導(dǎo)語：水廠設(shè)計(jì)與運(yùn)行研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：長沙市第八水廠凈水工藝采用橋板絮凝反應(yīng)、平流沉淀和氣水反沖濾池，并對(duì)絮凝池和沉淀池出水進(jìn)行了收集、貯存、調(diào)節(jié)、濃縮、離心機(jī)脫水處理。全廠采用了DCS自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。輸配水管網(wǎng)采用了球墨鑄鐵管和鋼管。運(yùn)行兩年多來出水完全符合《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》GB50282－98附錄A中規(guī)定的生活飲用水一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》（2001）要求。

關(guān)鍵詞：自來水給水處理取水凈化絮凝沉淀

DesignandOperationofChangshaNo.8WaterPlant

ZHOUJian

(TheBuildingDesigningInstituteofHunanProvince,Changsha410011,China)

Abstract:ThewatercleaningprocessinchangshaNo.8waterPlantusesflapflocculationreaction,advec-

tionsedimentationandair-waterbackflushfiltertank,andtheoutletwaterfromtheflocculationtankandsedimen-tationtankiscollected,stored,adjusted,thickenedanddewateredthroughacentrifuge.DCSautomaticmonitoringandcontrollingsystemisusedforthewholeplant.Graphitecastironpipesandsteelpipesareusedforthewatersupplyanddistributionpipenetwork.Inthepastmorethantwoyearssincetheprocesswasputintooperation,thequalityoftheeffluentwaterhasbeencompletelyconformingtothestandardfOrfirst-gradedomesticdrinkingwaterspecifiedinAppendixAtoCodeforPlanningofMunicipalWaterSupplyWorks(GB50282-98)andmeetingtherequirementsofHygienicSpecificationforQualityofDomesticDrinkingWater(2001).

Keywords:portablewaterfeedwatertreatment;watertaking;cleaning;pipenetwork;flocculation;sedimen-tation

長沙市第八水廠是長沙市市政工程重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。是采用國內(nèi)BOT方式籌集內(nèi)配資金和利用日本政府貸款建設(shè)的一座現(xiàn)代化水廠，設(shè)計(jì)供水總規(guī)模為50×104m3／d，水廠出水水質(zhì)按《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》GB50282－98附錄A中的一級(jí)水質(zhì)指標(biāo)控制，工程總投資60153萬元人民幣。整個(gè)工程由取水工程、凈水廠、配水工程三部分組成。一期工程于2000年9月底投產(chǎn)運(yùn)行，運(yùn)行期間的產(chǎn)水量和出廠水水質(zhì)均符合設(shè)計(jì)要求。

1取水工程

水源：湘江；取水點(diǎn)：猴子石（位于市區(qū)上游，一級(jí)水源保護(hù)區(qū)內(nèi)）；設(shè)計(jì)洪水位：37．92m（P＝1％）；校核洪水位：8.50m（P＝0.33％）；設(shè)計(jì)枯水位：23．50m（P=99％）；設(shè)計(jì)枯水流量：263m3／s（P=97%）。

1.1取水頭部

取水頭部設(shè)計(jì)規(guī)模為50×104m3／d，采用棱形，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，L×B×H=18．50m×3.00m×5.18m，置于湘江猴子石水流深槽，下部嵌入基巖，采用側(cè)面進(jìn)水方式，進(jìn)水窗口設(shè)攔污柵條，縫寬50mm，柵縫與湘江水流方向成45°夾角，進(jìn)水窗口上緣位于99%保證率枯水位下2.35m，進(jìn)水窗口下緣距河床面0.75m。

1.2原水自流管道

原水自流管道采用D1820×14鋼管2根，單根長30m，管道設(shè)計(jì)流速1.25m/s，采用預(yù)制吊裝，水下管箍連接，沿河床鋪設(shè)，管頂復(fù)卵石0．7m。

1．3取水泵房

取水泵房臨江邊建設(shè)，土建設(shè)計(jì)規(guī)模為50×104m3／d，泵房筒體為圓形，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑D=26m，操作平臺(tái)以下高度28m，泵房與吸水井合建。一期工程按25×104m3/d安裝設(shè)備，采用4臺(tái)水泵，其中1臺(tái)大泵為XY56－16B，配10kV風(fēng)冷式電機(jī)，2000kw／臺(tái)，2臺(tái)中泵為32SA－10），配10kV風(fēng)冷式電機(jī)，1000kw／臺(tái)，1臺(tái)小泵，28SA－10B，配10kV風(fēng)冷式電機(jī)，560kw／臺(tái)。二期工程時(shí)將小泵28SA－10B更換為XY56－16B，屆時(shí)裝機(jī)容量達(dá)6000kw，最大運(yùn)行容量4000kw。載重汽車可直接開進(jìn)泵房內(nèi)起重平臺(tái)。

1．4原水輸水管線

原水輸水管線采用2根D1602×12鋼管，設(shè)計(jì)流速1.58m／s，一期工程鋪設(shè)1根，單根長850m。

2凈水廠

凈水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模為50×104m3／d，總占地面積70340m2，單位水量用地面積0.141m2/(m3.d）。根據(jù)來水方向及地勢布置凈化工藝構(gòu)筑物。一、二期工程對(duì)稱排列。

2．1配水井

一期工程設(shè)配水井1座，設(shè)計(jì)規(guī)模25×104m3／d，L×B×H＝13.00m×3.40m×5.00m，有效容積175m3，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，井中設(shè)置細(xì)格柵和強(qiáng)力噴射混合器，將均勻配水、格柵除渣和快速混合3種功能合為一體。

2．2絮凝池

一期工程設(shè)絮凝池2組，每組2格，每格設(shè)計(jì)規(guī)模6.25×104m3/d，平行對(duì)稱布置，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，采用90°夾角水平式折板，單格絮凝池尺寸為L×B×H＝16.00m×11.25m×5.30m，水深4.60－5.00m，有效容積728m3。分成相對(duì)折板、平行折板、平行直板3個(gè)絮凝階段，絮凝流速分別為0.289，0.23，0.11m／s。

2.3沉淀池

沉淀采用平流沉淀型式，分成2組4格，平行對(duì)稱布置，與絮凝池相配合，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，單格尺寸為：L×B×H＝100.00m×16.00m×3.30m，有效水深3.00m，水平流速。υ=16.8mm／s，停留時(shí)間t=1.65h，弗羅德數(shù)Fr＝1.44×10－5。采用花格穿孔墻配水，排泥采用泵虹吸式排泥行車。沉淀池控制出水濁度小于5NTU。

2.4濾池

濾池采用均粒濾料氣水反沖洗濾池。一期工程設(shè)1組，設(shè)計(jì)規(guī)模為25×104m3／d，分成12格，按兩排并列布置，每排6格，單格過濾面積105m2，總過濾面積1260m2，正常濾速8.68m／h，單格平面尺寸L×B=15．00m×3.50m×2，均粒石英海砂濾料粒徑D=0.8－1.0mm，K6O=1.25－1.35，有效粒徑D10=0.85mm（±0.05mm），濾料厚度1350mm。采用氣水反沖洗加表面掃洗方式，氣反沖洗強(qiáng)度15L／（s.m2），水反沖洗強(qiáng)度4．5L／（s.m2），沉淀水表面掃洗強(qiáng)度1.5L／（s·m2），濾池控制進(jìn)水濁度＜5NTU，控制出水濁度＜0．5NTU。根據(jù)水頭損失、出水濁度、過濾周期等因素確定濾池的最佳反沖洗周期，并通過PLC實(shí)現(xiàn)濾池的全自動(dòng)控制。

2．5清水池

為節(jié)省用地，清水池與平流式沉淀池采用疊合方式合建，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，總?cè)莘e25352m3，占設(shè)計(jì)規(guī)模的10.14％，分成2組，每組分2格，每格容積6338m3，每格之間予以串聯(lián)，單格尺寸為100.00m×16.00m×4.30m，有效水深4.10m。為節(jié)省電耗并同時(shí)保證規(guī)范規(guī)定的加氯消毒接觸時(shí)間，在第1組清水池的第1格處于正常工作狀態(tài)時(shí)采用溢流堰過水方式，使第1格在正常運(yùn)行期間始終保持高水位。

2．6加藥間

加藥間為單層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積475m2，土建工程按50×104m3則設(shè)計(jì)。加藥間內(nèi)設(shè)有氯庫、礬庫、加氯機(jī)房、加礬泵室、礬泵控制室、氯吸收室等。消毒劑為液氯，采用水射器負(fù)壓式投加方式。前加氯按流量比例控制，閉環(huán)自動(dòng)運(yùn)行。后加氯采用余氯反饋控制方式。氯庫設(shè)有自動(dòng)報(bào)警和LCXG－1000型氯吸收裝置。

混凝劑采用液體聚合氯化鋁。加礬計(jì)量泵由原水流量計(jì)測得的流量信號(hào)通過變頻調(diào)速器自動(dòng)控制，泵的伺服電機(jī)由流動(dòng)電流檢測器（SCD）檢測得到的礬液與原先充分混合后的流動(dòng)電流信號(hào)自動(dòng)控制計(jì)量泵沖程的行程，加礬系統(tǒng)實(shí)行全自動(dòng)閉環(huán)控制運(yùn)行。

2．7送水泵站

送水泵站為地面式，磚混結(jié)構(gòu)，建在凈水廠內(nèi)，土建工程設(shè)計(jì)規(guī)模為50×104m3/d，建筑面積1067m2，一期工程設(shè)備按25×104m3/d配套安裝，Kh=1．3，水泵采用自灌式引水啟動(dòng)。一期工程選用水泵5臺(tái)，3大2小，大泵型號(hào)為32SAP－10），配10kV水冷式電機(jī)，1120kw／臺(tái)，小泵型號(hào)為28SAP－10JC，配10kV水冷式電機(jī)，630kW／臺(tái)。二期工程時(shí)再增加2臺(tái)大泵，屆時(shí)裝機(jī)容量達(dá)到6860kw。10kV水冷式電機(jī)利用水泵進(jìn)出口自身的壓力差實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的全封閉自循環(huán)式冷卻。泵站機(jī)組可以通過泵站的PLC自動(dòng)控制，亦可在水廠中心控制室控制運(yùn)行。

2．8廢水處理設(shè)施

為保護(hù)環(huán)境，設(shè)計(jì)將水廠的排水實(shí)行清污分流，對(duì)水廠內(nèi)含懸浮物濃度較高的絮凝池和沉淀池排泥水進(jìn)行處理，處理設(shè)施包括調(diào)節(jié)池、濃縮池和脫水間。

調(diào)節(jié)池用于收集貯存調(diào)節(jié)絮凝池和沉淀池的排泥廢水，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)參數(shù)為：水廠平均進(jìn)水懸浮物的質(zhì)量濃度為30mg／L，絮凝劑增加的懸浮物的質(zhì)量濃度為20mg／L，沉淀池出水濁度≤5NTU，截流的干泥量為18.6t／d，排泥含水率為99.32％，調(diào)節(jié)池設(shè)2組，單組尺寸為L×B×H＝10．00m×10.00m×3.5m，有效水深2.50m，有效容積250m3。絮凝池和沉淀池的排泥廢水經(jīng)專用的泥水收集系統(tǒng)自流進(jìn)人調(diào)節(jié)池。

濃縮池設(shè)4組，單組尺寸為D×H＝26．0m×4.5m，濃縮時(shí)間t＝74h，上清液排出的ρ（SS）≤70mg／L。污泥含水率R≤98％。池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

脫水間的土建按照50×104m3／d規(guī)模設(shè)計(jì)，磚混結(jié)構(gòu)，一期工程時(shí)設(shè)備接25×104m3／d配套安裝。采用LW530×2270NY型臥螺離心機(jī)3臺(tái)，投加PAM絮凝劑，脫水機(jī)進(jìn)料含水率≤97％－98％，經(jīng)脫水后的泥渣含水率≤75％。泥渣運(yùn)往垃圾填埋場作填埋處理。

2．9控制系統(tǒng)

全廠的自動(dòng)化控制采用DCS（集散型控制）系統(tǒng)。DCS控制與監(jiān)控系統(tǒng)按功能組合原則分成自動(dòng)控制系統(tǒng)、工業(yè)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)和模擬屏顯示系統(tǒng)三部分。自動(dòng)控制系統(tǒng)按功能和就近組合原則由取水泵房工作站PLC1、加藥間工作站PLC2、氣水反沖洗濾池工作站PLC3、送水泵房工作站PLC4和中控室操作站五部分組成。整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)屬于長沙市自來水公司863／CIMS計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。

3配水工程

3．1清水輸水管線

清水輸水管線指送水泵房至市區(qū)環(huán)狀配水管網(wǎng)之間的輸水管道，L＝400m，采用D1620×12鋼管共2根，一期工程鋪設(shè)1根。

3．2加壓站

長沙市城區(qū)地處丘陵地帶，建成區(qū)地面標(biāo)高在35－90m之間。為節(jié)約泵站能源消耗、降低運(yùn)行費(fèi)用、減少配水管道因水壓過高而造成的爆管事故和漏損，對(duì)河?xùn)|區(qū)給水管網(wǎng)235個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的環(huán)網(wǎng)進(jìn)行各種工況的管網(wǎng)分析計(jì)算，經(jīng)多方案比較優(yōu)化后設(shè)計(jì)中采用分區(qū)分壓供水方案，將地面標(biāo)高在65－90m標(biāo)高之間的17個(gè)節(jié)點(diǎn)所轄區(qū)域用戶以局部加壓方式解決，使水廠的電耗減少近1／4，管網(wǎng)方案的優(yōu)化可給水廠節(jié)能帶來顯著的效果。

3．3配水管網(wǎng)

與新增50×104m3／d供水規(guī)模相配套，新鋪和改造DN200以上口徑配水管道總長222．6km。DN200－DN1000采用管道本身帶有水泥砂漿內(nèi)村的球墨鑄鐵管，大于DN1000的管道采用鋼管。

4運(yùn)行效果

八水廠一期工程于2000年9月28日開機(jī)調(diào)試，10月1日開始送水，實(shí)際已運(yùn)行兩年多時(shí)間，沒有發(fā)生停產(chǎn)檢修維護(hù)現(xiàn)象，各單項(xiàng)構(gòu)筑物和機(jī)電設(shè)備一直處于正常工作狀態(tài)。

運(yùn)行以來的平均日供水量達(dá)252652m3／d，為設(shè)計(jì)規(guī)模的101．06％，最大日供水量達(dá)290717m3／d，為設(shè)計(jì)規(guī)模的116．29％，最小日供水量（公司調(diào)度因素）達(dá)197398m3/d，為設(shè)計(jì)規(guī)模的78．96％。

運(yùn)行以來的出廠水最高濁度為0.49NTU，最低濁度為0.08NTU，平均濁度為0.23NTU。經(jīng)取樣分析，出廠水中的89項(xiàng)指標(biāo)完全符合GB50282-98規(guī)范附錄A中規(guī)定的生活飲用水一級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生部頒布的《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》（2001）的要求。