张德跃1,崔东平2? (1.中国市政工程华北设计研究院,天津 300074;2.吉林建筑工程学院,吉林长春 2130021)
摘 要:针对多水源不同水质的原水处理和厂址选择的考虑,显示了工艺设计的布局合理、功能区分明确、管理操作方便、建设和运行费用低的特点。 关键词:自来水厂;工艺设计;节能低耗 中图分类号:TU991.1 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(1999)12-0036-03 温州市位于浙江省东南部,瓯江下游南岸,新阳岙水厂工程规模20×104m3/d,1999年1月建成通水。? 1 取水工程 新阳岙水厂水源以泽雅城市专用水库为主(瓯江水为辅),总库容5647×104 m3, 调节库容4 746×104m3,水库正常水位108.6m,死水位60m。水库水质为Ⅱ类,水源地距净水厂约20km。? 由于泽雅水库为山区水库,库区面积较小,水位差大,综合考虑取水的优质、安全及工程造价,采用分层取水方式。取水口位于大坝右岸与溢洪道左岸之间,采用分层竖井进水口,共分三层,取水闸门中心标高分别为55、70、85 m,洞口尺寸为2.0m×2.0m,每层取水口均设有拦污栅。 每个取水口均由隧道通向取水竖井,再由取水竖井通向输水隧道。取水井、取水竖井均利用天然山体打出隧洞后衬钢筋混凝土。 2 输水工程 自水源地至新阳岙水厂丘陵和平原各占一半,若输水系统全部采用管道,则需增加投资(1.2~1.5)亿元。经多方案技术经济比较后确定:丘陵地区采用压力隧道输水;平原地区采用压力管道输水。 自取水竖井起,输水隧洞总长9.17km,分两段,长度分别为4887.5、4 280.9 m,隧洞开挖洞径为3.0m,衬砌后洞径为2.4 m,隧洞底坡度0.05%~0.1%。为防止水锤产生的危害,在隧洞出口附近设一圆筒式阻抗调压井,井径2.4m,上部扩大段6.0m,衬砌厚度0.5 m。? 平原部分采用钢制管道。以曹平泵站为界,以西采用DN2000mm钢管(输水能力60×104m3/d);以东采用DN1600mm、DN1400 mm双管分压输水(总输水能力60×104 m3/d)。? 3 水厂厂址确定 新阳岙水厂厂址选在老阳岙水厂附近标高54.0m的山坡上,可实现水库水自流至水厂,中途不需加压。温州市为东西长、南北短的狭长型城市,根据管网平差结果,水厂出水水位>50 m时市区各点均能满足服务压力要求。同时水厂选在山上,不占良田,地质条件好,工程造价低,且可充分利用老水厂道路和辅助设施,交通方便,工程效益显著。? 4 水源调度 水库水位>85.0m时(有效库容3 500×104 m3,复蓄指数2.0),原水可自流至新、老阳岙水厂;水库水位低于85.0m时(有效库容1246×104m3),水库水可供至东部地区的西山、东向水厂,新、老阳岙水厂由曹平泵站加压供水(瓯江水)。 5 净化工艺 净化工艺主要目的为去除水中的浊度(水库水以低浊为主,瓯江水以高浊为主)和藻类。考虑水库水位变化大,为保证水厂正常运行,增设了自动调压装置。主要工艺流程见图1。
5.1 调压阀静态混合器间 为保证水厂正常运行的恒定压力要求,原水进厂后先经调压阀调压,由PLC根据原水流量、阀前阀后压力信号自动控制,调节压力误差<±1%。静态混合器采用三级管道式,为使药剂混合均匀,混合器的前端设置了环形布药器,布药均匀,效果好。? 5.2 配水井、反应沉淀叠合清水池 合理设计的叠合池可节约用地,同时也可充分利用流程中的富裕水头。设计规模20×104 m3/d。? 配水井设计停留时间为30s(两组4池)。为使水位稳定和有挖潜的可能,配水井出水端设置了调节堰板;同时为防止调压阀误操作和失控,配水井一端设置了溢流井及调节堰板。 反应池采用平行通道竖流式折板反应池(两组4池),每池设计能力5.5 ×104 m3/d, 分三档反应,其流速分别为0.36、0.18、0.09m/s;反应时间为15 min;单池平面尺寸为13.30m ×13.80 m;反应池底设穿孔排泥管,为防止排泥管的堵塞,每根排泥管均设置了压力水冲洗设施。 沉淀池采用平流沉淀池(两组4池),每池中间设导流墙并有连通孔。设计参数为:沉淀时 间2h,水平流速12.6mm/s,有效水深3.5m。沉淀池进水采用穿孔花墙布水;出水采用淹没式圆孔指形集水槽集水,每池六槽,长20m,其负荷为5L/( m·s);排 泥采用泵吸式虹吸吸泥机,为提高排泥效率和减少排泥量,排泥机由PLC控制,可根据池底泥位控制吸泥机的行程和空返;沉淀池底设有放空管。 反应沉淀池下面为清水池(两组4池)。每池容积为6800m3,有效水深4.5m。清水池进水端设有进水堰,可保证液氯与滤后清水有足够的时间接触消毒。清水池中设有导流墙及连通孔、叠梁门人孔,上部布有通气管和通气孔,池的两侧设有检修井和溢流井。 5.3 滤站 滤站采用气水反冲均质滤料滤池,设计规模20×104 m3/d。中间设置管廊(室内),滤池(室外)双排对称布置,共12个滤池24格,单池平面尺寸为2×(4m×11m)。主要设计参 数:滤速8.7m/s;气冲强度54m3/(m2·h),历时2min;气冲加水冲,气冲强度54 m3/(m2·h),水冲强度15 m3/(m2·h),历时4 min;水冲加表洗,水冲强度15 m3/(m2·h),表洗强度7.5m3/(m2·h),历时2 min,共8min;冲洗周期24~48 h;先气冲、气水冲、后为 水冲加表洗。滤料采用均质石英砂,滤料和承托层组成如表1。 表1 滤料和承托层数据 滤料 | 粒径(mm) | 不均匀系数 | 厚度(mm) | 石英砂 | 0.9±0.03 | d60/d10=1.2-1.4 | 1400 | 砾石 | 3--5 | | 100 | 滤池为小阻力配水系统,采用成品钢筋混凝土滤板。每池设置滤板2×44块,每块板平 面尺寸980 mm×980mm,厚100 mm,上有长柄滤头56个。滤站的过滤和气水反冲过程全部自控,现场操作台设在管廊上,滤站一侧设有操作室,也可由中控室操作。? 5.4 加氯间 加氯间按20×104 m3/d规模设计,平面尺寸为33.6m×9.0 m,水厂内三点加氯,采用全真空加氯机。主要设计参数和控制方式:前加氯采用流量比例投加,投加量2.5mg/L;后加氯 采用流量余氯复合环投加,投加量2.5mg/L;补氯采用负反馈投加,投加量1.0 mg/L。氯库气源采用压力式自动切换系统,可实现不间断加氯;此外,加氯间还设置了氯吸收装置。? 5.5 加药间 加药间按20×104 m3/d规模设计,平面尺寸为54.0m×12.0m。加药间内设有混凝剂投加系统和助凝剂投加系统。混凝、助凝药液的配比浓度分别为溶解池20%、溶液池10%,机械搅拌;溶解、溶液均各设两池,根据液位自动切换。药液的投加均由PLC自动控制,精确投加。混凝剂根据原水的流量、浊度、pH值、温度、模拟小斜管参数、沉淀池出水浊度进行复合环控制;助凝剂采用流量比例投加。? 6 结语 温州市新阳岙水厂自1999年1月投产以来,运行正常,特别是调压、净化系统运行稳定可 靠,经济效益显著,具有如下特点: ①水厂厂址选择合理,不占良田,充分利用水库位能,引水、净水、配水均为自流; ②运行费用低,节约能源,千吨水电耗<2 kW,这在国内是不多见的; ③对于高位差水库,在经历了由108 m至88 m的变化之后,水厂内调压后压力值自动稳定 在(571.3±2.0)kPa,实现了全过程自控,保证了水厂的正常运行,且调压阀 噪音小,表明调压系 统设计成功; ④对于多水源多水质原水(水库20~50NTU,瓯江1 600~2 000 NTU),平行通道竖向流 式折板反应池反应效果良好,矾花形成明显,有层次,沉淀池出水浊度一般<3 NTU; ⑤采用气水反冲均质滤料滤池效果十分良好,出厂水经检验符合国家饮用水卫生标准,且 出水浊度一般<0.2 NTU;? ⑥滤池反冲洗水均匀回流至配水井,不影响反应效果,减少了自用水量,全厂自用水<2%; ⑦水厂总投资省,在加氯、加药、滤站等设备及所有仪表、自控、监控(可视系统)全部 引 进和进行简单污泥处理的情况下,20×104 m3/d规模水厂总投资9 000万元,单方水投 资仅450元/m3,这在国内现代化水厂建设中是偏低的。 综上所述,温州市新阳岙水厂布局合理,功能区分明确,管理操作方便,建设和运行费用低 ;工艺流程选择恰当,设备设施档次高,出厂水质水压水量均满足设计要求,用户反应良好。
电 话:(022)23342168×2103? 收稿日期:1999-06-11 |