樂東縣九所新區(qū)水廠二期擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)介紹

李曉翠

摘要：樂東縣九所新區(qū)水廠一期已建規(guī)模為2.0萬m3/d，設(shè)計(jì)二期擴(kuò)建供水規(guī)模4.0萬m3/d，以石門水庫為水源，重力流取水，原水經(jīng)過已建DN800的鋼筋混凝土管及本次新建DN1200的球墨鑄鐵管，共同輸送至廠區(qū)。水廠擴(kuò)建工藝流程為靜態(tài)混合器/柵條絮凝斜管沉淀池/V型濾池/清水池/吸水井/送水泵房。

關(guān)鍵詞：擴(kuò)建工程;工藝流程;V型濾池

樂東縣九所新區(qū)位于樂東縣西南濱海地區(qū)，海南省西線高速公路與毛九公路交匯處。九所新區(qū)開發(fā)建設(shè)10余年以來，已取得豐碩成果，已從昔日的普通集鎮(zhèn)建設(shè)為煥然一新的小型城市和開發(fā)區(qū)。

九所新區(qū)現(xiàn)已建有一座新區(qū)水廠，水廠現(xiàn)狀供水規(guī)模2.0萬m3/d，現(xiàn)狀供水范圍包括九所鎮(zhèn)、利國鎮(zhèn)、濱海旅游區(qū)，目前水廠已達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。冬季由于外來旅游過冬及候鳥人口的增加，鎮(zhèn)區(qū)用水量大增，供水量嚴(yán)重不足。根據(jù)《樂東黎族自治縣九所鎮(zhèn)區(qū)總體規(guī)劃（2012-2030年）》，確定新區(qū)水廠規(guī)劃供水范圍包括九所鎮(zhèn)新區(qū)、九所鎮(zhèn)舊區(qū)、利國鎮(zhèn)、黃流鎮(zhèn)、濱海旅游區(qū)及各鎮(zhèn)區(qū)周邊村莊，規(guī)劃2020年需水量6萬m3/d，2030年需水量16萬m3/d，現(xiàn)狀供水規(guī)模已不能滿足城鎮(zhèn)發(fā)展用水的需求。

樂東縣九所新區(qū)水廠二期擴(kuò)建工程，設(shè)計(jì)本次擴(kuò)建供水規(guī)模4.0萬m3/d，擴(kuò)建廠址位于新區(qū)水廠一期建設(shè)時(shí)的預(yù)留用地上。本次工程主要建設(shè)內(nèi)容為輸水工程及凈水廠擴(kuò)建工程。

1.輸水工程設(shè)計(jì)

九所新區(qū)水廠二期擴(kuò)建水源仍以石門水庫為水源，水廠一期建設(shè)時(shí)，取水口布置在石門水庫大壩左側(cè)放水涵的出水口，設(shè)置集水井，從井中引出。原水DN800鋼筋混凝土管重力流至水廠。在集水井外已預(yù)留了擴(kuò)建二期接駁口，本次取水工程新建原水重力輸水管將與預(yù)留接駁口連通。

本次輸水管道設(shè)計(jì)，保留現(xiàn)有DN800預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管輸水管道，新建一根DN1200球墨鑄鐵管，管道總長約11.24km。輸水管道的走向與現(xiàn)有的輸水管道平面走向基本一致，新建輸水管道與已建管道設(shè)置連通閥門，以便檢修維護(hù)。

2.凈水廠設(shè)計(jì)

2.1 凈水廠工藝流程

九所新區(qū)水廠一期凈水工藝流程為常規(guī)處理，采用“絮凝-沉淀-過濾-消毒-配水”，出廠水質(zhì)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）。水廠一期主要構(gòu)（建）筑物為穿孔絮凝斜管沉淀池、雙閥濾池、清水池、吸水井、送水泵房、配水管網(wǎng)。其中吸水井、送水泵房土建規(guī)模為4.0萬m3/d。

水廠一期已建的穿孔絮凝池，生產(chǎn)規(guī)模2.0萬m3/d，分兩組布置，單組凈化水量1.0萬m3/d，分16格，每格池底中心安裝了池底排泥閥。現(xiàn)狀運(yùn)行池底閥操作較復(fù)雜，底閥若有故障，清理疏通不便，且底閥單價(jià)較高，增加設(shè)備造價(jià)，且穿孔絮凝池水量變化適應(yīng)性不強(qiáng)。本次擴(kuò)建設(shè)計(jì)為柵條絮凝沉淀池。

水廠一期已建的斜管沉淀池，優(yōu)點(diǎn)為占地面積小，土建投資較低。本次擴(kuò)建預(yù)留用地面積有限，設(shè)計(jì)二期仍采用斜管沉淀池，設(shè)計(jì)池上加屋頂防藻類繁殖。

水廠一期已建的雙閥濾池，采用虹吸管式的進(jìn)水管和反沖洗排水，雙層濾磚配水。生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，管理也較為方便。但因采用濾磚為陶瓷燒制，在給水工程上已應(yīng)用了三十多年，濾磚生產(chǎn)工藝較落后，市場(chǎng)銷售逐漸減少，今后濾磚的生產(chǎn)維護(hù)存在一定困難。雙閥濾池的排水槽系上世紀(jì)七十年代的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，較為老舊。槽壁易長藻，影響過濾水質(zhì)。因此，本次二期擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)采用V型濾池。該池型過濾全過程自動(dòng)化控制，技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)安全穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。目前，全國的中、大型水廠使用較多。

綜上所述，本次擴(kuò)建工程工藝流程如下圖：

2.2 主要建（構(gòu)）筑物設(shè)計(jì)

2.2.1 柵條絮凝斜管沉淀池

柵條絮凝池與斜管沉淀池合建于一體池。設(shè)計(jì)規(guī)模為4.0萬m3/d，水廠自用水率5%。設(shè)計(jì)有效水深H2取4.2m，。設(shè)計(jì)豎井流速取0.14m/s，分格數(shù)為n=24格，單格邊長為1.9m。復(fù)核實(shí)際容積363.88m3，實(shí)際反應(yīng)時(shí)間12min，符合規(guī)范要求。

設(shè)計(jì)超高H1取0.3m，設(shè)計(jì)泥斗高H3取0.6m，池高H=H1+H2+H3=5.1m。設(shè)計(jì)進(jìn)水單格孔口流速0.8m/s，柵條絮凝池平面分三段設(shè)計(jì)，原水進(jìn)入配水槽后，第一格至第四格為前段，布置三層?xùn)艞l，第五格至第八格為中段，布置兩層?xùn)艞l，第九格至第十二格為末段，第九格布置一層?xùn)艞l，第十格至第十二格不放置柵條。各格柵格間的過水孔上下布置，墻中心開孔。孔口設(shè)計(jì)流速：前段0.3m/s，中段0.2m/s，末段0.14m/s。過柵流速：前段0.3m/s，中段0.2m/s，末端不安柵條，絮凝池總水頭損失0.13m。

沉淀池池底設(shè)置穿孔排泥管，采用人工定時(shí)排泥，排泥閥選用液動(dòng)角式排泥閥。本工程?hào)艞l絮凝斜管沉淀池，平面內(nèi)空尺寸為長25.0m，寬16.7m。

2.2.2 V型濾池

V型濾池設(shè)計(jì)規(guī)模為4.0萬m3/d，水廠自用水率5%。采用氣水反沖洗，先氣沖洗5min，氣水同時(shí)沖洗5min，后水沖洗5min，設(shè)計(jì)氣沖洗強(qiáng)度16L/（m2·s），水沖洗強(qiáng)度5L/（m2·s），反沖洗全程表面掃洗，表面掃洗強(qiáng)度2L/（m2·s）。配合每格沖洗時(shí)間15min，6格合計(jì)1.5h。

濾池正常濾速取8m/h，濾池分6格，2排布置，每排3格，2排中間設(shè)置管廊。單格濾池面積38.9m2。單格濾池平面尺寸L×B=6.5m×6.0m=39.0m2。實(shí)際濾池總面積234m2，實(shí)際濾速7.98m/h，強(qiáng)制濾速9.6m/h。

每格濾池中間設(shè)置氣水室，寬0.8m，氣水室高度H1=0.9m，濾板厚度H2=0.1m，承托層厚度H3=0.05m，濾料層厚度H4=1.2m，濾層上面水深H5=1.25m，進(jìn)水系統(tǒng)跌差H6=0.3m，進(jìn)水總渠超過H7=0.3m，總池高H=4.1m。

因此，V型濾池內(nèi)空尺寸L×B×H=24.6m×23.3m×4.1m，設(shè)備間尺寸為L×B×H=19.2m×11.7m×4.1m。

兩排濾池間設(shè)置管廊，用于布置清水出水總管、反沖洗水管、反沖洗氣管，管廊寬6.5m。濾池東側(cè)設(shè)置設(shè)備間，布置反沖洗設(shè)備、反沖洗水池及清水管。

在設(shè)備間的反沖洗泵房?jī)?nèi)安裝2臺(tái)16MN-19A型反沖洗泵水泵（1用1備），單臺(tái)水泵參數(shù)：Q=708m3/h，H=8.0m，N=45kW，n=1450r/min。在設(shè)備間內(nèi)布置反沖洗設(shè)備鼓風(fēng)機(jī)2套（1用1備），單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)：Q=43.2m3/h，H=40kpa，N=45kW，n=1450r/min。

3.結(jié)束語

樂東縣九所新區(qū)水廠二期擴(kuò)建工程是擴(kuò)建項(xiàng)目，設(shè)計(jì)前期針對(duì)一期水廠現(xiàn)狀的情況做了很多調(diào)研的工作，設(shè)計(jì)過程中一、二期之間的工藝比較及擴(kuò)建后的運(yùn)行，也需要設(shè)計(jì)人員去結(jié)合起來。相比較新建水廠的項(xiàng)目，擴(kuò)建項(xiàng)目受到了更多的條件約束，對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求也是比較高的。

參考文獻(xiàn)

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