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丽水湾股市工人文化宫家岛水厂改扩大建设筑工

来源:http://www.17930ip.com 作者:威尼斯城所有登入网址 时间:2020-02-01 06:22

论文导读:根据农村用水及投资规模特点,通过对传统水处理构筑物的改进,特别是对重力无阀滤池的改造,克服了原重力无阀滤池投资大、单池过滤面积小、配水不均匀、冲洗频繁且不彻底等缺点,寻找了一种适用农村乡镇中小型水厂的处理工艺和设计方法,并应用于实际工程。结果表明:该给水处理工程具有结构简单、操作维护方便、出水水质良好、运行稳定、投资小且运行费用低的特点,为农村小型水厂的设计和改造提供了一种有效的方法。

一、改造背景 烟台市宫家岛水厂是烟台市区唯一的地表水厂,水厂原有三套净水处理系统,其中无阀滤池系统已处于废弃状态,加速澄清池和移动罩滤池设备老化严重,设备故障率较高,滤池反冲洗水量大,反冲洗时滤料流失率较高,系统虽能勉强运行,但在用水高峰时已满足不了用水水量水质要求。因此需对原有部分进行改造,满足烟台城市生活生产的要求,保证烟台市持续发展的要求。 二、改造工艺流程 水源地门楼水库的水质基本属于《地面水环境质量标准》中的三类水体标准,总氮及石油类指标超标,但经常规处理后可以达到国家有关要求。考虑到将来门楼水库来水为黄河水,水源水质会有所下降,经咨询其他使用黄河水的城市,源水水质主要指标是石油类、藻类超标,因此,工艺选择的时候,藻类是必须考虑的。 根据源水水质情况,选择了工艺流程为:管式静态混合器、小孔眼网格反应池、平流沉淀池和V型滤池。本工程工艺均建设为2组,相互连通并可独立运行,并考虑了超越混凝沉淀,药液混合后直接进行过滤的可能。 三、主要生产构筑物 1.混合 混合是混凝沉淀的前提,混合效果的好坏直接关系到后续的混凝沉淀效果。目前,国内一般新设计的水厂采用的混合设备多为管式静态混合器和快速机械搅拌。根据宫家岛水厂来水量相对稳定的情况,本次工程采用了管式静态混合器,采用2台DN1000管式静态混合器,处理能力0.67m3/s。优点是本身几乎不需要维护工作,也没有什么运行费用。 2.反应 反应也就是混凝,对提高沉淀效果至关重要。絮凝基本上可分为两类,机械絮凝和水力絮凝。根据以前宫家岛水厂采用水力絮凝效果较好的情况,本次工程采用水力絮凝,具体为目前国内应用较广泛的小孔眼网格反应池。 本工程建有两组,每组两座小孔眼网格反应池,处理能力0.334m3/s,总停留时间20分钟。小孔眼网格分三段,第一段每格尺寸为1900*1400mm2,第二段每格尺寸为1900*1600mm2,第三段每格尺寸为1900*1800mm2,水深5米。池底设置DN150穿孔排泥管,用作定期排放池底积泥和放空,排泥管采用电动排泥阀控制,可远程及就地电动控制。 3.沉淀 常用的沉淀处理构筑物有平流沉淀池,斜板沉淀池。平流沉淀池具有水利条件好,对原水水质变化适应性强,耐冲击负荷力强,处理效果稳定,运行管理方便,挖潜能力大,池体构造简单,处理效果稳定等优点,缺点是占地面积较大。斜板沉淀池优点是占地面积小,缺点是耐冲击负荷的能力相对较差,对于处理含藻水效果差。 考虑到将来水源水质可能恶化,藻类可能增加,故本工程选用平流沉淀池2组,每组2座,每座2格,每格尺寸108*4*3.5m3,处理能力每组0.668m3/s,停留时间t=2.5hr,水平流速V=12mm/s,有效水深h=3.5m。 沉淀池排泥采用真空吸泥机,跨度17.5米,吸泥机的运行按时间控制,根据四季浊度变化情况,设定排泥时间。 沉淀池出水采用指型槽,每个平流沉淀池内设不锈钢集水槽,溢流率为170m3/m.h。为便于检修,每组沉淀池设有一个DN400放空管。 4.过滤 过滤是给水常规处理工艺中最为重要的一道工序,用以除去原水在混凝沉淀后的残留絮体和杂质。目前常用的滤池有普通快滤池,双阀滤池,虹吸滤池,移动罩滤池和V型滤池等。本次工程采用V型滤池。 V型滤池是恒水位过滤,池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀以保证池内的水位恒定。单池进、排水设置堰板,使各池进水均匀,进排水不受其它单池的影响。 本次工程V型滤池采用2组,每组4池,滤速v=7.0m/h,强制滤速v=9m/h,每组处理能力0.67m3/s,总过滤面积720m2,水深3.85m。 滤池承托层采用4-8mm砾石,厚150mm;滤料采用单层石英砂均粒滤料,有效粒径0.95mm,均匀系数1.2-1.4,滤料厚度1.2m。滤头采用ABS长柄滤头,滤板采用预制混凝土滤板。为保证过滤及反冲洗效果,施工中滤板的平整度要求必须很高。 滤池反冲洗采用气水混合反冲,2组滤池公用一座反冲洗水泵房和风机房。风机采用3台罗茨风机,风量Q=1950m3/h,扬程H=10m,二用一备;水泵3台,流量Q=650m3/h,扬程H=10m,二用一备。 反冲洗时,先气冲2分钟,强度为55m3/h.m2,然后是气水同时反冲洗4分钟,气冲强度不变,水冲强度为10m3/h.m2,接着是水冲5分钟,强度为18 m3/h.m2,最后是表面扫洗5分钟,强度为8 m3/h.m2。反冲洗周期为24-36h。 滤池运行及反冲洗由PLC自动控制,过滤过程中根据滤池水位变化自动调节出水管上调节阀门开启度,以达到恒水位过滤,当滤池过滤达到时间或水头损失设定值时,自动进行反冲洗。 为便于自动控制,进水阀、反冲洗排水阀、反冲洗进水阀、进气阀、出水调节阀等阀门、阀板均采用气动控制。 四、建设体会 1.工程的招标投标 首先由业主按工程要求达到的性能指标和边界条件编制标书;标书分为商务标书和技术规格标书,技术规格标书的主要内容有总体要求、设计标准、设备、管道、电气仪表与土建安装等性能要求。然后组织投标,投标分二步进行,第一步为不带报价的技术方案投标;第二步为修改的技术方案与商务投标。只有通过了第一步投标的承包者才能参加第二步投标。最后进行评标和确定总承包商与签订合同。 2.建设过程中的质量控制 工程虽然总承包者对工程性能、质量承担全部责任,但业主还是需要对建设过程进行全方位的质量控制。施工图完成还要经业主、质检和监理单位联合审查后才能投入施工,并在整个施工过程中进行质量监督。 3.自控建设应注意的问题 现代化水厂的自控要求很高,引进设备较多,选择余地较大,但弄得不好容易不是自动,就是手动。因此要特别引起注意。一是定位要正确。自动到什么水平要根据需要并量力而行,不能盲目地追求全自动。二是对设备的选择要以我为主,首先要求高可靠、高质量;既引进国外先进设备也不排斥国内先进设备。三是对一次仪表要特别关切。对水厂自控来说,PLC和计算机的可靠度已经相当高,因此一次仪表选择是自控系统能否正常运转的关键所在。 4.调试、验收及人员培训 调试要分阶段进行,一般顺序是单机空转、带负荷运转、联动试车。先手动、后自动。竣工验收要按国家有关规定进行。 人员培训是建设和管理好现代工厂的基础。我们体会对国外先进设备和技术的消化、吸收、创新、提高不是一朝一夕之功,必须注意人员培训。要安排水厂管理技术人员从项目引进谈判、水厂设计设备安装调试一以贯之,没有合格熟练的管理人员就没有自动化。

关键词:中小型水厂,设计,工程实践

1. 前言

水,是生命之源,是经济社会发展的命脉。据统计,到2000年底,中国农村仍有3.79亿人存在饮水困难或饮水不安全,占当时全国农村总人口的近40%。在我国,饮水安全是一个沉重的话题、一个艰巨的任务。论文大全,设计。如何尽快让这3亿多农民喝上安全水,成为中共中央、国务院和各级党委政府及人民群众的共同愿望。国家主席胡锦涛在2005年中央人口资源环境工作座谈会上明确提出要把“切实保护好饮用水源,让群众喝上放心水作为首要任务”。温家宝总理在政府工作报告中提出了“让人民群众喝上干净的水、呼吸清新的空气,有更好的工作和生活环境”的工作目标。因此,如何搞好农村乡镇中小型水厂的建设,确保农村人口的饮水安全,是各级政府工作当务之急,也是水务工作人员一项义不容辞的工作。

本人根据长期从事给水排水工程的教学和实践,总结传统水处理构筑物的特点,结合农村乡镇供水的实际情况加以改进,并在湖南省东部某乡镇用于实践,经过两年的运行实践,该工程运行稳定、效果很好,各项水质指标均达到我国饮用水水质标准。现予以介绍,以供参考之用。

2.工程概况

湖南省东部某乡镇位于捞刀河畔,现有人口1.1万,近期设计用水量为4000m3/d,远期设计用水量为10000 m3/d,水源水取自捞刀河上游,经实地测量,水质较好,可以作为水源水。根据水源、乡镇地形以及用水特点,并充分考虑到该工程的投资经费,经技术经济比较后,决定采用图1所示水处理工艺流程 [1-2]。

3.工艺说明及主要构筑物一泵站:

一座,为节省投资,在靠近岸边河床上打一直径为Ф3000mm集水井,井里敷设一根Ф500的管子通向河中央,以确保沽水期能取水,利用两台潜水泵取水,Q=200 m3/h,H=20m。实物如图2所示。

反应池:一座,采用竖井式栅条絮凝反应池,5500*3800*5000mm,与沉淀池合建。该类反应池具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间较短的优点,竖井内的隔板和栅条均采用松木木质结构。主要设计参数:分18个竖井,前段过栅流速为0.29 m/s,中段过栅流速为0.23m/s,

沉淀池:一座,采用斜管沉淀池,5500*3800*5000mm。论文大全,设计。虽然平流式沉淀池具有结构简单、管理运行方便、出水水质稳定等优点,在大中型水厂中广泛应用,但在城镇的一些中、小型水厂使用存在如下两个问题[3]:①由于水量小,会使沉淀池外型呈狭长条形,不易进行水厂整个工艺流程的平面布置。如当水量规模为5000m3/d,沉淀时间取1h时,沉淀池宽度只需2m左右,而长度需近40m,再加上前端反应设备,长宽比则更大,一些受场地面积及厂区进出水管方向限制的小型水厂,无法采用。②难以和前端反应设备相街接。传统的平流式沉淀池和隔板反应池,二者在水力条件、工艺尺寸上相对协调,如水量过小、沉淀池宽度过窄,则隔板反应池难以设计和施工。因此采用生产能力较高,又节省占地面积的斜管沉淀池。主要设计参数:反应时间120min,表面负荷为2.5mm/s。

滤池:一座,采用改造后的重力无阀滤池,4500*4500*3500mm。考虑到用水量少,资金紧张,滤池暂建一座。此外,由于水源水质易受季节变化大,特别是在洪水期浊度很大;同时因传统重力无阀滤池配水不均匀、单池过滤面积小、冲洗频繁且不完全等缺点,对其进行了如下改进:①改小阻力配水系统为大配水系统,使过滤和反冲洗配水均匀,并可增加单池面积;②去掉冲洗虹吸系统,改自动虹吸冲洗为人工阀门控制,可节省水厂自用水;③省去了冲洗水箱,冲洗水来自清水池,这样一方面可确保滤料冲洗干净,这在浊度高的洪水期尤其重要;二是水质不易受到污染;三是可以节省投资;④利用改变安装在冲洗虹吸管上的冲洗阀门7的高度和开启度,可以调节冲洗水头和冲洗水量,以充分满足冲洗效果。

工作过程:打开进水阀门2和清水管阀门10,关闭冲洗阀门7,来自沉淀池的水由进水管3注入滤池,经滤料层过滤后,汇集到配水总管9,再由清水管1流入清水池;随着过滤过程的进行,滤料层阻力越来越大,滤池水位也随着慢慢上升至排气管5(为了便于观察水位高低,排气管5上的阀门6的上端采用透明钢化玻璃管),根据水位的上升高度,确定是否需要冲洗。论文大全,设计。论文大全,设计。

反冲洗过程:当排气管5水位达到一定高度时,需要进行反冲洗。关闭进水阀2和排气阀6,此时冲洗管虹吸条件已形成,缓慢打开冲洗阀7,即反冲洗开始,可以根据冲洗水的颜色确定反冲洗过程是否完成。

消毒:采用ClO2消毒,ClO2发生器一台。虽然氯气消毒具有价格低的优点,但存在以下缺点:①氯气是一种剧毒物品,若管理不善或使用不当,将会对人和设备造成恶性伤害;②需要使用压力容器及管道,如果使用不慎或其中杂质含量过高,及易产生爆炸;③氯气分子容易和水中的微量有机物反应,产生致癌物质—卤代有机物。如:三氯甲烷、四氯化碳、卤乙酸等;④液氯投加需要专门的设备,投资高。

二氧化氯是强氧化剂,杀菌速度快,不会在水中形成大量三氯甲烷、四氯化碳、卤乙酸等致癌物质,杀菌效果比氯气消毒剂强,又无氯的气味和刺激性,而且能破坏水中的酚类化合物、铁化物、藻类,从而除臭、除味效果好,对设备无腐蚀作用[4]。ClO2用量为2.0~3.0mg/L,管网中ClO2残余留量为0.2mg/L。

清水池:二座,2*1000m3。建设两个清水池,主要考虑到农村用水的不均匀性,以及水处理设备的维修和供电的连续性等问题,同时也考虑到因节省投资而只采用一套水处理设备所带来的不足。论文大全,设计。

4. 结束语

该给水工程特别对重力无阀滤池改造,获得了非常好的效果,工程竣工后经过两年多的正常运行以来,系统运行稳定、安全可靠、管理维护简单方便,处理效果显著,出水水质良好且稳定,经卫生局检测部门的定期和不定期抽检,出水浊度<1NUT,pH=7.1,管网中ClO2残余留量为0.19mg/L,其它各项水质指标均已达到我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)标准,满足了用户的需求,并取得较好的经济效益。论文大全,设计。为农村小型水厂的设计和改造提供了一种有效的方法。

参考文献

[1]北京市市政工程设计研究院.给水排水设计手册城镇给水[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2004

[2]聂梅生.水工业工程设计手册:水资源及给水处理[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001

[3]李瑛霞,钱学武.型水厂中平流式沉淀池的改进和应用[J],中国给水排水,2005,Vol.11No.5,42~43

[4]张清文,蒋励,何友兰.二氧化氯的性质及用于对水消毒的优点[J]. 中国消毒学杂志.2000,Vol.17,No.4,220-221

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