程設(shè)計規(guī)模5萬m3/d，近期實施2.5萬m3/d深度處理廠及部分供水管網(wǎng)工程。處理工藝采用超濾臭氧脫色氯氣消毒，全廠采用PLC監(jiān)控系統(tǒng)集中管理，分散控制。輸水管線采用球墨鑄鐵管。處理后的水用于大運中心城的景觀用水及龍崗中心城和寶龍工業(yè)區(qū)的市政雜用及河湖補水。關(guān)鍵詞： 超濾 臭氧 再生水Design for reclaimed water treatment plant in honggang of shenzhenwangguojian wujinghua lizhu(Shenzhen water Resources Planning & Design Institute,Shenzhen 518036,china)The final capacity of reclaimed water treatment plant in honggang of shenzhen is 50000m3/d and it will be constructed in two stages, in the near future will implement 25,000 m3/d depth treatment plant and the partly water supply pipe network project. The processing craft uses ultra filters - ozone decolorize - disinfection by chlorine , the plant uses the PLC supervisory system for centralized management and the dispersion control. The water distribution pipeline uses ductile Cast Iron Pipes. After the processing,the reclaimed water uses for scenic water of the village of world university games , municipal water and supplying water of river of the Longgang center city and the Baolong industrial district .Keywords:UF ozone reclaimed water0 概況2011年深圳市舉辦第26屆世界大學(xué)生夏季運動會，大運中心區(qū)共設(shè)5處景觀湖，總水面面積為5.78公頃，水深為1.2米；大運中心南面的信息技術(shù)學(xué)院作為大運會運動員村，其內(nèi)部也有一出景觀湖，維持這些景觀需要有穩(wěn)定的供水水源。根據(jù)大運中心水資源綜合利用研究成果和市長會議相關(guān)紀要，決定結(jié)合橫崗污水廠的擴建，新建橫崗再生水廠，其規(guī)模為5萬m3/d，這樣不僅可以作為穩(wěn)定的供水水源保證大運中心景觀用水需求，同時也可以向周邊地區(qū)提供環(huán)境景觀、市政雜用等用水。按照污水再生利用工作方案要求，工程設(shè)計就建設(shè)規(guī)模、建設(shè)年限、處理工藝、技術(shù)路線選擇、管網(wǎng)布置、工程總投資及資金籌措渠道以及再生水價等進行了深入細致的工作。橫崗再生水廠工程包括5萬m3/d深度處理廠和5.0Km配套供水管道。1 再生水處理規(guī)模、水質(zhì)標(biāo)準及工藝流程根據(jù)橫崗二期污水廠的處理水量、水質(zhì)統(tǒng)計資料，主要再生水用戶對水質(zhì)水量的要求，確定污水深度處理再生利用工程設(shè)計規(guī)范和水質(zhì)標(biāo)準。（1） 處理規(guī)模。橫崗再生水廠規(guī)模為5萬m3/d，具體用水量見表1。近期需水量4.43萬m3/d，其中大運中心景觀需水量為1萬m3/d。工程分兩組建設(shè)，一組2.5萬m3/d，先建設(shè)一組，優(yōu)先保證大運中心區(qū)景觀用水1萬m3/d，其次用于綠化及道路廣場澆灑。待條件成熟，再加開另一組。表1 橫崗再生水廠用戶需水量統(tǒng)計表用戶分類需水需水量當(dāng)前用戶龍崗中心城大運中心1.004.43市政再用0.85景觀環(huán)境2.16寶龍工業(yè)區(qū)市政雜用0.42潛在用戶工業(yè)0.460.58建筑中水0.12總計5.01（2）再生水廠設(shè)計出水水質(zhì)。再生水廠進水水質(zhì)采用橫崗二期污水廠一級A標(biāo)準的處理出水水質(zhì)；出水水質(zhì)標(biāo)準依據(jù)我國污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范（GB 503352002）、工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準、城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)（GB/T 189202002）和北京奧運中心湖水質(zhì)，并參考用戶要求而確定，具體指標(biāo)見表2。表2 再生水廠進水水質(zhì)標(biāo)準項目指標(biāo)進水水質(zhì)出水水質(zhì)CODcr（mg/L）5030BOD5（mg/L）106濁度/NTU100.5NH3-N（mg/L）55TN（mg/L）1515TP（mg/L）0.50.5色度10總大腸菌群數(shù)1000個/L3（3）工藝技術(shù)路線選擇。為保證橫崗再生水廠再生利用工程技術(shù)可靠，設(shè)計了3種工藝試驗方案：方案A新建5萬m3/d 超濾+O3工藝深度處理站；方案B混凝沉淀+過濾的工藝設(shè)計；方案C新建5萬m3/d 超濾+GAC工藝深度處理。綜合考慮到用地、管理、水量等問題，采用方案A為設(shè)計方案。2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備橫崗再生水廠主要工藝構(gòu)筑物及設(shè)備有：泵房、超濾間、臭氧投加系統(tǒng)、加氯系統(tǒng)、清水池等，具體設(shè)計選型詳述如下：（1）泵房。超濾進水泵、反沖洗泵及清水泵全部布置在泵房內(nèi)。泵房土建按5萬m3/d規(guī)模一次建成，設(shè)備先以2.5m3/d的規(guī)模安裝。泵房的前水池分三格，每格獨立運行。其中一格為超濾進水前水池，原水為重力自流的二期纖維濾池出水；另外兩格為清水泵和超濾反沖洗進水前水池，原水為清水池出水。超濾進水泵選用六臺單級離心泵，4用2備，近期安裝3臺（2用1備），單臺流量590m3/h，揚程25m，配電機功率75KW。超濾反沖洗泵選用4臺單級離心泵，2用2備，近期安裝2臺（1用1備），單臺流量475m3/h，揚程15m，配電機功率45KW。清水泵選用4臺單級離心泵，3用1備，單臺流量775m3/h，揚程46m。泵房平面尺寸10.2m36.0m，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地下深7.10m，泵房內(nèi)設(shè)有進水整流配水槽。（2）超濾間。超濾間設(shè)置在清水池上，為框架結(jié)構(gòu)，尺寸為37.05m24.2m8.5m。反沖洗和藥洗車間跟超濾車間合建，其尺寸為6m24.2 m8.5m。超濾模塊的布置按照盡量對稱布置的原則。超濾車間共有四組膜處理系統(tǒng)，每組膜處理系統(tǒng)有三個模塊和一個保安過濾器。四組獨立運行，每個模塊的占地面積為3.0m6.2m。（3）臭氧投加系統(tǒng)。濾后清水采用臭氧脫色，使出水的色度10，臭氧投加系統(tǒng)主要包括臭氧接觸池和制氧車間。接觸池總體積687.72m3，總凈尺寸為：31.2m4.0m5.8m，有效水深5.5m，超高為0.3m?，F(xiàn)場制氧車間尺寸為10m10m8.5m，建在清水池上，為框架結(jié)構(gòu)。臭氧投加量為5mg/L, 接觸時間為20min。為了應(yīng)對水質(zhì)惡化的情況，臭氧發(fā)生器通過調(diào)節(jié)，臭氧產(chǎn)量最大能達到8.36kg/h，即投加量加大到8mg/L，這時的臭氧濃度為8.5%（質(zhì)量比），氧氣耗量為69m3/h，冷卻水耗量為11.1m3/h。（4）加氯系統(tǒng)。經(jīng)過臭氧脫色后清水采用液氯消毒，加氯點設(shè)在清水池進水處，加氯量以5mg/L設(shè)計，濾后水經(jīng)加氯消毒后，在清水池中停留約2.4h，經(jīng)水泵加壓后進入再生水供水管網(wǎng)系統(tǒng)，出水管上設(shè)有余氯分析取樣設(shè)備。加氯機2臺，單臺投加量為32Kg/h。加氯量是根據(jù)出廠水中余氯量控制。加氯間的尺寸為：10m8.0m，在清水池上，為框架結(jié)構(gòu)。（5）清水池。設(shè)計再生水清水池為2座，按5萬m3/d的規(guī)模一次建成，單池容積為2500m3，平面尺寸36.6m36m，有效水深為4.5m。清水池為地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)有1000mm的兩個檢修孔、四個通氣孔。3 總平面設(shè)計橫崗污水廠沿深圳市龍崗河建設(shè)，西岸為已建一期工程，東側(cè)為污水廠擴建二期工程。再生水廠建設(shè)在二期北側(cè)用地內(nèi)，總占地面積約0.5ha?？偲矫娌贾脠D見圖1。圖1 再生水廠總平面布置圖泵房；配電間；超濾車間；清水池；臭氧間；臭氧接觸池；氯瓶間；加氯間；管理用房及控制室；超濾膜組件；反沖洗及藥洗車間。再生水廠采用集成式布置。主要構(gòu)筑物設(shè)在一起，便于水廠的管理與運行。車間集成式布置，充分利用空間，占地面積大大的減少，為4900 m2。車間的占地面積為2081.04m2，剩余面積為廠區(qū)道路和綠化。具體的布置為：纖維濾池的來水重力自流至超濾進水泵的集水池，超濾進水泵房建在靠近二期纖維濾池的地方。配電間為二層框架結(jié)構(gòu)，建在集水池上，為保證配電間的安全，建在集水池頂上2m。清水池的結(jié)構(gòu)形式為地下式鋼筋砼結(jié)構(gòu)，設(shè)在靠近泵房的位置，清水池的池數(shù)為兩個，每個清水池分為3格。臭氧接觸池的結(jié)構(gòu)形式為地下式鋼筋砼結(jié)構(gòu)，緊離清水池建設(shè)。超濾間設(shè)在清水池上，為框架結(jié)構(gòu)。臭氧間和制氧間、加氯間設(shè)在清水池上，均框架結(jié)構(gòu)。4 控制系統(tǒng)再生水廠自控系統(tǒng)設(shè)計以集中管理、分散控制為原則。整個自動化控制系統(tǒng)分為三層：第一層為現(xiàn)場自動化層，主要有PLC、檢測儀表、電控設(shè)備等組成。第二層為中心控制管理層，主要有中控機、服務(wù)器、投影儀、輸入/輸出設(shè)備等組成。第三層為廠部生產(chǎn)管理層，主要有計算機終端、輸入/輸出設(shè)備等組成。根據(jù)工藝流程及構(gòu)筑物在廠區(qū)內(nèi)的平面布置，現(xiàn)場自動化層由4個PLC子站組成。PLC1控制站位于泵房，負責(zé)監(jiān)控送水泵房等構(gòu)筑物內(nèi)工藝過程的監(jiān)測和控制。PLC2控制站位于超濾間，負責(zé)超濾膜組件的運行、超濾的反沖洗及藥洗。PLC3控制站位于臭氧間，負責(zé)監(jiān)控臭氧間、臭氧接觸池等構(gòu)筑物內(nèi)的設(shè)備。PLC4控制站位于加氯間，負責(zé)檢測貯藥池、調(diào)配池、投配池的液位信號，采集計量泵、攪拌機的運行狀態(tài)。根據(jù)工藝運行要求，周期運行加藥計量泵，對計量泵的運行時間進行統(tǒng)計；定時啟停投配池攪拌機?？刂浦行墓芾韺庸た貦C作為中控室人機接口，并同過網(wǎng)絡(luò)交換器與工業(yè)控制系統(tǒng)及管理網(wǎng)系統(tǒng)無縫連接，服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)適配器與工業(yè)控制系統(tǒng)及全廠管理網(wǎng)系統(tǒng)連接。生產(chǎn)管理層計算機網(wǎng)絡(luò)由一臺web服務(wù)器、3臺計算機終端、10/100M交換機等設(shè)備組成。服務(wù)器置于中心控制室，3臺計算機終端分別放在廠長辦公室、化驗室、財務(wù)辦公室。5 配套管網(wǎng)工程再生水廠配套管網(wǎng)工程按遠期規(guī)模設(shè)計和鋪設(shè)。一期工程為再生水廠到大運中心專用管道長5.0Km，管徑800mm，管材為球墨鑄鐵管；另外從大運中心附近的神仙嶺水庫引一條大約1.3Km，管徑為500mm的球墨鑄鐵管，重力自流至大運中心和信息學(xué)院。二期工程主要有兩個供水區(qū)域，考慮兩條干管，一條從再生水廠沿嶂背路向北，經(jīng)寶荷路和經(jīng)龍翔大道供龍崗中心城區(qū)；一條沿嶂背路向東，經(jīng)寶荷路供寶龍工業(yè)區(qū)。6 設(shè)計特點（1）工藝選擇的原則。若采用絮凝+沉淀+過濾+消毒的處理工藝，占地面積大，工程協(xié)調(diào)性差，不具備實施條件；若采用MBR等生化工藝，不具備生化條件（BOD5/CODcr=0.20.3；BOD5/TN=0.673.0；BOD5/TP=1020）。再生水廠采用超濾+臭氧脫色+氯氣消毒的處理工藝，在技術(shù)及協(xié)調(diào)性上都滿足工程要求。（2）工藝技術(shù)穩(wěn)妥可靠。處理工藝是在橫崗二期污水廠設(shè)計出水水質(zhì)水量統(tǒng)計分析基礎(chǔ)上，依照安全、可靠、高效、實用、先進的原則，參考北京清河再生水廠（其處理工藝為超濾+活性炭吸附+臭氧消毒）處理工藝確定。（3）構(gòu)（建）筑物合建，節(jié)約投資和占地面積。再生水廠建設(shè)在橫崗二期污水廠約0.5ha的預(yù)留用地。工藝運行靈活，主要設(shè)備安裝在生產(chǎn)車間，占地面積小、便于管理。參考文獻1 吳鍵，張理，王杜平，等.西安市城市污水處理及污水資源化，見：二十一世紀國際城市污水處理廠資源化論文集.北京：20012 張淑英，武福平等.給水工程主要構(gòu)筑物及設(shè)備工藝設(shè)計計算.蘭州：蘭州大學(xué)出版社,19973 龍崗區(qū)水污染治理建設(shè)規(guī)劃，城市建設(shè)研究院（2006.1