襄阳市第二水厂改造及供水管网配套工程可研8

襄阳市第二水厂改造及供水管网配套工程可研8内容摘要：

m3/d， 远期总规模为 万 m3/d， 供水 加压泵站规模近 期为 万m3/d， 远期为 万 m3/d。 水源工程二水厂改造部分：改造供水能力 6 万m3/d 二泵房一座，两期供水能力 3万 m3/d净水构筑物。 19 5 工程设计 总体方案 对第二水厂陈旧的净水工艺进行改造，分二期拆除旧澄清池、虹吸滤池，新建网格絮凝池、斜管沉淀池、气水反冲洗滤池，新建构筑物每期供水能力 3 万 m3/d；改造供水能力 6 万 m3/d送水泵房一座，使二、四水厂在市区形成供水环网；新建加压站一座，泵站选定在襄隆路入口万山加油站旁，占地 规模约 22 亩， 服务范围包括襄南路沿线（卫东、尹集）区域和襄隆路沿线（隆中）周边区域及卧龙镇。 管网改造的目标是：将市 区管网的水加压后转输至隆中、尹集两区域，西线及南线两系统因泵扬程相差较大，拟采取独立分区分压供水。 输配水系统供水能力近期 万 m3/d，远期 万 m3/d；改造檀溪路至加压站进水输水管道，通过加压站向襄隆路沿线至隆中、卧龙区域（简称西线）及襄南路沿线至卫东、尹集两个区域（简称南线）供水，供水管线建设 公里，改造襄城西南区域供水管网。 工程内容 襄城西南区域供水工程主要工程内容包括： 对二水厂净水工艺进行全面改造，将二水厂分区供水的模式改造为单一的市区供水，然后由加压泵站将市区 管网水加压转输至襄城西南用水区域； 新建西南区域供水加压泵站； 檀溪路至加压站输水管道、加压站至西线襄隆路沿线（隆中、卧龙镇）、南线襄南路沿线（卫东、尹集）输配水管道的改造。 20 二水厂改造工程 二水厂现状 二水厂始建于 1968年，主要供水区域为襄城老城区及襄城西南部卫东、万山等山区，设计供水能日为供水量 万 m3/d，山区供水压力在 ～，老城区供水压力为 ～ ，两套系统各自独立。 二水厂净水采用澄清池及虹吸滤池工艺，分两组，每组 规模 m3/d， 有生产性各构筑物：澄清池、虹吸滤池、清水池各两座，送水泵房一座，加氯间、加矾间各一座，排水泵房一座（位于厂外）。 由于二水厂建于特殊时期，上马仓促，主体构筑物质量差，破损已很严重。 公司近年来逐步对取水泵房、加氯间、加矾间及排水泵房进行了改扩建。 二水厂总占地面积 公顷，生产性用地 公顷，其他为职工宿舍区，水厂西侧紧邻襄城古城墙，其余三边为居民区，已无扩建用地，只能在现有场址上进行分期改造。 净水厂改造的基本要求及设计原则 、供水能力，二水厂改造总 规模仍为 m3/d。 ，二水厂改造期间不能全面停产，必须维持 万 m3/d 的供水能力，因此，只能分为两组，先后拆除、新建。 ，选用的处理工艺综合考虑技术先进、成熟、运行高效、稳定可靠、维护管理方便、工程投资省、运行成本低等多种因素。 ，厂内设备尽可能选用质量好、性价比高、效率高的通用设备。 ，实现全自动控制，以提高供水的安全性，同时 减少工人的劳动强度。 21 、节约用地，扩大绿化面积， 同时 使工艺流程顺畅、管道迂回少、水头损失小。 工程建筑风格力求统一，简洁明快，美观大方，并与厂区周围景观相协调。 ，以最低的综合费用达到要求的出水水质。 应充分考虑下列主要因素： ：对原水的水质应作长期的观察，如有条件应对平水期、丰水期和枯水期的水质要加以分析比较。 ：除必须符合国家现行的水质标准外，还应结合今后水 质可能的提高作出相应考虑。 ：随着水质要求的提高，或者原水水质的变化，可能会对今后给水工艺提出新的要求，因此选择的工艺要求对今后的发展具有较大的适应性。 ：要使工艺过程能达到预期的处理目标，操作管理人员具有十分重要的作用。 同样的处理设备由于操作人员的不同可能产生不同的效果。 因此在工艺选择时，应尽量选择符合当地习惯和使用要求的净水工艺。 ：不同处理工艺对于占地或地基承载力等会有不同的要求，因此在工艺选择时还应结合建设场地可能提供的条件进行综合考虑。 ：经济条件是工艺选择中的一个十分重要的因素。 有些工艺虽然对提高水质具有较好的效果，但是由于投资较大或运行费用较高而难以被接受。 净水构筑物的比较与选择 22 本次改造工程需对现有反应、沉淀、过滤处理构筑物进行改造重建，吸水井、送水泵房进行改造换泵，清水池保留。 改造工程场地狭小，且不能中断生产运行，净水工艺的选取，必须从二厂实际情况出发，选择经济、可靠、安全的工艺。 二水厂以汉江为水源，有多年的水质资料积累，原水水质良好，除汛期浊度较高外，其他时段浊度较低。 根据二水厂及襄樊市各水厂多年来 的运行经验，采用常规处理工艺。 混合是整个絮凝过程的重要环节，目的在于使投入水中的混凝剂能迅速而均匀地扩散于水体，使水中的胶体脱稳，提高凝聚效果。 混合方式可分为水力混合和机械混合两大类。 水力有管道混合、管式静态混合器混合、混合池混合等，机械混合有水泵混合、桨板式机械混合等。 机械混合设备由于有水下部件，机械混合效果好，且不受水量、水温、浊度等因素的影响，能耗也较低，但需设混合池并增加机械设备，操维护工作量较大，维修麻烦，有时甚至要停水，影响生产，目前国内采用较少。 管式静态混合器不须外加动力，具有 切割分流，反向分流，旋涡混流等三个作用，混合效率达 94％以上。 管式静态混合器具有混合效率高，效果好；构造简单，维护工作量小；以及减少占地等优点 ， 尤其是取样方便，有利于自动化管理， 在国内水厂中被广泛使用。 襄樊已建水厂采用管式静态混合器，混合效果很好，因此本工程推荐采用管式静态混合器。 絮凝在常规水处理工艺上占有很重要的地位，絮凝效果的好坏对最终出水水质影响很大。 实现絮凝阶段的高速、高效成为水处理界研究的热点。 水中的胶体颗粒脱稳后，在絮凝设施中形成粗大密实且沉降性能良好的絮 23 体颗粒。 为使微絮体良好 成长，絮凝设施要有良好的水力条件，操作运行合理直接影响到最终的出水水质。 机械絮凝 虽然 处理效果较好，能适应水量、水质、水温的变化，能耗药耗也较低，但由于国产机械设备加工、维护工作量大，机械设备故障率高，一般用户维修能力有限，不能及时抢修，影响絮凝效果，而进口设备质量较优，但价格较高，因此机械絮凝未能在我国普及。 目前，国内常见的絮凝形式主要为水力絮凝。 水力絮凝工艺主要有以下种类： 孔室 工艺、隔板工艺、折板工艺、网格工艺及微涡流絮凝工艺。 传统孔室、隔板絮凝形式效果较稳定，而且构造简单，施工方便，目前国内水厂中应 用较多。 隔板絮凝池在流量变化不大情况下，絮凝效果有保证。 隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便。 缺点是流量变化大时，絮凝效果不稳定，其直线型的构造，水流条件不理想，能量消耗中的无效部分比较大，故需较长絮凝时间，池子容积较大。 折板絮凝池可以分为同波折板或异波折板。 水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩、放流动，形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。 在折板的每一个转角处，两折板之间的空间可以视为多格单元反应器串连，接近推流型反应器。 与隔板絮凝池相比，水流条件改善。 折板絮凝池 构造较复杂，水量的变化影响絮凝 效果，适合大型水厂。 网格絮凝池设计成多格竖流式。 每格安装若干层网格。 各格之间的隔墙上、下交错开孔。 每格的网格数至出水端逐渐减少，一般分 3 段控制。 前端为密网，中段为疏网，末端不安装网格。 当水流通过网格时，形成涡旋，造成颗粒碰撞。 水流通过格间孔洞流速及过网流速逐渐减少。 网格絮凝池所造成的水流紊动接近于局部各向同性紊流，各向同性紊流理论应用于网格絮凝池更为合适。 网格具有结构简单，节省材料，水头损失小（ ～）及絮凝效果较好等优点，应用较广泛。 24 二水厂的絮凝拟采用 网格絮凝池。 沉淀或气浮 的目的是去除悬浮物，使出水达到待滤水的水质要求。 平流沉淀池 平流沉淀池是全国大中型水厂应用最多的池型，构造简单，处理效果好，矾耗低，对水量和水质变化的适应性好，运行管理方便。 对大型工程而言，平流沉淀池的综合造价较斜管池低，其缺点是其占地面积较大。 考虑用地较为紧张，因此本工程不予考虑。 斜管沉淀池 斜管沉淀池 沉淀效率高，池体小，土建造价低，占地少，对原水水质变化有一定适应性，主要不足是斜管耗用材料多，易老化，需定期更换，维护麻烦。 高效沉淀池 沉淀池在经历了平流沉淀、斜管（板）沉淀池和机械加速（脉冲）澄清之 后，出现了一种新型的沉淀池 ── 高效沉淀池。 高效沉淀池是由法国得利满公司研制的一种采用斜管沉淀及污泥循环方式的快速、高效的沉淀池。 高效沉淀池由三个主要部分组成：一个 “ 反应池 ” 、一个 “ 预沉池 ── 浓缩池 ” 以及一个 “ 斜管分离池 ”。 在该池中进行物理 ── 化学反应，或在池中进行其他特殊沉淀反应。 高效沉淀池是集机械混合、机械絮凝、污泥浓缩、浓缩污泥回流、斜管分离于一体的高效沉淀池。 它具备了斜管沉淀池、机械搅拌澄清池的优点，处理效果好，表面负荷高，占地面积小。 高效沉淀池 国内、外进口设备昂贵。 气浮池 沉淀属于重力沉降范畴 ，而气浮则与之相反，气浮工艺采用导入无数 25 微气泡使其粘附于絮粒上，从而大幅度降低絮粒的整体密度，并借助气体上升速度强行使其上浮，以此来实现固、液快速分离，在处理低浊高藻的原水时十分有效。 与沉淀相比气浮具有以下特点： 对絮粒的大小及重度的要求比沉淀、澄清为低，一般情况下能节省混凝剂投加量及减少絮凝时间； 由于气泡的粘附，使絮粒与水的比重差增大，可以缩短水与泥渣的分离时间，使单位池面的产水量提高，气浮池的容积与占地可以减少； 无数微气泡几乎能网捕所有不同粒度的絮体杂质，因此可以避免沉淀、澄清常见的 “ 跑矾花 ” 现象 ，使出水水质有较大幅度的提高。 但气浮池存在一定的缺点，主要有： 气浮池表面的浮渣有碍观感，甚至感觉上有臭味； 气浮池排渣废水进入水体后也会产生浮渣，且难以处理对环境造成很坏影响； 气浮池产生微气泡需要增加动力消耗，需另设泵房提供压力水，不但投资增加，而且增加管理难度和运行成本。 因此本工程不考虑采用气浮工艺。 通过上述比较，可以看出 高效沉淀池 处理效果最好，但其工程造价较贵，考虑到本工程的具体情况，从可靠性和节约工程投资考虑，采用 斜管沉淀池。 给水处理中的过滤一般是指通过过滤介质的表面或滤层截留水 体中悬浮固体和其他杂质的过程。 对于大多数地面水处理来说，过滤是消毒工艺前的关键性处理手段，对保证出水水质具有重要的作用。 由于过滤流向、滤料材料和级配、阀门设置、配水系统型式以及冲洗 26 方式不同，滤池的形式多种多样，其主要差别在于滤料和冲洗方式两点。 目前工程上采用较多的有虹吸滤池、双阀滤池和气水冲洗滤池 (V 型滤池 )等。 虹吸滤池不需大型阀门，不需另设冲洗设施，造价低，易操作，但由于冲洗强度不易控制，冲洗效果较差，导致出水水质不够稳定。 今后国家对出厂水水质要求越来越高，从长远发展来看不宜采用。 过去国内一般大、中 型水厂使用双阀滤池的较多，近年来，气水冲洗滤池日益受到自来水行业的青睐，已被广泛采用，运行效果良好。 我院曾在同等规模，同等单池面积下，对两种形式的滤池进行过投资比较，在气水冲洗滤池冲洗设备、闸门及自控系统按进口设备考虑，双阀滤池全部采用国产设备的条件下，气水冲洗滤池的造价约高出双阀池 15％－ 30％。 双阀滤池在国内虽有较多的应用，但其滤料级配一般为传统的级配，其截污能力不如均粒滤料理想 ，由于 采用单层石英沙，总厚度 紧 为 800mm，进水浊度较高时，过滤效果不好， 因此一般出水浊度不及气水冲洗滤池，而且双阀滤池冲洗 强度大，耗水量大。 气水冲洗滤池的主要特点是滤料的粒径均匀，厚度大而粒径粗，这样具有较大的截污能力，以保证出水水质和延长冲洗周期。 由于滤料的改变，相应要求冲洗方式的改变，采用的气水反冲、微膨胀的冲洗，保证了滤料的截污得到充分清除。 采用表面扫洗的形式可使冲洗水有效排除，另外过滤的恒水位以及冲洗过程的自动化更使滤池体现出先进水平。 过滤形式是保证水厂出水水质的重要工艺过程 ， 本工程推荐选用较先进，自动化程度高的气水冲洗滤池。 方案一： m3/d+ m3/d 方案 根据厂区用地狭小的情况，该方案采用孔室反 应斜管沉淀池 +气水反冲洗滤池工艺，对现有两组构筑物轮流拆除重建，每次实施 万 m3/d。 该 27 方案每组新建构筑物有： 万 m3/d 孔室反应斜管沉淀池一座，气水反冲洗滤池一座。 反冲洗泵必须设置在送水泵房内。 该方案见平面布置（一）及流程图 (一 )。 方案二： m3/d 方案 该方案采用高效反应沉淀池 +气水反冲洗滤池工艺，一次性完成 万m3/d 规模的改造。 该方案新建构筑物有： 万 m3/d 高效反应沉淀池一座，气水反冲洗滤池一座，反冲洗泵房及结合井各一座。 万 m3/d 规模生产构筑物一次建成，需拆除现有 一组净水构筑物和简易宿舍一排、花坛一座。 另一组现有构筑物施工期间正常运行，改造工程完工后，该组构筑物可永久拆除。 表 51 两方案综合技术经济比较表 方案 项目 方案一。