供水工程建設項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 地下水暫無具體的勘察資料，不具備開采條件。雖然城鎮居民使用地下水，但是量小不能集中作為城鎮人口飲用水源，因此不能考慮地下水源。 地表水水源某河是一條典型的季節性河流，發源于桐柏山南麓，全長 61 公里，流域面積 5026 平方公里，河床比降 6%，上下落差 120 米。匯入某河的武勝關河、金雞河、長勝河、李店河等。自 90 年代后，某河的河砂被作為建筑材料，遠銷到全國各地，河床生態環境遭到破壞。再加上城鎮建設的發展，工礦企業的廢水和城鎮居民的生活污水未集中處理，直接排入某河，河床外露，無稀釋能力，水質受到污染，因此不能作為城鎮集中飲用水水源。 高峰寺水庫高峰寺水庫位于某鎮西北 30 公里處，地處中華山東南麓，某河上游長沖河上游。該水庫是以農業灌溉為主的水庫，承擔 2 萬畝的農田灌溉用水。若以農灌用水標準 300 立方米/畝（一年兩季），全年農灌用水量 600 萬立方米。該水庫水質好，地形高，便于重力自流，通往該水庫的交通方便，有中華山旅游區作依托，目前在水庫周邊陸續修建了賓館酒樓，其生活污水未經處理就直接排入高峰寺水庫內，水質受到污染，不能作為飲用水水源。 霞家河水庫霞家河水庫位于某鎮東北 27 公里處，地處某河東支流霞家河上游，攔截霞家河河水，建壩成庫，屬淮水水系。設計壩頂高 米，壩高 35 米，壩寬 6 米，壩長 200 米，庫中最大水深 30 米，平均水深 米,根據 20 年水庫運行資料表明，年平均來水量約 1400 萬立方米。本次新建的某水廠工程，近期設計規模 1 萬 m3/d，全年需水量 萬 m3，因生活用水是隨氣候季節性而變化的，取日變系數 K=,全年實際用水量為 萬 m3。根據水利局提供的水庫設計資料，水庫水面面積 2700 畝，單位平均蒸發量以 8m3/畝計，全年蒸發量 萬 m3，全年合 計耗水量1520+=2120 萬 m3(正常庫容),可滿足城鎮用水量的要求。遠期水廠規劃再擴建 ，總供水規模為 ,全年用水量為 1022 萬 m3，K=，全年實際 用水量為 852 萬m33400 萬 m3(總庫容)。霞家河水庫遠離城區，交通不便，周圍無工業企業，沒有工業污染，市轄區周邊的植被和大氣環境質量較好。從以上分析水庫的水質，水量可以滿足城鎮近、遠期用水量的需要，是某鎮集中供水的理想水源。第五章 工程方案設計某水廠工程設計為常規處理，給水工藝流程如下：霞家河水庫引水工程凈水工程輸下干管配水管網用戶。 引水口設計從霞家河水庫的園形隧道出口處，接出兩條引水管，短管長 5m，其中一條暫 封閉，以便遠期接管。本次設計近期引水規模 1 萬 m3/d。 引水管道設計連接近期的引水管，為新建 DN900mm 的玻璃夾砂管，引水管長 27km。（引至城區某水廠）。水庫最低運行水位 113m（黃海系，下同）某水廠絮凝池水面 105m，兩者水面高差 8m，為了減少水 頭損失，新建的引水管采用水頭損失小的玻璃鋼夾砂管道。經過工藝計算，引水量達 1 萬 m3/d。可省去取水泵房，僅每年節省提升生產電費 19 萬元，節約電能 30 萬度。 凈水廠廠址選擇選擇水廠廠址的原則如下：①給水系統布局合理，輸配水位置適中，避免干管迂回。②有較好的工程地質地形條件，便于廠內雨、污水排放。③水廠周邊交通方便，生產、生活出行便利，自然環境較好，無污染的工礦企業等。④水廠用地盡量減少拆遷工作量，不占良田或少占農田。某水廠的廠址經現場踏勘選點在鎮區所在地方店，考慮廠區地形高差較大，根據凈水廠工藝流程為減少大量的土石方挖填，廠區由北向南設計階梯式水廠。靠北布置，加藥間、機修間，地面設計標高為 ，接著布置沉淀、過濾池，地面設計高標為 ；然后布置清水池、送水泵房（加壓部分）地面設計標高為 100m；廠前布置為綜合樓設計地面標高為。絮凝池水面高程 ，可滿 足水庫引水的重力水損落差值，廠區不占良田，無拆遷和移民工作量。工程地質良好，無地下水，廠前的 107 國道標高 ，便于廠內排雨、污水。廠區南面進出交通方便，綜合以上優點，某水廠廠址選在此處為宜。 凈水廠工藝流程設計凈水處理的工藝流程，應根據原水水質及出廠水水質的要求及處理水量的規模來確定。采用先進的工藝技術和運行管理方便的程度，是具有良好的經濟效益的因素。從水源評述中，選擇了霞家河水庫水，水質符合“地表水環境質量標準”“GB38382022”II 類水體，因此采用常規處理是可滿足城市供水水質標準的。設計某水廠工程總規模萬 萬 m3/d，近期2022 年建設規模 1 萬 m3/d。鑒于二十一世紀的水廠設計標準，過濾池采用先進的氣水沖洗濾池和采用 PLC 自動控制系統. 凈水廠樞紐布置凈水廠場地由于歷史用地的原因，規劃與土管部門同意將旱地征用為某水廠廠址，東西長 95110m，南北寬 290m，占地 畝，地形在 90118m，水廠方位座北朝南，廠大門朝南開，廠區地面高程設計為 102m，廠外 107 國道的標高，設計進廠道路 長 150m，寬 4m，坡降 8%。廠內南北大道寬 6m，長 251m，以反沖洗設備間中心 為主軸線，將廠區分為東西兩側，自北朝南，依據制水工藝流程布置凈水構筑物，東邊布置一座 1 萬 m3/d 規模的柵條絮凝斜管沉淀池，氣水沖洗濾池一組和反沖洗設備間一座及 5000m3 清水池一座，西邊布置并給遠期凈水構筑物預留位置。沉淀池的西北面布置加藥間一座，便于加礬和加氯。在廠區北邊，布置生產廢水處理預留地，用建筑小品和綠化帶隔離生產區。最北面預留水廠苗甫用地，在廠前區，西面布置綜合辦公樓一座，東邊布置加壓泵房，吸水井，為了減少噪音干攪將機修間和倉庫，布在廠區北面，還布有傳達室及車庫等輔助建筑物，廠區布置緊湊，分區明確，功能齊全，便于生產管理。 凈水構筑物設計（1）管式靜態混合器一座良好的混合效果對降低藥耗，提高絮凝效果影響較大，多年以來，給水工程采用管式靜態混合器較多，它不需另增加力，占地小，混合器內的裝置具有正、反切割水流和雙向回流的功能，混合效率高達 94%（實測資料），混合快速均勻效果好，維護管理方便，節省投資等優點。選用 CJH 型混合器規格DN900mm。（2）柵條絮凝池柵條絮凝池屬于水力絮凝中的一種形式，與斜管沉淀池合建一樣。柵條絮凝與其他形式比較，其優點是結構簡單，占地少、節能、水頭損失羅小、絮凝效果穩定，柵條制作安裝方便，絮凝時間短。設計規模 1 萬 m3/d，絮凝池平面內空尺寸長25m，寬 7m，分兩組工作，計 14 格，其中共用二格絮凝，每組6 單格，單格平面內空尺寸 。單格面積 ，池高 ，池內有效水深 ，絮凝池有效容積 631m3，總絮凝時間為 分鐘（符合設計標準）。（3）斜管沉淀池目前我國給水工程中，采用最多的沉淀方式有平流沉淀池和斜管沉淀池，它們具有結構簡單，沉淀效果穩定，出水水質好，是成熟可靠的工藝技術，為充分利用土地，本設計推薦采用為斜管沉淀池，與絮凝池合建一體。斜管沉淀池的優點沉淀效率高，占地少、比平流沉淀節約用地約 45%，池底采用機械排泥。設計斜管平面內空尺寸寬 25m，長 ，有效沉淀面積 ，清水區上升流速 V0=2mm/s。選用斜管材質為 PVC 無毒塑料。技術參數 a=35mm，α=60176。斜長L=1000mm。柵條絮凝斜管沉淀池，平面尺寸，長 25m，寬，池高 。（4）氣水反沖洗濾池在設計凈水廠的過濾池的池型選用，應依據規模的大小，原水水質狀況及管理水平等條件來選用，以前采用雙閥濾池和虹吸濾池較多，該池型工藝成熟可靠，操作簡便，維修量小，過濾效果穩定，并積累了較多的生產管理經驗。自改革開放后，各地城市經濟發展較快，在中型規模水廠的設計中，推薦使用氣水反沖洗濾池也日漸增多。該池型原以法國德利滿公司的V 型濾池為基礎，并 結合國內水工業建設現狀的一種新型池型，由我院設計的氣水反沖洗濾池，先后在外貸款和國內大、中型水廠建設項目中，投入使用運行情況良好。氣水反沖洗濾池的特點是恒水位、恒速過濾，其原因是濾床加厚，濾料粒徑變粗，采用均質粒料，級配均勻性好，截污能力強，濾后水質的濁度≤INTU，達到一級水司出廠水水質濁度標準，生產過程為 PLC 自動化操作管理。氣水反沖洗濾池是以氣反沖洗強度大，水反沖洗強度降低，氣水混合反洗，再漂洗，同時池內表面配合掃洗，不積泥，不結球，濾床反沖洗得干凈。僅水反沖洗強度的用水量比雙閥濾池要節省 2/3。過濾 周期長，保持在 36~48 小時，減少反沖洗次數，節約反沖洗總用水量和節能。氣水反沖洗濾池是當前水廠設計中技先進的構筑物，得到了廣泛的推廣使用，其不足之處需增加氣反沖洗設備及空壓設備和自動化控制系統，比雙閥濾池基建造價要貴。某水廠的氣水反沖洗濾池，設計總規模 萬 m3/d，設計兩組濾池，12 格，分兩期實施。近期 1 萬 m3/d 規模為一組，單組分 6 格濾池，雙排布置，每排 3 格，中間設管廊。反沖洗設備間布置在兩組池之間，以便遠期工程共同使用，反沖洗設備間與近期濾池同步建設，并預留二期濾池位置。設計參數：①濾速：設計濾速 V=，有效過濾總面積，分 6 格濾池，單格濾池平面尺寸長 ，寬，過濾面積為 ，池高 。反沖洗設備間緊靠濾池建設，濾池平面總尺寸長 ，寬 。②反沖洗強度和過濾周期設計氣反沖洗強度為 16e/ 水反沖洗強度 3e/，表掃沖洗強度 2e/。氣水反沖洗設置三階段進行：過濾周期設計以 36 小時計。③濾床級配設計設計濾池的濾床厚 ，選用的均粒濾料過濾，采用石英海砂作濾床，有效粒徑 d=，K80=，支承層厚，卵石有效粒徑 d0=48mm。④配水系統設計設計中阻力長柄濾頭配水配氣，濾頭縫隙開孔比 %，濾頭材質為 ABS 工程塑料。濾后的清水閥可控制池中水位，采用氣動可調蝶閥自動調節。濾板設計為鋼筋砼預制板，設計和施工要求應滿足氣水反沖洗濾池設計規范要求。（5）反沖洗設備間的設計反沖洗設備間與近期濾池緊鄰，其設備有氣沖的鼓風機及配套電機，氣動裝置的空壓機及貯氣罐，水反沖洗的水泵電機等。設備間平面尺寸長 ，寬 ，兩層建筑物，框架結構底層為反沖洗設備間，二樓為操作管理室。反沖洗設備參數：①反沖洗水泵 3 臺套（二用一備），選用清水潛水泵Q=497m3/h，H=，n=970 轉/分，N=②氣反沖鼓風機 2 臺套（一用一備）；Q=，H=，N=45kw。③氣動裝置空壓機 2 套（一用一備），Q=，Pa=，N=11KW。④氣罐兩個，鋼制園形氣罐，貯氣保持工作壓力在，每個 貯氣罐容量 500 升。（6）清水池一座清水池容積按水廠規模 10%計建設，近期實施 1 萬 m3/d水廠，清水池容積為 500m3，平面尺寸長 ，寬 ，池高 4m，有效水深 。（7）加藥間一座設計加礬、加氯合建一體的加藥間一座，地面式磚混結構，土建規模 萬 m3/d，建筑面積約 445m2，其中加礬間建筑面積 193m2，加氯間建筑面積 252m2，加礬和加氯設備分兩期安裝，近期安裝規模 1 萬 m3/d。分述如下：加礬工藝設計設計最大加礬最 a=15mg/I，選用隔膜計量泵規格：Q=05301/h，H=，3 臺套（兩用一 備）礬庫以 3 個月儲備量計算面積。加氯工藝設計設計最大加氯量 a=1m/1，選用真空加氯機兩臺（一用一備）規格 04kg/1，Pa=，氯庫以 8 個 氯瓶為貯氯量布置，鑒于加氯工作的安全性要求較嚴，本設計除設備選用當前較選進的真空加氯機以外，氯氣輸氣系統，配制有自動切換器，泄氯報警儀，并且設計了泄氯吸收塔裝置，形成了一套全封閉安全加氯工序。氯庫內設有單梁懸掛機重機一套，起重量 2t，起吊高度 6m。（8）重力供水與加壓泵房工藝設計廠內清水池的最低水位 ，與水塔水面高差△=12697=29m，考慮管道沿 線和局部損失及富余水頭等，水泵總揚程為 33m35m 為宜。①設計 3 臺套水泵電機（2 用 1 備）250S39A 型水泵：Q=324576m3/hH=3525m配套電機：Y280M4 型電機 n=1480 轉 /分 N=55KW所選的加壓泵，其中一臺為變頻調速裝置，調節最大時用水量 K 時=②兩臺套真空泵機（一用一備）：SZB8 型 Q=2401/min 水根柱高 600mm③水泵間排水潛污泵 2 臺（一臺一備）： 型Q=20m3/hH=10mN=（9）吸水井一座地下式鋼筋砼結構，平面尺寸長 ，寬 ，井深，容量 W=394m3。 生產輔助建筑物設計依據某水廠的規模、按規范以及當地的實際情況，設計某水廠內輔助生產建筑物如下：（1）綜合辦公樓 600m3：地面式兩層框架結構樓房，設生產調度中心監控室，PLC 自動化系統控制室、化驗室、廠長辦公室及職工教育學習室和換值班單身宿舍等多功能綜合樓。（2）機修間和倉庫 278m2，單層地面式磚混結構建筑物。（3）車庫 105m2，單層地面式磚混結構建筑物。（4）傳達室 ，單層地面式磚混結構建筑物。 建筑設計某水廠位于 107 國道東側梨荒坡地，地形較高地面高程90118m（黃海高程下同），山下地面標 高 ，出入交通便利，建筑設計考慮視覺效果，整體布置要與周圍的建筑物風格相互協調一致。建筑物墻面以乳黃、灰白為主，點綴亮麗的桔紅斜坡屋面，運用現代飾面材料劃格分線，體現時代氣息，突出現代水廠建筑特色，但又具有建筑個性。水廠內的綜合樓，是全廠的控制調度中心，加壓泵房的