[江西]20萬噸自來水廠工藝圖紙設(shè)計（附58頁設(shè)計方案）

1、20萬噸/日自來水廠工藝設(shè)計【設(shè)計總說明】某市位于江西省中偏東部，撫河中游，南贛公路通過境內(nèi)，向樂鐵路縱貫市西，交通便利。中心城區(qū)是該市的政治、經(jīng)濟、文化和科技、信息、物資流通中心，由文昌橋區(qū)和上頓渡、撫北鎮(zhèn)、紅橋鎮(zhèn)一區(qū)三鎮(zhèn)組成。該市處于贛撫平原向武夷山區(qū)過渡地帶，地形為南北長，東西窄，地勢南高北低，地震少發(fā)，氣候溫和，日照充足。該市自來水公司現(xiàn)有五個水廠，總供水能力達到10.5萬m3/d，加上部分工業(yè)自備水8萬m3 /d，城市供水總能力達到18.5萬m3/d。盡管如此，該市供水事業(yè)仍存在諸多問題，如工藝落后；五座水廠運行時間均在十五年以上，事故隱患多；水安全性難以保證；配水管網(wǎng)有待優(yōu)化；城市

2、供水普及率低等問題。為滿足城區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，改善市民用水現(xiàn)狀，以及提高供水安全性，擴大供水能力，現(xiàn)新建供水規(guī)模為20萬m3/d的水廠，分兩期建成。新建水廠以撫河為水源，水源水質(zhì)達到生活飲用水水源水質(zhì)二級標準，僅需常規(guī)處理即可達到生活飲用水水質(zhì)要求。經(jīng)方案比較,南區(qū)水廠擴建工程采用岸邊式取水構(gòu)筑物取水，處理工藝采用高密度澄清池加V型濾池，消毒劑采用氯消毒。該新建水廠水源為地表水，水位變化幅度小，岸邊水質(zhì)和地質(zhì)條件好，適宜用岸邊式取水構(gòu)筑物取水。為使取水泵房布置緊湊，減小占地面積，減短吸水管路的長度，將進水間與泵房合建。進水間設(shè)置上、下兩層格柵，以便在不同水位時取得水質(zhì)較好的原水。泵房土建按遠期考慮，

3、水泵按近期考慮，泵房為半地下式的矩形泵房?？紤]到新建水廠用地限制，采用占地面積較小的高密度澄清池。高密度澄清池是由法國得利滿公司研制的一種采用斜管沉淀及污泥循環(huán)方式的高速澄清池，具有處理效果高、單位面積產(chǎn)水量大、適應(yīng)性強、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點。高密度澄清池的工作原理是基于原始概念上整體化的絮凝反應(yīng)池、推流式反應(yīng)池至沉淀池之間的慢速傳輸、泥渣的外部再循環(huán)、斜管沉淀機理以及采用混凝劑加助凝劑這五點之上。高密度澄清池在國內(nèi)運用的實例較少，在上海市楊樹浦水廠的擴建工程以及在烏魯木齊石墩子山水廠中有運用，設(shè)計參數(shù)資料較少，因此本設(shè)計主要參考這兩個水廠的設(shè)計參數(shù)以及相關(guān)文獻。高密度澄清池分為預混合區(qū)、快速混

4、合區(qū)、絮凝區(qū)、預沉-濃縮區(qū)組成，前三者的停留時間分別取1.92min、2min、5min，斜管上升流速取22.5m/h?；炷齽┎捎脡A式硫酸鋁，加藥點在快速混合區(qū)；助凝劑采用PAM，加藥點在絮凝區(qū)。V型濾池也是由法國得利滿公司開發(fā)的一種重力式快濾池，通過出水閥門的不斷調(diào)節(jié)可保證濾池的恒水位等速過濾。V型濾池采用均粒石英砂濾料，濾層厚度大、濾速高、過濾周期長、出水水質(zhì)好。同時，V型濾池反沖洗采用氣沖、水沖及表面掃洗，濾層保持微膨脹狀態(tài)，提高了反沖效果。本設(shè)計近期采用8座雙格濾池，反沖洗泵房和鼓風機泵房與濾池合建。濾速采用8m/h，過濾周期為24h，單格濾池面積為35m2，濾池高度為4.25m。反沖

5、洗過程分為氣沖、氣水沖、水沖三個階段，每個階段持續(xù)時間為4min。氣沖強度為16L/(sm2)，氣水同沖時水沖強度為4 L/(sm2)，單水沖時水沖強度為5 L/(sm2)，表面掃洗強度為1.8 L/(sm2)，持續(xù)時間為8min。近、遠期各造一座清水池，水池容積按最高日用水量10%設(shè)計。由于廠區(qū)占地有限，因此水廠平面布置采用折角型，折角選在清水池。吸水井為獨立式，這種吸水井的優(yōu)點是調(diào)度管理方便、吸水管道短，提高水泵運行的安全程度。本設(shè)計的加氯點設(shè)置在V型濾池至清水池的出水管上。 調(diào)節(jié)池收集V型濾池的反沖洗廢水，需進一步處理；高密度澄清池的排放污泥由污泥調(diào)節(jié)池收集后送至污泥脫水機房直接脫水。廠

6、區(qū)內(nèi)道路均為6m的雙車道，轉(zhuǎn)彎半徑為10m。廠區(qū)綠化率為35.9%。由于采用了高密度澄清池，單位處理水量的占地面積僅為0.15m2/(m3/d)?！娟P(guān)鍵詞】一級泵房；高密度澄清池；V型濾池；消毒；反沖洗20104 m3/d Water Works Process DesignWater & Wastewater Engineering Huang Ling Teacher Deng Huiping【General Specification】X city is located on the middle reaches of Fu River, eastern centre of Jiangx

7、i Province. Nangan highway going through the city together with the Xiangle railway running from the north to the south forms a convenient transportation system. The centre town is the political, economy, culture and technology center of X city, which includes Wenchang Bridge District, Wubei Town, H

8、ongqiao Town. X city lies in the transforming area from Ganfu Plain to Wuyi Mountain area and has a landform of long north-south border line and narrow line west-east. X city rarely has earthquakes and enjoys a mild climate and a sufficient sunlight.Presently, there are five waterworks in X city, wh

9、ich have a total water supply of 105,000 cubic meters per day. Along with the industrial water reserve of 80,000 cubic meters per day, the capability of water supply in X city reaches 185,000 cubic meters per day. However, there remain a lot of problems in the water supply system. For example, the t

10、echniques are out of time; all the present waterworks have ran for over fifteen years, which means a high risk of accident; no guarantee is available for water safety; water distributing systems need to be optimized; the popularity rate of water supply is low; etc. In order to meet the requirements

11、of economic development, ameliorate the current situation of the water use, as well as enhance the safety of water supply and scale-up the water supply capability, this project is meant for expansion of the former Nanqu Water Works. This project has a water supply ability of 20,000 cubic meters per

12、day and is planned to be built in two stages. This new water works collects raw water from Fu River, which meets the second grade standard of drinking water resource. Only conventional treatments are able to produce qualified drinking water. After comparing several plans, this new water works employ

13、s the shore type water collection structure for collecting water and Densadeg plus V-type filter as the main treatment process. Chlorine is used for disinfection.As the water level doesnt change much and with good water quality near the bank and good geological conditions, it is advantageous to empl

14、oy the shore type water collection structure. In order to decrease the footprint of the pump station and shorten the length of suction pipe, intake structure is built in combination with the pump station. In consideration of the land limitation, Densadeg (developed by Degremont Company), is employed

15、 to substitute the conventional folded plate coagulation tank and rectangular sedimentation tank. As a result, the ratio of occupied area to treated water quality is only 0.15m3/(m2d), which is quite low compared with other waterworks. Because Densadeg is only employed by two water works domesticall

16、y, the key parameters of this project are much based on former operating experience. Densadeg is composed of reactor zone, presettling/thickening zone and clarification zone. Part of the sludge is reused for coagulation. V-type filter is also developed by Degremont Company. The advantages of this ty

17、pe of filter are as followings: high thickness of filter layer; high filtration rate; long filtration period; satisfactory effluent quality; etc. Moreover, air backflushing and surface sweep washing used in the backwashing process keep the filtration layer in slight expansion state, which improves t

18、he flushing effect. In this project, chlorine is added in the pipe connecting the V-type filtration and clean water tank.This new water works covers an area of about 30,000 square meters and has a green ratio of approximate 36%.【Keywords】Raw water pump station；Densadeg；V-type filter；Disinfection；Bac

19、k flush目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc233269903HYPERLINK l _Toc2332699061 設(shè)計任務(wù)及設(shè)計資料 PAGEREF _Toc233269906 h 7HYPERLINK l _Toc2332699071.1 設(shè)計任務(wù)及要求 PAGEREF _Toc233269907 h 7HYPERLINK l _Toc2332699081.2 設(shè)計資料 PAGEREF _Toc233269908 h 7HYPERLINK l _Toc2332699091.2.1 背景資料 PAGEREF _Toc233269909 h 7HYPE

20、RLINK l _Toc2332699101.2.2 供水現(xiàn)狀及問題 PAGEREF _Toc233269910 h 8HYPERLINK l _Toc2332699111.2.3 擴建水廠概況 PAGEREF _Toc233269911 h 9HYPERLINK l _Toc2332699121.3 設(shè)計依據(jù) PAGEREF _Toc233269912 h 9HYPERLINK l _Toc2332699132 設(shè)計說明 PAGEREF _Toc233269913 h 10HYPERLINK l _Toc2332699142.1 擴建水廠概況 PAGEREF _Toc233269914 h

21、10HYPERLINK l _Toc2332699152.2 設(shè)計方案 PAGEREF _Toc233269915 h 10HYPERLINK l _Toc2332699162.2.1 取水泵房 PAGEREF _Toc233269916 h 10HYPERLINK l _Toc2332699172.2.2混凝沉淀 PAGEREF _Toc233269917 h 10HYPERLINK l _Toc2332699182.2.3過濾 PAGEREF _Toc233269918 h 12HYPERLINK l _Toc2332699192.2.4消毒 PAGEREF _Toc233269919 h

22、 13HYPERLINK l _Toc2332699202.2.5處理工藝流程 PAGEREF _Toc233269920 h 13HYPERLINK l _Toc2332699212.3 構(gòu)筑物設(shè)計說明 PAGEREF _Toc233269921 h 14HYPERLINK l _Toc2332699222.3.1 取水泵房 PAGEREF _Toc233269922 h 14HYPERLINK l _Toc2332699232.3.2 高密度澄清池 PAGEREF _Toc233269923 h 14HYPERLINK l _Toc2332699242.3.3 V型濾池 PAGEREF _

23、Toc233269924 h 15HYPERLINK l _Toc2332699252.3.4 清水池 PAGEREF _Toc233269925 h 17HYPERLINK l _Toc2332699332.3.7 調(diào)節(jié)池 PAGEREF _Toc233269933 h 18HYPERLINK l _Toc2332699342.3.8 加藥間 PAGEREF _Toc233269934 h 18HYPERLINK l _Toc2332699352.3.8 二級泵站吸水井 PAGEREF _Toc233269935 h 18HYPERLINK l _Toc2332699362.3.8 二級泵房

24、 PAGEREF _Toc233269936 h 18HYPERLINK l _Toc2332699373 設(shè)計計算 PAGEREF _Toc233269937 h 19HYPERLINK l _Toc2332699383.1 取級泵房 PAGEREF _Toc233269938 h 19HYPERLINK l _Toc2332699393.1.1 已知條件 PAGEREF _Toc233269939 h 19HYPERLINK l _Toc2332699403.1.2 進水間計算 PAGEREF _Toc233269940 h 20HYPERLINK l _Toc2332699413.1.3

25、 吸水間計算 PAGEREF _Toc233269941 h 20HYPERLINK l _Toc2332699423.1.4 水泵選用 PAGEREF _Toc233269942 h 23HYPERLINK l _Toc2332699433.1.5 其他裝置 PAGEREF _Toc233269943 h 27HYPERLINK l _Toc2332699443.2 高密度澄清池設(shè)計計算 PAGEREF _Toc233269944 h 28HYPERLINK l _Toc2332699453.2.1 設(shè)計基礎(chǔ)資料 PAGEREF _Toc233269945 h 28HYPERLINK l _

26、Toc2332699463.2.2 高密度澄清池設(shè)計 PAGEREF _Toc233269946 h 29HYPERLINK l _Toc2332699473.2.3 集水槽設(shè)計 PAGEREF _Toc233269947 h 31HYPERLINK l _Toc2332699483.2.4 污泥系統(tǒng) PAGEREF _Toc233269948 h 32HYPERLINK l _Toc2332699493.2.5 加藥系統(tǒng) PAGEREF _Toc233269949 h 33HYPERLINK l _Toc2332699503.3 V型濾池 PAGEREF _Toc233269950 h 33

27、HYPERLINK l _Toc2332699513.3.1 V型濾池簡介 PAGEREF _Toc233269951 h 33HYPERLINK l _Toc2332699523.3.2 設(shè)計計算參數(shù) PAGEREF _Toc233269952 h 33HYPERLINK l _Toc2332699533.3.3 濾池平面尺寸 PAGEREF _Toc233269953 h 34HYPERLINK l _Toc2332699543.3.4濾池高度的確定 PAGEREF _Toc233269954 h 34HYPERLINK l _Toc2332699553.3.5 進水渠的計算 PAGERE

28、F _Toc233269955 h 34HYPERLINK l _Toc2332699563.3.6 水反沖的相關(guān)計算 PAGEREF _Toc233269956 h 36HYPERLINK l _Toc2332699573.3.7 氣反沖的相關(guān)計算 PAGEREF _Toc233269957 h 36HYPERLINK l _Toc2332699583.3.8 反沖洗管渠系統(tǒng) PAGEREF _Toc233269958 h 36HYPERLINK l _Toc2332699593.3.9 V型槽設(shè)計 PAGEREF _Toc233269959 h 39HYPERLINK l _Toc2332

29、699603.3.10排水集水槽的相關(guān)計算 PAGEREF _Toc233269960 h 40HYPERLINK l _Toc2332699613.3.11 出水系統(tǒng) PAGEREF _Toc233269961 h 41HYPERLINK l _Toc2332699623.3.12 管廊布置 PAGEREF _Toc233269962 h 42HYPERLINK l _Toc2332699633.3.13 沖洗水泵計算 PAGEREF _Toc233269963 h 42HYPERLINK l _Toc2332699643.4.14 鼓風機房 PAGEREF _Toc233269964 h

30、44HYPERLINK l _Toc2332699653.4 清水池計算 PAGEREF _Toc233269965 h 46HYPERLINK l _Toc2332699663.4.1 清水池設(shè)計水量 PAGEREF _Toc233269966 h 46HYPERLINK l _Toc2332699673.4.2 清水池尺寸 PAGEREF _Toc233269967 h 47HYPERLINK l _Toc2332699683.4.3 清水池管道布置 PAGEREF _Toc233269968 h 47HYPERLINK l _Toc2332699693.4.4 清水池附屬設(shè)施 PAGER

31、EF _Toc233269969 h 48HYPERLINK l _Toc2332699703.5 消毒計算 PAGEREF _Toc233269970 h 48HYPERLINK l _Toc2332699713.5.1 加氯量計算 PAGEREF _Toc233269971 h 48HYPERLINK l _Toc2332699723.5.2 加氯管道 PAGEREF _Toc233269972 h 48HYPERLINK l _Toc2332699733.6 二級泵房吸水井設(shè)計 PAGEREF _Toc233269973 h 49HYPERLINK l _Toc2332699743.6.

32、1 二級泵房吸水井類型 PAGEREF _Toc233269974 h 49HYPERLINK l _Toc2332699753.6.2 二級泵房吸水井的設(shè)計水位 PAGEREF _Toc233269975 h 49HYPERLINK l _Toc2332699763.6.3 二級泵房吸水井的有效容量 PAGEREF _Toc233269976 h 49HYPERLINK l _Toc2332699773.7 二級泵房 PAGEREF _Toc233269977 h 49HYPERLINK l _Toc2332699783.7.1 二級水泵型號 PAGEREF _Toc233269978 h

33、49HYPERLINK l _Toc2332699793.7.2 水泵布置要求 PAGEREF _Toc233269979 h 50HYPERLINK l _Toc2332699803.7.3 水泵吸水管、出水管 PAGEREF _Toc233269980 h 50HYPERLINK l _Toc2332699813.7.4 水泵安裝高度 PAGEREF _Toc233269981 h 50HYPERLINK l _Toc2332699823.7.5 泵房高度計算 PAGEREF _Toc233269982 h 52HYPERLINK l _Toc2332699833.7.6 閥門選型 PAG

34、EREF _Toc233269983 h 52HYPERLINK l _Toc2332699843.7.7 其他裝置 PAGEREF _Toc233269984 h 52HYPERLINK l _Toc2332699853.8 調(diào)節(jié)池設(shè)計 PAGEREF _Toc233269985 h 53HYPERLINK l _Toc2332699863.9 加藥間設(shè)計 PAGEREF _Toc233269986 h 53HYPERLINK l _Toc2332699873.9.1 加藥量 PAGEREF _Toc233269987 h 53HYPERLINK l _Toc2332699883.9.2 溶

35、解池、溶解池計算 PAGEREF _Toc233269988 h 53HYPERLINK l _Toc2332699893.9.3 加藥泵 PAGEREF _Toc233269989 h 53HYPERLINK l _Toc2332699903.9.2 藥庫 PAGEREF _Toc233269990 h 54HYPERLINK l _Toc2332699913.10 加氯間設(shè)計 PAGEREF _Toc233269991 h 54HYPERLINK l _Toc2332699923.10.1 加氯機 PAGEREF _Toc233269992 h 54HYPERLINK l _Toc2332

36、699933.10.2 氯瓶 PAGEREF _Toc233269993 h 54HYPERLINK l _Toc2332699943.10.3 加氯間布置 PAGEREF _Toc233269994 h 54HYPERLINK l _Toc2332699953.11 水廠總體布置 PAGEREF _Toc233269995 h 55HYPERLINK l _Toc2332699963.11.1 工藝流程布置 PAGEREF _Toc233269996 h 55HYPERLINK l _Toc2332699973.11.2 平面布置 PAGEREF _Toc233269997 h 55HYPE

37、RLINK l _Toc2332699983.11.3 水廠構(gòu)筑物及建筑物一覽表 PAGEREF _Toc233269998 h 56HYPERLINK l _Toc2332699993.10.4 水廠平面布置圖 PAGEREF _Toc233269999 h 56HYPERLINK l _Toc2332700003.11.5 用地情況 PAGEREF _Toc233270000 h 57HYPERLINK l _Toc2332700013.11 水廠管線設(shè)計 PAGEREF _Toc233270001 h 57HYPERLINK l _Toc2332700023.11.1 連接管道設(shè)計 PA

38、GEREF _Toc233270002 h 57HYPERLINK l _Toc2332700033.11.2 凈水構(gòu)筑物水頭損失 PAGEREF _Toc233270003 h 58HYPERLINK l _Toc2332700043.11.3 工藝流程的標高計算 PAGEREF _Toc233270004 h 58HYPERLINK l _Toc2332700053.13水廠高程布置 PAGEREF _Toc233270005 h 60HYPERLINK l _Toc233270006參考文獻 PAGEREF _Toc233270006 h 62HYPERLINK l _Toc233270

39、007謝辭 PAGEREF _Toc233270007 h 63 1 設(shè)計任務(wù)及設(shè)計資料1.1 設(shè)計任務(wù)及要求(1) 確定水廠工藝流程，完成開題報告；(2) 完成主要單體構(gòu)筑物施工圖（包括取水頭部和取水泵站、二級泵站、高密度澄清池、V型濾池、清水池、加藥間等），水廠總平面布置圖及高程圖，共計合2#圖紙16張以上，其中2張手畫；(3) 設(shè)計說明書一份（不少于15000字，并寫出不少于300個英文單詞的摘要）；(4) 英文資料翻譯（不少于2萬英文字符）。1.2 設(shè)計資料1.2.1 背景資料(1) 城市概況某市位于江西省中偏東部，地處贛撫平原向武夷山過渡地帶，南贛公路通過境內(nèi)，向樂鐵路縱貫市西，交通

40、便利，距省會南昌101km。該市的中心城區(qū)由文昌橋區(qū)和上頓渡、撫北鎮(zhèn)、紅橋鎮(zhèn)一區(qū)三鎮(zhèn)組成，建成區(qū)面積達40.7km2，工業(yè)產(chǎn)值將達到74.35億元。在城市形態(tài)上，該市具有顯著的特色，即由一個中心和三個分區(qū)組成，位于中心區(qū)與分區(qū)之間的低洼地，是建設(shè)具有該市特色的現(xiàn)代化生態(tài)城市十分難得的“綠心”。(2) 自然條件該市出于贛撫平原向武夷山區(qū)過渡地帶，地形為南北長，東西窄，地勢南高北低，地震少發(fā)。氣候溫和，日照充足，最冷月（1月）平均氣溫為5.6，最熱月（7月）平均氣溫為29.7。境內(nèi)雨量充沛，集中在春夏兩季，46月最多，1012月最少。主導風為西北偏北風，年平均風速為2m/s，最大風速為20m/s。

41、1.2.2 供水現(xiàn)狀及問題(1) 供水現(xiàn)狀該市自來水公司現(xiàn)有五個水廠，即荊公路水廠、南區(qū)水廠、撫北水廠、橋東水廠和某原縣水廠，總供水能力達到10.5萬m3/d。除此之外，該市還有部分工業(yè)自備水，供水能力為8萬m3/d，城市供水總能力達到18.5萬m3/d。該市供水主要以生活用水為主（約占總供水量的70%），生產(chǎn)用水所占比例較?。s占總供水量的30%），日變化系數(shù)和時變化系數(shù)較大。五座水廠采取分區(qū)域供水形式，其中荊公路、南區(qū)、橋東三個水廠管網(wǎng)連通，負責文昌橋轄區(qū)的供水；撫北水廠和原某縣水廠分別負責撫北鎮(zhèn)和上頓渡轄區(qū)的供水，城市供水普及率平均為84%?，F(xiàn)有五座水廠采用的處理工藝均為常規(guī)處理工藝，即

42、混凝、沉淀、過濾和消毒，規(guī)模均在5萬m3/d以下。(2) 存在問題盡管該市中心城區(qū)供水總規(guī)模已達18.5萬m3/d,但該市供水事業(yè)仍存在諸多問題,制約了城市的發(fā)展速度。 工藝落后現(xiàn)有五座水廠運行時間長，均在十五年以上，特別荊公路水廠，運行時間近50年。部分水廠設(shè)備陳舊，處理工藝落后，不僅增大了制水成本，同時給生產(chǎn)管理帶來很大的困難，事故隱患多，供水安全性難以保證。 供水水量、水壓難達要求現(xiàn)有供水能力與城市發(fā)展不相適應(yīng)，滯后于城市的發(fā)展水平，尤其是夏季高峰用水時，供水量嚴重不足，供需矛盾顯著。同時，城區(qū)局部地區(qū)供水水壓低，僅靠供水低峰期蓄水維持，嚴重影響市民生活及工業(yè)生產(chǎn)。 配水管網(wǎng)待優(yōu)化現(xiàn)有城

43、市配水管網(wǎng)基本上屬于分區(qū)域供水，尚未完全成環(huán)，供水安全性差。同時，在配水管網(wǎng)建設(shè)中，雖管道敷設(shè)多，但由于缺乏遠期規(guī)劃指導，管徑偏小，不僅造成了浪費，供水水壓改善不明顯，還對日后其他城市管道的建設(shè)造成困難。 城市供水普及率低據(jù)統(tǒng)計，城市供水普及率平均為84%，其中文昌橋轄區(qū)為92%，上頓渡轄區(qū)為78%。隨著城市的發(fā)展，人口的不斷增長，城區(qū)面積的不斷擴大，工業(yè)產(chǎn)值的不斷增加，現(xiàn)有的供水普及率必定會給阻礙城市的發(fā)展，供水、需水的不平衡將會進一步加劇。綜上所述，為了滿足城區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，改善市民用水現(xiàn)狀，以及提高供水的質(zhì)量及安全性，擴大供水能力，建設(shè)新水廠的任務(wù)迫在眉睫。1.2.3 擴建水廠概況(1)

44、研究年限以該市城市總體規(guī)劃為基礎(chǔ)，該市南區(qū)水廠給水擴建工程可行性研究報告的研究年限為19982010年。(2) 供水規(guī)模根據(jù)基礎(chǔ)資料，該市南區(qū)水廠擴建工程總規(guī)模為20萬m3/d，分兩期建設(shè)，近期規(guī)模為10萬m3/d，遠期為20萬m3/d。工程建設(shè)期2年，2010年底20萬m3/d規(guī)模全部建成投產(chǎn)。(3) 水源選擇該市南區(qū)水廠擴建工程以撫河為水源，在水量和水質(zhì)上都有保證，而且工程建設(shè)周期短，投資省，能解決近期中心城區(qū)供水的急需。(4) 擴建水廠位置該市南區(qū)水廠擴建工程水廠布置在原水廠的西北方一塊方形地，占地面積約為45畝，即30000m2。(5) 工藝選擇擴建水廠以撫河為水源，水源水質(zhì)達到生活飲

45、用水水源水質(zhì)二級標準，主要指標為：NH3-N1.0mg/L；COD6mg/L；pH在6.58.5。二級水源水水質(zhì)受輕度污染，經(jīng)常規(guī)凈化處理，即混凝、沉淀、過濾和消毒，其水質(zhì)即可達到生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006）的規(guī)定，可供生活飲用。1.3 設(shè)計依據(jù)室外給水設(shè)計規(guī)范（GB50013-2006）地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GHZB1-1999）給水排水制圖標準（GBJ106-87）泵站設(shè)計規(guī)范（GB/T50265-97）給水排水設(shè)計手冊（第一冊、第三冊、第九冊、第十一冊）給水工程凈水廠設(shè)計給水排水標準圖集S1、S3（2002年）2 設(shè)計說明2.1 擴建水廠概況該水廠的設(shè)計規(guī)模為20萬m3/d

46、，分兩期建成，近期10萬m3/d，遠期20萬m3/d，出水水質(zhì)要求達到生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006），出廠水壓在3540米之間。擴建水廠以撫河為水源，水源水質(zhì)達到國家地表水二級水體標準，水源最高水位為44.25m，最低水位為36.46m，平均水位37.50m（吳淞標高）。水廠所在地的整平標高為51.60m，占地約45畝。2.2 設(shè)計方案該擴建水廠的水源水質(zhì)達到地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GHZB1-1999）類水體標準，只需經(jīng)過常規(guī)處理（混凝、沉淀、過濾、消毒）即可達到生活飲用水衛(wèi)生標準。經(jīng)方案比較，各階段選取如下工藝。2.2.1 取水泵房該擴建水廠的取水水源為地表水，取水水源水位最高水

47、位為44.25m，最低水位為36.46m，水位變化幅度較小，排除選用移動式取水構(gòu)筑物。據(jù)勘查，岸邊水質(zhì)和地質(zhì)較好，主流近岸，岸邊水深足夠，因此選用岸邊式取水構(gòu)筑物取水。為使泵房布置緊湊，減小占地面積，減短吸水管路的長度，將進水間和泵房合建。泵房土建按遠期設(shè)計，選泵時以近期水量為主，適當考慮遠期發(fā)展的可能，預留一定位置。2.2.2混凝沉淀(1)混凝劑、助凝劑的選擇常用的混凝劑較多，固體硫酸鋁制造工藝復雜，水解作用緩慢；液體硫酸鋁雖配制使用比固體硫酸鋁方便，但易受溫度及晶核存在影響形成結(jié)晶析出；硫酸亞鐵（綠礬）絮體形成較快，較穩(wěn)定，沉淀時間短，但其腐蝕性較高，原水色度較高時不宜采用；三氯化鐵對金屬

48、腐蝕性大，對混凝土也腐蝕，處理低濁度水時效果不顯著。本設(shè)計采用高密度澄清池工藝，參考上海楊樹浦水廠擴建工程實例，選用堿式硫酸鋁作為混凝劑，凈化效率高，耗藥量少，溫度適應(yīng)性高，pH值適用范圍寬（可在pH=59之間），使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好；設(shè)備簡單，操作管理方便。助凝劑則采用聚丙烯酰胺（PAM），由于聚丙烯酰胺中丙烯酰胺單體有毒性，用于生活飲用水凈化時，其產(chǎn)品應(yīng)符合優(yōu)等品要求。(2)混凝沉淀工藝選擇目前國內(nèi)給水常規(guī)處理大多采用傳統(tǒng)的混凝、沉淀（澄清）過濾和消毒工藝，其中沉淀部分一般采用傳統(tǒng)的平流式沉淀池、斜管沉淀池和機械攪拌澄清池。平流式沉淀池具有構(gòu)造簡單、管理方便、耐沖擊負荷強等

49、優(yōu)點，缺點是停留時間長、占地面積大，特別是在寒冷地區(qū)，修建池體外圍護結(jié)構(gòu)造價高、實施困難；對小而輕的礬花去除效果差，適用于溫暖地區(qū)的大中型水廠。斜管沉淀池沉淀效率高，池體小、占地小，但若原水水質(zhì)變化迅速其適應(yīng)性較差；用于大型水廠時，存在配水不均勻問題，使其總體出水水質(zhì)難以進一步提高。機械攪拌澄清池優(yōu)點是絮凝、沉淀一體化，占地面積小，易于修建外圍結(jié)構(gòu)，產(chǎn)水能力高，適應(yīng)能力強，抗沖擊負荷能力強，處理效果好。缺點是結(jié)構(gòu)較復雜，施工難度大，由于回流泥渣濃度低，回流水量很大，最大的困難是排泥量較難控制，經(jīng)常會因過量排泥導致絮凝效果差，影響出水水質(zhì)，適用于高寒地區(qū)。該擴建工程的土地有限，處理量較大，因此采

50、用占地面積較小、單位面積處理量大的高密度澄清池(DENSADEG，見圖2.1)。高密度澄清池是由法國得利滿公司研制的一種采用斜管沉淀及污泥循環(huán)方式的高速澄清池，具有處理效率高、單位面積產(chǎn)水量大、適應(yīng)性強、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點。高密度澄清池的工藝構(gòu)成可分為反應(yīng)區(qū)、預沉-濃縮區(qū)、斜管分離區(qū)三個主要部分： 反應(yīng)區(qū) 在該區(qū)進行物理化學反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)分為兩個部分，具有不同的絮凝能量，中心區(qū)域配有一個軸流葉輪，使水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)快速絮凝和循環(huán)；在周邊區(qū)域，主要是柱塞流使絮凝以較慢速度進行，并分散降低能量以確保絮狀物增大致密。加注混凝劑的原水經(jīng)高密度澄清池前部的快速混合池混合后進入反應(yīng)區(qū)，與濃縮區(qū)的部分沉淀泥渣混合

51、，在絮凝區(qū)內(nèi)投加助凝劑并完成絮凝反應(yīng)。經(jīng)攪拌反應(yīng)后的出水以推流形式進入沉淀區(qū)域。反應(yīng)池中懸浮固體（絮狀物或沉淀物）的濃度保持在最佳狀態(tài)，泥渣濃度通過來自泥渣濃縮區(qū)的濃縮泥渣的外部循環(huán)得以維持。因此，反應(yīng)區(qū)可獲得大量高密度、均質(zhì)的礬花，以滿足接觸絮凝要求。這些絮狀物以較高的速度進入預沉區(qū)域。 預沉-濃縮區(qū)絮凝物進入面積較大的預沉區(qū)時速度放緩，這樣可避免造成絮凝物的破裂及渦流的形成，也使絕大部分的懸浮固體在該區(qū)沉淀。沉降的泥渣在澄清池下部匯集并在刮泥機的持續(xù)工作中濃縮。濃縮區(qū)分為兩層，分別位于排泥斗上部和下部。上層使循環(huán)泥渣濃縮，泥渣在該區(qū)的停留時間為幾小時，部分濃縮泥渣在設(shè)于污泥泵房的螺桿泵的作

52、用下循環(huán)至反應(yīng)池入口，以維持最佳的固體濃度，使低濁水和短時高濁水均能在最佳濁度條件下被澄清。在某些特殊情況下（如：流速不同或負荷不同等)，可調(diào)整循環(huán)區(qū)的高度。由于高度的調(diào)整，必會影響泥渣停留時間及其濃度的變化。下層是產(chǎn)生大量濃縮泥渣的地方，濃縮泥渣的濃度可維持在20g/L以上。采用污泥泵從預沉濃縮區(qū)的底部抽出剩余泥渣，送至污泥脫水間直接進行脫水處理。 斜管分離區(qū)在逆流式斜管沉淀區(qū)，剩余的絮狀物沉淀通過固定在清水收集槽下側(cè)的縱向板進行水力分布，這些板有效地將斜管分為獨立的幾組以提高水流分配的均勻性，提高沉淀效率。澄清水由集水槽系統(tǒng)收集，絮狀物堆積在澄清池的下部，形成的泥渣也在這部分區(qū)域濃縮，通過

53、刮泥機將泥渣收集起來，循環(huán)至反應(yīng)池入口處，剩余泥渣排放。高密度澄清池在烏魯木齊石墩子山水廠已穩(wěn)定運行4年時間，出廠水水質(zhì)穩(wěn)定在0.5NTU下，通過泥渣回流調(diào)節(jié)，使得高密度澄清池的絮凝和澄清過程在一個較佳的濁度范圍內(nèi)進行，在進水低溫低濁或短時高濁情況下，對濁度的去除率較高。另外高效利用池體體積，省去了排泥水處理中的濃縮工藝過程，加之泥渣回流使得藥劑充分發(fā)揮作用，減少了藥耗，在節(jié)約能源和降低原材料方面效益顯著，降低了運行成本?？紤]到該擴建水廠的用地要求及處理水量，選用高密度澄清池，節(jié)省占地，有利于二期建設(shè)及未來擴建的需求。高密度澄清池在國內(nèi)運用較少，因此本設(shè)計參數(shù)主要參考上海楊樹浦水廠36萬噸/日

54、擴建工程以及烏魯木齊市石墩子山水廠的運行參數(shù)。圖2.1 高密度澄清池示意圖2.2.3過濾普通快濾池有成熟的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，運行穩(wěn)妥可靠，其缺點就是閥門多，必須設(shè)有全套沖洗設(shè)備，可適用于大、中、小型水廠。重力式無閥濾池用于工礦企業(yè)及城鎮(zhèn)的中小型水廠，其優(yōu)點是不需設(shè)置閥門，自動沖洗，管理方便，但運行過程時看不到濾層情況，細砂更換時不方便；另外單池面積小，沖洗效果較差，反洗時要浪費部分水量。無閥濾池為變水位等速過濾，水質(zhì)不如等速度過濾。虹吸濾池采用真空系統(tǒng)控制進、排水虹吸管，以代替閥門。虹吸濾池的優(yōu)點是不需要大型閥門、沖洗水泵或沖洗水箱，易于自動化操作。缺點就是土建結(jié)構(gòu)復雜，池深大，單池面積不能過大，反沖

55、洗時要浪費一部分水量，沖洗效果不易控制。同無閥濾池一樣，虹吸濾池為變水位等速過濾，水質(zhì)不如降速過濾，適用于中型水廠。移動罩濾池是由許多濾格為一組構(gòu)成的濾池，利用一個可移動的沖洗罩輪流對各濾格進行沖洗。移動罩濾池的優(yōu)點是池體結(jié)構(gòu)簡單，無需沖洗水箱或水塔，無大型閥門，管件少，適用于大、中型水廠。但移動罩濾池比其他快濾池增加了機電及控制設(shè)備，自動控制和維修復雜，罩體與隔墻間的密封要求較高。V型濾池采用較粗和均質(zhì)的石英砂濾料，濾層較厚，沖洗采用氣水反沖洗。反沖洗時先進行氣沖，然后氣水同沖，再后關(guān)閉氣沖并加大水沖強度。水沖時V型槽小孔出流形成表面掃洗。沖洗時濾層呈微膨脹狀態(tài)。配水采用長柄濾頭。V型濾池具

56、有截污能力達，反沖洗干凈，過濾周期長，處理水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點。上海市臨江水廠及凌橋水廠均選用V型濾池過濾，過濾周期長，達48h，濾后水濁度低，因此該擴建水廠也采用V型濾池。2.2.4消毒二氧化氯作為消毒劑時，對細菌的細胞壁有較強的吸附和穿透能力，從而有效地破壞細菌內(nèi)的酶，其最大的優(yōu)點是不會與水中有機物作用生成三鹵甲烷，消毒能力也比氯強，余量在管網(wǎng)中保持很長時間，受水的pH值影響極小。但是，二氧化氯ClO2本身和副產(chǎn)物ClO2-對人體血紅細胞有損害，另外制取ClO2的NaClO2價格很高，限制了二氧化氯的使用。氯胺消毒作用緩慢，殺菌能力比自由氯弱，但氯胺消毒的優(yōu)點是當水中含有有機物和酚時，氯胺消毒不

57、會產(chǎn)生氯臭和氯酚臭，同時大大減少了三鹵甲烷產(chǎn)生的可能，同時又能保證水中的余氯，適用于供水管網(wǎng)較長的情況。不過，因氯胺殺菌能力弱，通常作為輔助消毒劑以抑制管網(wǎng)中細菌再繁殖。臭氧消毒的機理是氧化作用，可迅速殺滅細菌、病毒等，作為消毒劑的主要優(yōu)點是不會產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物，其殺菌和氧化能力均比氯強。由于臭氧在水中不穩(wěn)定，易消失，故在臭氧消毒后，仍需投加少量氯、二氧化氯或氯胺以維持水中剩余消毒劑。臭氧生產(chǎn)設(shè)備較復雜，投資較大，電耗較高，在我國水廠更多的作為氧化劑使用，很少作為消毒劑使用。本設(shè)計采用加氯消毒,消毒效能高，又能保證余氯，由于原水水質(zhì)較好，水中有機物較低，產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的量少。2.2.5處理

58、工藝流程處理工藝流程見圖2.2。岸邊合建式取水構(gòu)筑物+一級泵站 高密度澄清池 V型濾池 清水池 二級泵站管網(wǎng)圖2.2 處理工藝流程2.3 構(gòu)筑物設(shè)計說明2.3.1 取水泵房(1) 設(shè)計水量設(shè)計水量以最高日平均時為基礎(chǔ)，取水廠自用水系數(shù)1.05，近期水量1.22m3/s，遠期水量2.43m3/s，水泵24h運行。(2) 設(shè)計水位取水水源最高水位為44.25m，最低水位為36.46m，平均水位為37.50m（標高均為吳淞標高），取水泵房的地面標高為44.50m。(3) 進水間進水口尺寸為BH=1700mm1300mm，格柵尺寸為B1H1=1800mm1400mm，進水間的尺寸為LBH=24900m

59、m2500mm12340mm。(4) 吸水間進水孔尺寸為B1H1=2250mm2000mm，格網(wǎng)尺寸BH=2380mm2130mm，吸水間的平面尺寸為LB=24900mm4400mm12340mm。吸水喇叭口的直徑為1500mm以及1200mm。(5) 水泵近期采用2臺小泵加1臺大泵，遠期再加1臺大泵。水泵的型號分別為32A-19E及 20SA-14，吸水管管徑分別為DN1000和DN800，出水管管徑分別為DN800和DN600。大泵的泵軸高度為39.21m，小泵的泵軸高度為38.98m。(6) 泵房布置泵房尺寸為LB=30m12m，泵房內(nèi)地面標高為37.36m，泵房高度為18.0m。(7)

60、 其他設(shè)備真空泵型號為SK12，抽氣量為12m3/min。集水坑的尺寸為500mm500mm500mm。潛水排污泵的型號為50QW18-15-1.5，設(shè)兩臺，一備一用，設(shè)計流量為18m3/h，揚程為32m。2.3.2 高密度澄清池(1) 預混合池預混合池尺寸為18.00m2.00m4.10m，停留時間為1.92min。(2) 反應(yīng)池反應(yīng)池包括快速混合池和慢速混合池（絮凝池），則快速混合池的尺寸為4.50m4.50m4.00m，停留時間為2.10min絮凝池的尺寸為6.00m6.00m6.00m，停留時間為5.63min。(3) 推流區(qū)推流反應(yīng)區(qū)的停留時間取4min。(4) 斜管分離區(qū)斜管分離區(qū)