温州市新阳岙水厂设计介绍

温州市新阳岙水厂设计介绍 摘要：针对多水源不同水质的原水处理和厂址选择的考虑，显示了工艺设计的布局合理、功能区分明确、管理操作方便、建设和运行费用低的特点。 关键词：自来水厂,工艺设计,节能低耗 张德跃1，崔东平（1.中国市政工程华北设计研究院，天津 300074；2.吉林建筑工程学院，吉林长春 2130021)中图分类号：TU991.1文献标识码：C文章编号：1000-4602(1999)12-0036-03 温州市位于浙江省东南部，瓯江下游南岸，新阳岙水厂工程规模20104m3/d，1999年1月建成通水。1 取水工程新阳岙水厂水源以泽雅城市专用水库为主（瓯江水为辅），总库容5647104 m3， 调节库容4 746104m3，水库正常水位108.6m，死水位60m。水库水质为类，水源地距净水厂约20km。由于泽雅水库为山区水库，库区面积较小，水位差大，综合考虑取水的优质、安全及工程造价，采用分层取水方式。取水口位于大坝右岸与溢洪道左岸之间，采用分层竖井进水口，共分三层，取水闸门中心标高分别为55、70、85 m，洞口尺寸为2.0m2.0m，每层取水口均设有拦污栅。每个取水口均由隧道通向取水竖井，再由取水竖井通向输水隧道。取水井、取水竖井均利用天然山体打出隧洞后衬钢筋混凝土。2 输水工程自水源地至新阳岙水厂丘陵和平原各占一半，若输水系统全部采用管道，则需增加投资（1.21.5）亿元。经多方案技术经济比较后确定：丘陵地区采用压力隧道输水；平原地区采用压力管道输水。自取水竖井起，输水隧洞总长9.17km，分两段，长度分别为4887.5、4 280.9 m，隧洞开挖洞径为3.0m，衬砌后洞径为2.4 m，隧洞底坡度0.05%0.1%。为防止水锤产生的危害，在隧洞出口附近设一圆筒式阻抗调压井，井径2.4m，上部扩大段6.0m，衬砌厚度0.5 m。平原部分采用钢制管道。以曹平泵站为界，以西采用DN2000mm钢管（输水能力60104m3/d）；以东采用DN1600mm、DN1400 mm双管分压输水（总输水能力60104 m3/d）。 3 水厂厂址确定新阳岙水厂厂址选在老阳岙水厂附近标高54.0m的山坡上，可实现水库水自流至水厂，中途不需加压。温州市为东西长、南北短的狭长型城市，根据管网平差结果，水厂出水水位50 m时市区各点均能满足服务压力要求。同时水厂选在山上，不占良田，地质条件好，工程造价低，且可充分利用老水厂道路和辅助设施，交通方便，工程效益显著。 4 水源调度水库水位85.0m时（有效库容3 500104 m3，复蓄指数2.0），原水可自流至新、老阳岙水厂；水库水位低于85.0m时（有效库容1246104m3），水库水可供至东部地区的西山、东向水厂，新、老阳岙水厂由曹平泵站加压供水（瓯江水）。5 净化工艺净化工艺主要目的为去除水中的浊度（水库水以低浊为主，瓯江水以高浊为主）和藻类。考虑水库水位变化大，为保证水厂正常运行，增设了自动调压装置。主要工艺流程见图1。5.1 调压阀静态混合器间为保证水厂正常运行的恒定压力要求，原水进厂后先经调压阀调压，由PLC根据原水流量、阀前阀后压力信号自动控制，调节压力误差1%。静态混合器采用三级管道式，为使药剂混合均匀，混合器的前端设置了环形布药器，布药均匀，效果好。5.2 配水井、反应沉淀叠合清水池 合理设计的叠合池可节约用地，同时也可充分利用流程中的富裕水头。设计规模20104 m3/d。配水井设计停留时间为30s（两组4池）。为使水位稳定和有挖潜的可能，配水井出水端设置了调节堰板；同时为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置了溢流井及调节堰板。 反应池采用平行通道竖流式折板反应池（两组4池），每池设计能力5.5 104 m3/d， 分三档反应，其流速分别为0.36、0.18、0.09m/s；反应时间为15 min；单池平面尺寸为13.30m 13.80 m；反应池底设穿孔排泥管，为防止排泥管的堵塞，每根排泥管均设置了压力水冲洗设施。沉淀池采用平流沉淀池（两组4池），每池中间设导流墙并有连通孔。设计参数为：沉淀时 间2h，水平流速12.6mm/s，有效水深3.5m。沉淀池进水采用穿孔花墙布水；出水采用淹没式圆孔指形集水槽集水，每池六槽，长20m，其负荷为5L/( ms)；排 泥采用泵吸式虹吸吸泥机，为提高排泥效率和减少排泥量，排泥机由PLC控制，可根据池底泥位控制吸泥机的行程和空返；沉淀池底设有放空管。反应沉淀池下面为清水池(两组4池)。每池容积为6800m3，有效水深4.5m。清水池进水端设有进水堰，可保证液氯与滤后清水有足够的时间接触消毒。清水池中设有导流墙及连通孔、叠梁门人孔，上部布有通气管和通气孔，池的两侧设有检修井和溢流井。5.3 滤站滤站采用气水反冲均质滤料滤池，设计规模20104 m3/d。中间设置管廊（室内），滤池（室外）双排对称布置，共12个滤池24格，单池平面尺寸为2(4m11m)。主要设计参 数：滤速8.7m/s；气冲强度54m3/(m2h)，历时2min；气冲加水冲，气冲强度54 m3/(m2h)，水冲强度15 m3/(m2h)，历时4 min；水冲加表洗，水冲强度15 m3/(m2h)，表洗强度7.5m3/(m2h)，历时2 min，共8min；冲洗周期2448 h；先气冲、气水冲、后为 水冲加表洗。滤料采用均质石英砂，滤料和承托层组成如表1。表1 滤料和承托层数据 滤料粒径（mm）不均匀系数厚度（mm）石英砂0.90.03d60/d101400砾石3-5100滤池为小阻力配水系统，采用成品钢筋混凝土滤板。每池设置滤板244块，每块板平 面尺寸980 mm980mm，厚100 mm，上有长柄滤头56个。滤站的过滤和气水反冲过程全部自控，现场操作台设在管廊上，滤站一侧设有操作室，也可由中控室操作。5.4 加氯间加氯间按20104 m3/d规模设计，平面尺寸为33.6m9.0 m，水厂内三点加氯，采用全真空加氯机。主要设计参数和控制方式：前加氯采用流量比例投加，投加量2.5mg/L；后加氯 采用流量余氯复合环投加，投加量2.5mg/L；补氯采用负反馈投加，投加量1.0 mg/L。氯库气源采用压力式自动切换系统，可实现不间断加氯；此外，加氯间还设置了氯吸收装置。5.5 加药间 加药间按20104 m3/d规模设计，平面尺寸为54.0m12.0m。加药间内设有混凝剂投加系统和助凝剂投加系统。混凝、助凝药液的配比浓度分别为溶解池20%、溶液池10%，机械搅拌；溶解、溶液均各设两池，根据液位自动切换。药液的投加均由PLC自动控制，精确投加。混凝剂根据原水的流量、浊度、pH值、温度、模拟小斜管参数、沉淀池出水浊度进行复合环控制；助凝剂采用流量比例投加。 6 结语温州市新阳岙水厂自1999年1月投产以来，运行正常，特别是调压、净化系统运行稳定可 靠，经济效益显著,具有如下特点：水厂厂址选择合理，不占良田，充分利用水库位能，引水、净水、配水均为自流；运行费用低，节约能源，千吨水电耗2 kW，这在国内是不多见的；对于高位差水库，在经历了由108 m至88 m的变化之后，水厂内调压后压力值自动稳定 在（571.32.0）kPa，实现了全过程自控，保证了水厂的正常运行，且调压阀 噪音小，表明调压系 统设计成功；对于多水源多水质原水（水库2050NTU,瓯江1 6002 000 NTU），平行通道竖向流 式折板反应池反应效果良好，矾花形成明显，有层次，沉淀池出水浊度一般3 NTU；采用气水反冲均质滤料滤池效果十分良好，出厂水经检验符合国家饮用水卫生标准，且 出水浊度一般0.2 NTU；滤池反冲洗水均匀回流至配水井，不影响反应效果，减少了自用水量，全厂自用水2%；水厂总投资省，在加氯、加药、滤站等设备及所有仪表、自控、监控（可视系统）全部 引 进和进行简单污泥处理的情况下，20104 m3/d规模水厂总投资9 000万元，单方水投 资仅450元/m3，这在国内现代化水厂建设中是偏低的。综上所述，温州市新阳岙水厂布局合理，功能区分明确，管理操作方便，建设和运行费用低 ；工艺流程选择恰当，设备设施档次高，出厂水质水压水量均满足设计要求，用户反应良好。