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東源縣黃村鎮(zhèn)自來(lái)水廠工程構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

2022-01-12 08:47:00
山西水利 2021年10期
關(guān)鍵詞:斜管清水池自來(lái)水廠

陳 旭

(東源縣河湖保護(hù)中心,廣東 東源 517000)

廣東省東源縣黃村鎮(zhèn)大部分村沒(méi)有實(shí)現(xiàn)集中供水,許多村的飲用水水質(zhì)存在問(wèn)題,存在地下水鐵、錳、亞硝酸鹽、氮、氟、砷等有害物質(zhì)超標(biāo)問(wèn)題,部分村地表水受到污染,造成色度、渾濁度、臭味、可見(jiàn)物等超標(biāo)。為解決黃村鎮(zhèn)各村的供水水質(zhì)超標(biāo)等問(wèn)題,建設(shè)黃村鎮(zhèn)自來(lái)水廠工程。

1 水廠總體布置

本工程根據(jù)黃村鎮(zhèn)整體規(guī)劃,地形特征采用集中式供水,水廠單獨(dú)設(shè)計(jì)。生產(chǎn)構(gòu)筑物布置,按工藝流程多組凈水構(gòu)筑物平行布置;凈水裝置及構(gòu)筑物豎向布置,應(yīng)利用原有地形、坡度以減少水頭損失。出廠水檢測(cè),設(shè)置在線濁度計(jì)、余氯分析儀等儀表,Ⅱ型工程應(yīng)設(shè)檢驗(yàn)室。

廠區(qū)總平面布置基本上按功能劃分為:生產(chǎn)(水處理)及管理生活區(qū)兩部分,各區(qū)之間以綠帶和道路分隔。本工程自來(lái)水廠新工程總占地面積8000m2,廠區(qū)所在設(shè)計(jì)地面標(biāo)高270m。

2 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

本自來(lái)水廠新工程供水規(guī)模為9500m3/d,水廠的自用水率5%。

2.1 沉淀池設(shè)計(jì)

水廠斜管沉淀池,設(shè)計(jì)日處理水量為2×218.75m3/h。

(1)沉淀池面積

斜管沉淀池液面負(fù)荷:5.0~9.0m3/(m2·h),本工程取值為7m3/(m2·h),沉淀池面積按下式計(jì)算:

經(jīng)過(guò)計(jì)算,沉淀池面積最低為2×31.25m2,根據(jù)本工程地理位置綜合整體工藝池的建設(shè),確定沉淀池平面尺寸為2m×8.0m×6.3m(深×長(zhǎng)×寬)。

斜管內(nèi)切直徑取30mm,長(zhǎng)度為1m,傾角為60°。

(2)沉淀時(shí)間

按照相關(guān)規(guī)范,斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3%計(jì)。沉淀池水上升流速為:

根據(jù)規(guī)范要求,清水區(qū)高度大于或等于1.0m,配水區(qū)高度大于或等于1.5m。

本工程斜管沉淀池中的斜管采用六角形,其內(nèi)徑為30mm,長(zhǎng)度為1.0m,傾角60°。斜管區(qū)高度h=Lsin60°=0.87m。清水區(qū)高度取為1.2m,配水區(qū)高度取為1.5m。穿孔排泥斗槽高度為0.6m,保護(hù)高度為0.3m,池體總高度為:

斜管沉淀池底部設(shè)1個(gè)集泥槽,采用DN200的鍍鋅鋼管穿孔排泥管排泥。為使反應(yīng)旋流絮凝過(guò)程完成后形成的絮體不致破碎,將絮凝反應(yīng)池與沉淀池合建。

2.2 過(guò)濾池

由水源水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果,選用虹吸濾池,沖冼效果好,出水水質(zhì)好,時(shí)間短耗水量小。設(shè)計(jì)計(jì)算:

本工程共設(shè)計(jì)濾池4個(gè),單個(gè)正方形濾池邊長(zhǎng)取3.5m。濾池總高度取值為5.6m。

虹吸管管徑:虹吸上升管采用DN280,虹吸下降管采用DN450,可滿(mǎn)足要求。

本工藝池采用雙層濾料凈水系統(tǒng),所以濾料選用石英海砂(配加部分天然錳砂),砂粒粒徑d0=0.6~1.2mm,k80=1.8。

2.3 反沖洗水箱

設(shè)計(jì)強(qiáng)度15~17L/(s·m2);設(shè)計(jì)容積7.25m×5.35m×2.1m(長(zhǎng)×寬×高)。

為了節(jié)約投資,便于操作,方便管理,結(jié)合擬建水廠的地理位置,建議將反應(yīng)旋流池、沉淀池、過(guò)濾池和反沖洗水箱,合建成一個(gè)建筑物。

2.4 清水池

(1)清水池

清水池有效容積采用2000m3(22%)。新建清水池為一座圓形池,經(jīng)過(guò)實(shí)地勘察測(cè)量發(fā)現(xiàn),黃村鎮(zhèn)從水廠至下游黃村圩鎮(zhèn)周邊的行政村高差較大,需要用到減壓裝置,經(jīng)過(guò)綜合考慮,為保證用水量充足、安全,在鐵崗村和萬(wàn)和村中間的黃竹徑山頭山,設(shè)置一座清水減壓池,減壓池根據(jù)下游六個(gè)村供水規(guī)模的最高日供水量計(jì)算,需清水池有效容積應(yīng)為1000m3。

(2)結(jié)構(gòu)形式

清水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。池壁采用C25鋼筋混凝土,鋼筋采用Ⅱ級(jí),箍筋采用Ⅰ級(jí)。新建清水池設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 新建清水池設(shè)計(jì)參數(shù)表

3 水質(zhì)凈化設(shè)計(jì)

3.1 混合

本設(shè)計(jì)采用水力混合即管式靜態(tài)混合器混合?;炷齽┻x擇:采用聚合氯化鋁(堿式氯化鋁)為凝聚劑。該藥品使用性強(qiáng)pH值范圍在5.0~9.6之間。

通過(guò)計(jì)算,同時(shí)為調(diào)制方便,溶液池容積為2.0m3。

溶液池采用正方形,其1.0m×1.0m×1.0m(長(zhǎng)×寬×高)。共設(shè)置兩個(gè)。

溶解池容積:W2=W1=1.0m3

投加量:3mg/L

投放方式:計(jì)量泵壓力投加。

3.2 絮凝

絮凝設(shè)施采用穿孔旋流池,絮凝效果較好,維修量少,國(guó)內(nèi)廣泛采用。日處理能力9500m3/d,廠自用水率5%。

設(shè)計(jì)水量為:

絮凝池共設(shè)置兩套,單個(gè)池處理水量為218.75m3/h。各格平面尺寸為矩形,分兩排布置,格池?cái)?shù)共10個(gè),為2排,單格平面尺寸為1.1m×1.1m。設(shè)計(jì)池高5.6m,超高0.2m,池內(nèi)有效水深為4.6m。絮凝池池底用單斗斗底排泥。

絮凝池每格間,由上到下對(duì)角交錯(cuò)的孔相通,第一、二格間進(jìn)口流速宜為0.6~1.0m/s,取0.7m/s,最后一格出口流速取0.2m/s。設(shè)計(jì)流速:V=0.6~0.2m/s,反應(yīng)池內(nèi)流速由大逐漸變小。

3.3 消毒

加氯間設(shè)防毒面具和洗滌池,并在縱向安裝低位軸流風(fēng)機(jī),保證良好的通風(fēng)條件,氯庫(kù)按30d用量考慮,在加氯間內(nèi)應(yīng)設(shè)有設(shè)氯氣過(guò)濾器、自動(dòng)切換器、減壓閥等裝置及漏氯自動(dòng)報(bào)警器(雙探頭)。加氯設(shè)備性能參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 加氯設(shè)備性能參數(shù)表

常用的消毒藥有液氯、二氧化氯、氯胺及臭氧等。液氯成本低,有持續(xù)的消毒能力,但原水有污染時(shí)宜產(chǎn)生有害衍生物,適用于源水無(wú)有機(jī)污染時(shí)消毒,或有氧化工藝后消毒。臭氧消毒能力最強(qiáng),且沒(méi)有有害副產(chǎn)品產(chǎn)生,但電耗大、成本高、管理復(fù)雜,無(wú)持續(xù)消毒作用。采用二氧化氯可以避免生氯酚味和三鹵甲烷等副產(chǎn)物,其氧化消毒效果好,生產(chǎn)成本雖比氯氣高,但臭氧低,生產(chǎn)工藝及其設(shè)備維護(hù)也比較簡(jiǎn)單,適用于單獨(dú)作為輕度有機(jī)污染的預(yù)氧化工藝。消毒設(shè)備與檢測(cè)設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 消毒設(shè)備與檢測(cè)設(shè)備參數(shù)

4 供水建議

本自來(lái)水廠供水范圍較廣,在水廠附近有上漆村一個(gè)居民小組,最高住戶(hù)處高程約為285m,水廠地面高程267.4m,此處需設(shè)置配水加壓泵;另黃村鎮(zhèn)三洞村高程約為171m,而三洞村供水管經(jīng)過(guò)減壓,供不到三洞村,需在黃村居委會(huì)三洞水河邊,新建加壓泵房供水;高速服務(wù)區(qū)高程為186m,情況同三洞村。根據(jù)這三個(gè)供水點(diǎn)的情況,建議進(jìn)行加壓供水。

建議建設(shè)輔助生產(chǎn)建筑物,包括辦公用房和輔助用房。辦公用房主要為材料倉(cāng)庫(kù)和辦公用房,分別存放水廠藥品、管材配件、設(shè)備備件,辦公用品等;輔助用房,集中設(shè)置員工宿舍樓、配電房、泵房等。

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