某某水廠擴建工程可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 臭氧、活性碳為代表的深度處理工藝近幾年在部分水廠中得到了推廣，其主要原理是通過臭氧氧化、活性碳吸附對水中的有機物進行有效的去除。其應用較多的場合主要有兩類，一類是以嘉興地區為代表的V類和劣V類微污染水源水，另一類是以上海、杭州等為代表的以進一步提高出廠水質和直飲水為目標的大城市水廠。深度處理工藝由于可以對目前種類繁多、危害難以準確估量的有機污染物進行去除，并可以進一步改善出廠水的口感，是水處理行業發展的一個重要方向。但目前深度處理工藝尚存在投資巨大、運行費用較高等缺點，尚沒有得到大范圍的推廣和應用。以生物處理為代表的預處理工藝主要是通過微生物的作用去除水中的氨氮以改善出廠水的口感，其主要應用場合是氨氮較高的微污染水源。同時，在部分水廠的運行中也發現，對于污染物濃度較低的清潔水源，由于可供微生物利用的養分太少，微生物難以生長，處理效果也不夠理想。因此，以生物處理為代表的預處理工藝僅適用于水源水質較差的水廠，其它水廠應用較少。膜處理工藝是近幾年興起的一種新型的處理工藝，根據采用膜的種類不同，又有超濾、納濾和反滲透等多種工藝。其中，超濾由于可以去除絕大多數形成濁度的物質和水中大分子的有機物，并可以幾乎100％去除致病菌、病毒等有害物質，因此，在國外的部分水廠中得到了應用。但由于超濾膜本身成本較高，且每隔3～5年需要更換一次，運行中的電費也遠高于常規處理的水廠，因此，其高昂的建設成本和運行成本是一般城市水廠難以承受的，從而阻礙了超濾工藝的大規模應用。而納濾和反滲透由于膜成本更高，運行中的壓力損耗在100m以上，因此，僅用于海水淡化、去除水中的重金屬離子以及制造純凈水等特殊場合，難以在城市供水中大規模推廣。根據以上的分析可以看出，幾種處理工藝各有其特點和適用的場合。但對于水源水質較好的大部分水廠來說，常規處理工藝仍然是目前條件下的首要選擇。某某水廠的水源取自泗安水庫，泗安水質總體較好，基本保持在II類，遠遠好于省內大部分水廠，而目前某某水廠采用的是水力循環澄清池＋無閥濾池的常規處理工藝，經過多年的實際運行，證明可以滿足對現有水源的處理要求，因此，本次擴建仍然推薦水廠采用常規處理工藝。但是，考慮到人們對供水水質要求的逐步提高，新建的某某水廠對常規處理工藝進行優化和進一步完善也是十分必要的。本次水廠建設擬通過選擇穩定高效的處理構筑物，并通過對加藥品種的投加點的優化，對常規處理工藝進行進一步完善。根據泗安水庫水質和某某水廠建設實際，本工程在混凝、沉淀和過濾階段分別考慮選擇機械混合、折板反應、平流沉淀和V型濾池的構筑物形式，而加藥品種則考慮設置投加石灰、聚合鋁、PAM、高錳酸鉀、粉末活性碳和次氯酸鈉消毒設施，投加點盡量考慮多點投加，以便于實際運行中調節。另一方面，現有的某某水廠未建設廢水回用，不但造成了大量水資源的浪費。因此，本次水廠建設考慮同步建設廢水回用調節池，濾池反沖洗水經回用水池調節后均勻送至進水管回用。污泥輸送至廠外處理，處理收集后可由當地環衛部門統一清運處理。考慮到遠期泗安水庫的水質變化難以確定，考慮規劃預留預處理和深度處理設施用地，并根據泗安水庫的水質變化和出水水質的要求確定預處理和深度處理設施的建設時間。根據以上分析，確定某某水廠的工藝流程框圖如圖31所示。加次氯酸鈉送水泵房清 水 池V型濾池供配水管網加石灰、混凝劑，預留投加高錳酸鉀、助凝劑和粉末活性碳折板反應池平流沉淀池機械混合原水濾池反沖洗水沉淀池排泥水上清液排至污水管道污泥濃縮池回用水池泥餅外運機械脫水污泥提升井圖31 凈水工藝流程圖 水廠用地某某水廠位于204省道東側，康莊大道以北。，根據《城市生活垃圾處理和給水與污水處理工程項目建設用地指標》，約合30畝。水廠實際用地范圍和面積應待規劃部門最終確定。水廠應適當預留遠期擴建用地以及預處理和深度處理用地，這部分用地考慮設置在廠區的東側。 原水系統方案比選目前，某某水廠已建成一根DN600原水管道，在現有水量條件下，泗安水庫原水經原水管道自流進入水廠后，由一泵房進行提升，然后進入后繼的凈水設施。根據測算，在泗安水庫低水位條件下，原水不能滿足自流到達水廠的要求，因此，必須對現有原水系統進行改造。方案一：增加一根管道，改造并擴建一級泵房根據測算，，現有水廠的一級泵房的規模為1萬m3/d。總建設投資1384萬元。 本方案的優點是管理簡便，泵站不需要重新征地，經營成本低；缺點是當水量進一步擴大時，不能滿足自流到達水廠的要求，需重新建設加壓泵站，從而造成一級泵房建設的浪費，且建設投資高。方案二：建設原水加壓泵站根據工程建設實際，考慮近期在泗安水庫大壩下游新建加壓泵站，泵站占地面積1000平方米，采用儲壓罐與水泵組合的增壓方式，且取消水廠內的一級泵房。本方案的總建設投資900萬元， 。本方案的優點是建設投資低，不會造成一級泵房建設的浪費；缺點是需重新征地選址，維修管理較為麻煩，經營成本高。考慮到水庫下游能找到合適的泵站建設用地，方案二的建設投資低，且為今后的發展留有適當的余地。因此推薦采用建設原水加壓泵站。，再建設。遠期，隨著供水規模的逐步擴大，當現有DN600管道不能滿足原水輸送要求時，可結合實際增加一根DN800原水管。 林城區塊供水方案如前所述，某某水廠擴建完成后，產業轉移示范區林城區塊將由某某鎮統一供水。根據測算結果。向林城區塊供水主要有直接供水方案和設置中間加壓泵站方案。由于泗安至林城距離較遠，若采取直接供水的方案，則不但水廠至林城區塊的輸水管道需要放大，而且某某水廠的出廠水壓將由林城區塊內的最不利點控制，難以保證水廠運行的經濟性，因此，林城自行設置加壓泵站是較為合理的。同時，設置加壓泵站方案還有利于林城和泗安兩個區塊對各自范圍內供水的管理，有利于提高林城區塊的供水水壓，因此，推薦采用設置中間加壓泵站方案。考慮到未來林城鎮城鄉一體化發展的需要，避免加壓泵站的出水回供，考慮將加壓泵站設置在林城與某某鎮交界處附近，加壓泵站內不設清水池，通過設置儲壓罐達到調節進水水量和水壓的目的，即無負壓加壓。泵站占地面積1000平方米，征地和土建一次完成，設備分期安裝。為了保證林城鎮的供水安全性，考慮沿318國道鋪設林城專用輸水管道，輸水管道本次設置一根，管徑為DN500，遠期隨著林城水量的增加可增加一根。 輸水管材選擇 輸水管材概況隨著給排水工程技術的發展，輸水管材日益增多，現介紹如下。（1）預應力鋼筋混凝土管（PSCP）預應力鋼筋混凝土管在我國50年代推廣使用。該管生產工序多，質量不穩定，容易滲漏，給施工和日后維修增加難度，目前已不提倡使用。（2）預應力鋼筒混凝土管（PCCP）鋼筒砼復合管（PCCP管）是國外引進的新型管材，PCCP管的構造有五層，內設鋼筒，內表面比一般砼管光滑。價格較為便宜。PCCP管既有鋼筋砼管的抗震耐腐蝕能力較強，不污染水質等優良性能，又有鋼管的強度高，抗滲能力強等特點；接口由尺寸控制精確的承插口環組成，自動對中接口，安裝方便，且密封性好，不漏水。是優秀的非金屬管材。但PCCP管，重量較大。原PCCP管生產的均為大口徑的管道，隨著使用范圍的擴大和需求量的增加，現已能生產的最小管徑為DN600。管徑減小后，施工難度隨之有所降低。（3）球墨鑄鐵管（DIP）球墨鑄鐵管強度大、韌性好，連接方便；但球墨鑄鐵管價格較昂貴，且隨著管徑增大該管的價格升幅越大。在管徑DN1000以下的管道中應用時，優勢較為明顯。（4）玻璃鋼管（GRP）玻璃鋼管根據制造方法的不同有HOBAS管和玻璃鋼夾砂管兩種類型，但均屬于樹脂基復合材料制作的新型材料。具有高強度、耐腐蝕、重量輕的優點。（5）鋼管（SP）鋼管的機械強度最好，可以承受高的內外壓力，管身的可焊性方便制造各種管件、特別能適應地形復雜及要求較高的管線使用。但鋼管焊接接口質量和防腐質量的保證是使用的關鍵問題。（6）聚乙烯管（PE）聚乙烯管（PE）具有強度高，柔韌性好，耐腐蝕等優點，尤其是抗應力開裂與抗開裂快速傳遞性能的顯著增強，使其作為給水管的優越性愈加突出，應用越來越廣泛。 輸配水管材確定根據對各種管材的分析，考慮到輸配水管道的安全、實用、使用壽命及價格等綜合因素，結合工程的實際情況，建議輸水管和配水管網的管道均采用球墨鑄鐵管主要管材，過江、河及城鎮主要道路時采用鋼管。在下一步的設計中對管材的選用和管材價格應作更為深入的市場調查，并根據業主的最終詢價及經濟承受能力來確定。7 主體工程設計 工程建設內容根據前文分析和建設方要求，本工程建設內容主要有三個部分：第一部分為某某水廠擴建和原水系統；第二部分為某某水廠至林城輸配水管道和加壓泵站工程，第三部分為某某水廠至省際產業轉移示范區輸配水管道工程。；第二部分主要包括某某水廠至林城加壓泵站輸水管道一根、林城加壓泵站一座以及林城加壓泵站至林城鎮區和部分村莊的供水管道；第三部分主要包括某某水廠至開發區輸配水管道、開發區內部加壓泵站一座以及開發區內部配水管道等。 凈水廠工程設計 取水工程原水加壓泵站設置在泗安水庫大壩下游，已建原水管道旁。泵站內設加壓泵房和變配電間，泵站總占地面積為1000平方米。泵房設三個泵位，兩用一備，水泵揚程為20米。水泵均設變頻調速裝置，選用臥式離心清水泵。水泵的性能見表71。水泵的性能表表71項目流量(m3/h)揚程(m)轉速(轉/分)配用功率(kW)電機電壓(V)數量（臺）水泵840201480553803 凈水廠工程一、總圖某某水廠的總體布置以不影響現有設施的正常運行和水廠的正常供水為基本要求，在確保整個處理工藝流程和管道布置順暢的基礎上，合理優化廠區布局，進一步提升廠區景觀和人員工作環境，并兼顧運輸和管理的便利。根據水廠用地條件和已建設施情況，考慮將反應、沉淀、清水池合建以節約用地，砂濾池靠近綜合池布置，并布置在廠區東北部的新征用地上，在緊靠砂濾池的東側布置反沖洗用房，南側布置廢水調節池，以便于反沖洗管線的布設和廢水的收集；送水泵房和變配電間設置在反應、沉淀、清水池的西側，以減小清水池出水管道的長度；加藥間布置在廠區南側的新征用地上，并在加藥間和綜合池之間設置廠區的物流出入口，以便于藥劑和器材的運輸。上述布置可以確保不破壞現有供水設施的情況下建成完整的水處理系統，管理用房、發電機房等附屬設施則在現有建筑物基礎上進行完善。 構筑物（1） 進水計量水廠DN600進水管上設置電動蝶閥和電磁流量計，用于原水調節、計量。（2）混合礬液和原水的混合采用機械混合，設在反應池前端，混合池采用方形。（3）反應沉淀清水綜合池反應、沉淀、清水池合建。池上部為折板反應區和平流沉淀區，池下部為清水區，鋼筋砼結構。設計規模3萬m3/d一座。池總長125m。反應區停留時間20min。沉淀區水平流速14mm/s。清水池容積應占水廠規模的25%。（4）砂濾池及反沖洗用房均粒濾料濾池，鋼筋砼結構，一座。濾池平面尺寸為30，濾池分四格，單邊布置。，一側設進水V型槽，一側設排水槽。，配水為濾頭濾板小阻力配水系統，濾料采用均粒石英砂，承托層采用礫石。濾池采用氣水反沖洗，氣沖采用鼓風機，水沖采用反沖洗水泵。設氣沖用鼓風機二臺，一用一備。鼓風機風量39m3/min，風壓40KPa，配用電機功率45kw。沖洗水泵二臺，一用一備，水泵為臥式泵，流量467m3/h。反沖洗用房與濾池分建。沖洗用房設鼓風機房、沖洗水泵的機泵室、控制室。（5）送水泵房送水泵房、。吸水井一座，。吸水井為鋼砼結構。送水泵房為半地下式，地面以下為鋼砼結構，地面以上為磚混結構，平面尺寸（軸中）45m，地上部分高（吊車梁底）。送水泵房設變配電間。由于某某水廠的供水對象以鄉鎮為主，時變化系數較大。按此要求所需水泵的流量揚程為：送水泵房的水泵采用臥式離心泵，配置水泵數量為四臺，三用一備。水泵的性能見表72。水泵的性能表表72項目流量(m3/h)揚程(m)轉速(轉/分)配用功率(kW)電機電壓(V)數量（臺）水泵6004014801103804為適應用水曲線的變化，在水泵上配置低壓變頻系統一套。（6）加藥間加藥間為一層磚混結構，設計規模3萬m3/d，占地616m2。加藥間內設加礬、加石灰、加次氯酸鈉設施，同時，考慮到將來提升水質的需要，預留投加高錳酸鉀、PAM助凝劑和粉末活性碳設施用地。絮凝劑暫采用液態精制聚合氯化鋁，設計最大投加量為20mg/L，通過計量泵投加，投加點設于機械混合池內。消毒劑采用商品液態次氯酸鈉溶液（有效氯含量10%），投加濃度按照原液濃度的50%進行投加，。次氯酸鈉溶液儲量按7天設計。為了增加混凝效果并改善水質，加藥間內設置石灰投加裝置，設計最大投加量為10mg/L，采用一體化制備投加裝置，投加點設于機械混合池內。（7）污泥處理系統廢水調節池收集濾池反沖洗水，鋼砼結構。上清液提升后至反應池進水端回用。廢水調節池沉泥集中至集泥坑，由排泥泵提升送至廠外處理。%。污泥提升井用于提升沉淀池排泥水送至廠外處理。，有效水深3m，內設兩臺潛水泵（），為一用一備。 配水管道工程設計 省際產業轉移示范區泗安區塊配水管道設計省際產業轉移示范區泗安區塊配水管道主要沿近期建設規劃道路鋪設，建設范圍主要是近期開發區塊和近期建設道路下配套供水管網。由于開發區內部地形高差較大，本工程考慮分區供水，其中318國道以北部分由水廠直接供水，318國道以南部分由加壓泵站二次加壓后供水。根據管網平差計算結果，水廠至新318國道主干管管徑為DN800，新318國道至加