水质提升处理及管网扩建工程可行性研究报告(编辑修改稿)

水质提升处理及管网扩建工程可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

和 V 型滤池（均粒滤料滤池）等。 其机理都是以石英砂、无烟煤等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程，使出水达到饮用水标准。 普通快 滤池是使用历史最久的池型，以其良好的过滤效果 一直 得到广泛应用，但普通快滤池在反冲洗过程中滤料总是相互混杂，影响滤池的过滤效果 ，采用单一滤料可改变这种状况 ；虹吸滤池可以靠水力作用自动完成反冲洗，但冲洗强度受廊道水位的限制，往往冲洗不彻底，使过滤周期缩短。 近些年来，随着我国自控技术的提高，一些控制过程复杂，过滤效 20 率更高的池型得到了发展，其中之一就是 V 型滤池，该工艺是我国 20 世纪 80 年代末从法国 Degremont 公司引进的技术。 V 型滤池是快滤池的一种形式，因其进水槽呈 V 字型而得名，也叫均粒滤料滤池（其滤料采用均质 滤料，即均粒径滤料）。 根据本工程的水质、水量特点，本工程推荐采用普通快滤池作为过滤单元的处理构筑物。 废水回收工艺 在净水厂的净化处理中，水厂滤池冲洗用水量 约 为 净水厂供水量的%，为实现水资源的可持续发展，本工程在 有条件的 净水厂内采取生产废水回收措施，以减少水量损耗。 本工程通过 设置回收水池，收集滤池反冲洗水，经过 一定的停留时间，使废水中含有的较大颗粒得以沉降，如反冲洗跑漏的滤料等。 管材选择 常用管材 为使本工程管材选用合理，在本设计进行之前，结合本工程实际情况，对供水工程中常用的几种管材进行了专门 的调研及分析。 钢管：钢管是给水工程中常用的管材，其具有机械程度高、可承受较高压力、制作及焊接技术成熟、检验手段也日趋完善且取材方便等优点。 而且规格不受管材限制、敷设方便、适应性强。 适用于承压高或地形复杂、过障碍等处。 采用钢管突出的问题之一是管道腐蚀及其防护。 一般在进行内、外防腐处理的同时，还应采取必要的电化学防腐措施，才能更安全可靠。 玻璃钢管 玻璃钢管在近几年开始应用于给水工程中，其具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，而且无需另作防腐，便于运输和施工，水力性能优良。 21 球墨铸铁管 是常用的给 水管材，其机械强度好，在抗拉、抗弯、耐冲击、耐震动等方面有优势，适应性强；出厂已做好内外防腐，耐腐蚀性好。 接口采用橡胶圈接口，柔性较好，有标准配件。 在配水管网工程中已广泛采用了口径 DN1200 以下的球墨铸铁管。 大口径球墨铸铁管（大于 DN1200mm）价格较钢管高。 UPVC 管 硬聚氯乙烯管重量轻，耐腐蚀，水流阻力小，价格不高，采用胶圈接口，施工方便。 小口径管道价格较其他管材低， 在配水管道工程中应用逐步普及。 不过只是局限于 500mm 以下的管道。 对于大于 500mm 以上的管道还有待于实际工程中的进一步验证。 高密度聚乙烯管（ PE 管） 高密度聚乙烯给水管耐腐蚀，不结水垢、不滋生微生物，无毒洁净、对水质无污染；具有良好的抗震、抗地基不均匀沉降性能；自重小，运输及安装方便；标准长度 6m— 12m，接口采用承插口连接，接头少、减少渗漏机率；管壁光滑耐磨，输水压力损失小。 管材造价比 UPVC 管高。 管材比较 每种管材都有各自的优点和缺点，在选用管材时，必须根据工程所需管道的内水压力、外部荷载、流量、环境介质以及各种管材的材质和适用条件，采用符合要求、经济合理而有安全可靠的管材。 下面对上述几种管材进行价格和供水安全 性等方面的比较，管道工作压力按 考虑，管径 DN300mm，长度 2km；钢管外防腐采用环氧煤沥青，内防腐采用无毒环氧瓷漆，焊接接口；球墨铸铁管外防腐采用沥青涂层，内防腐采用水泥砂浆，承插胶圈接口； PE管、 UPVC 管和玻璃钢管不作内、外防腐层，采用承插胶圈接口和粘接。 22 供水安全性 有关调查结果显示，在输配水工程的运行中供水安全性最佳的是钢管和球墨铸铁管， PE 管、 UPVC 管和玻璃钢管次之。 从供水安全性上考虑，输配水管道的首选管材一般是钢管和球墨铸铁管。 管道施工安装 由于管道材质不同，管道重量和 刚度不同，接口方式不同，对管道基础和回填土的要求不同，防腐层制作的方法和场所不同，所以各种管道的施工安装方便程度也不同。 安装最快捷的是球墨铸铁管， PE 管、 UPVC 管和玻璃钢管次之，最后是钢管。 检修速度 实践证明，钢管的检修速度最快，其次是球墨铸铁管以及 PE管、 UPVC管和玻璃钢管。 使用寿命 永久性埋地给水管道必须保证 50 年以上的使用寿命。 上述 5 种管材50 年的使用寿命已被实践证明是可以达到的，但钢管必须采用具有相应寿命的防腐标准。 无毒环氧瓷漆防腐层具有附着牢固，极难脱落的特点，据英国 公 司提供的资料，采用无毒环氧瓷漆防腐层的钢管的预计使用寿命可超过 75 年。 化学材质的玻璃钢管是近几十年来才发展起来的新型管材，寿命必须考虑材质的时间因素，通过试验和实践，对其物理力学性能的老化现象已经掌握，只要按照标准中规定的许可应力、应变等指标进行正确设计计算，采用要求的管材级别， 50 年的使用寿命是可以保证的。 管道综合造价 23 对于供水工程项目，输配水管道的投资在整个工程投资中占很大的比重，在水量、水压等其它要求都能满足的条件下，选用经济合理的管材对于节省整个工程投资有很大意义。 管道综合造价比较（万元 ／ km） 表 22 钢管 UPVC 管 PE 管 球磨铸铁管 DN100 DN200 DN300 56 DN400 DN500 DN600 142 158 推荐管材 经过技术经济比较， 并结合现有的管网情况， 确定本次设计的管材采用 UPVC 管。 24 第 3章 工程设计 工程内容及规模 本工程主要内容包括净水厂 的 水质提升处理即 除铁除锰处理以及附属设施的建设 、 供 水管网 扩建 工程。 第一净水厂总的处理规模 为 5000m3/d。 第二净水厂近期处理规模为 万 m3/d,远期处理规模为 万 m3/d。 第一 净水厂 水处理设施规模按现有的规模设计；第二净水厂净化间建筑及设备和回收水池近期按 万 m3/d 设计 ，远期再增加一座净化间，增加的构筑物设计规模为 1 万 m3/d， 这样 使得远期总的处理规模达到 万 m3/d。 净水厂 工程内容包括 工艺构筑物、 附属设施。 其中水处理系统 工艺构筑物由 跌水曝气池 和过滤等设施构成； 附属设施包括办公用房、锅炉房 等。 净水厂工艺 设计 工艺流程 本工程 净水工艺 主要为除铁 除锰 ，采用跌水曝气 、过滤。 过 滤后采用 二氧化氯 消毒；设置 回收 池 回收滤池反冲洗 水。 净水厂具体工艺流程 ： 跌水曝气 →普通快滤池→清水池→送水泵房→用户 主要设计参数 设计流量 第一 净水厂设计规模 104m3/d，厂区自用水量按 10%计，设计流量为： Q= 104m3/d= 104m3/d；第二 净水厂 近期 设计规 25 模 104m3/d，厂区自用水量按 10%计 ，设计流量为： Q=104m3/d= 104m3/d。 进水水质 水中铁离子平均浓度为 ，锰离子平均浓度为 ，铁锰离子浓度超标，其它 均符合 《生活饮用水卫生标准》（ GB57492020）的要求。 出水水质 本工程处理水水质满足中华人民共和国建设部颁布的《生活饮用水卫生标准》（ GB57492020）的要求，主要设计控制指标为浊度，本工程确定出厂水浊度一般情况不大于。 水厂平面布局 在满足工艺流程、处理效果的前提下，结合厂区地形条件，净水厂 的平面布置力求功能明确、布置集中、分区合理、有利生产、方便生活。 为方便管理、节约投资和用地，将 跌水曝气 和过滤构筑物组合成一体置于净化间内。 同时尽量考虑流程直流顺畅，各系统管线布局简短，为生产管理操作运行提供有利条件。 单体布置注意朝向和主导风向，用电耗电大户靠近变电所。 厂区注重绿化并配以园林小品，创造一个安静优雅的工作环境。 单体 设计 一、第一净水厂 净化间 净化间平面尺寸 12m18m， 层高 ， 输水管道进入厂区后首进入跌水曝气间井，经二级曝气，再均衡配水进入 滤池。 配水井设置检测仪表有浊度检测仪、温度检 测仪、 PH检测仪。 26 （ 1）跌水曝气池 跌水曝气池平面尺寸 6mx6m，高度为二层。 跌水曝气井 1 座，设二级曝气，分内外三层。 设计水量 一级曝气堰上负荷 堰长 二级曝气堰上负荷 堰长 （ 2）普通快滤池 普通快滤池分为 2 格，单 格 设计水量为。 净化间维护结构采用网架结构，上下二层。 主要设计参数和数据如下： 单池设计水量 滤速 单池过滤面积 28m2； 过滤周期 24h； 水反冲洗强度 15 L/； 水洗历时 10min； 配水层高度 ； 滤料采用双层滤料 石英砂滤料： d=～ ， h=400mm, 不均匀系数 K80〈 2。 无烟煤滤料： d=～ ， h=400mm, 不均匀系数 K80〈 2。 承托层： d=8～ 16mm， h=300mm。 27 滤料上水深。 每格滤 池设液位计 1 个，水头损失计 1 个， DN200 进水电动蝶阀 1个， DN300 出水电动蝶阀 1 个， DN500mm 电动反冲洗进水阀 1 个。 设1t 电动单梁悬挂起重机 2 台，管廊内设排水泵 2 台，单泵主要性能参数如下：流量 Q=，扬程 H=，配用电机功率 N=。 滤池冲洗采用水冲洗，反冲洗泵设在 送水 泵房内。 滤池反冲洗控制采用自动控制，自动控制采用两种形式，其一，按时间进行反冲洗，其二，按滤池水位进行反冲洗。 控制系统设置在控制室，同时现场设就地手动控制系统。 滤池出水总管上安装浊度计。 反冲洗水 泵 2 台 ， 1 用 1 备，采用单级卧式双吸离心泵，单泵性能参数： 流量 Q=1500m3/h，扬程 H=15m，功率 N=90kw。 二、 第 二 净水厂 净化间 净化间平面尺寸 30m42m， 层高 分为两个系列，输水管道进入厂区后首进入跌水曝气间井，经二级曝气，再均衡配水进入两个处理系列。 配水井设置检测仪表有浊度检测仪、温度检测仪、 PH检测仪。 （ 1）跌水曝气池 跌水曝气池平面尺寸 12mx14m，高度为二层。 跌水曝气井 1 座，设二级曝气，分内外三层。 设计水量 一级曝气堰上负荷 堰长 28 二级曝气堰上负荷 堰长 （ 2）普通快滤池 普通快滤池内设两个系列，分为 6 格，单 格 设计水量为。 净化间维护结构采用网架结构，上下二层。 主要设计参数和数据如下： 单 格 设计水量 滤速 单池过滤面积 32m2； 过滤周期 24h； 水反冲洗强度 15 L/； 水洗历时 10min； 配水层高度 ； 滤料采用双层滤料 石英砂滤料： d=～ ， h=400mm, 不均匀系数 K80〈 2。 无烟煤滤料： d=～ ， h=400mm, 不均匀系数 K80〈 2。 承托层： d=8～ 16mm， h=300。