水厂规划

2024-08-20

水厂规划（精选7篇）

水厂规划篇1

城市供水系统是一个关乎民生基本生活保障的系统, 该系统要确保能持续不断地向城镇提供数量充足、质量合格的饮用水和生活用水, 以满足城镇发展和居民生存的生产、生活、消防、绿化及环境卫生等方面的基本需求。所以, 城镇居民生活用水的安全供给问题, 历来都是中央到地方各级政府主管部门高度关注并倾其人力、物力和财力予以充分保障的首选问题之一。近年来, 随着我国工业化发展进程的加快以及小城镇建设步伐的提速, 全国范围的水资源匮乏问题日渐凸显, 并正在呈现出逐步蔓延的趋势, 各类水体污染事件频发, 城市供水安全遭遇到前所未有的严峻威胁。因此, 城市供水系统建设和安全保障问题, 正在成为推动城市发展和加快小城镇建设步伐的重要研究课题。

1 自来水厂项目的基本要素

对于任何一个城市, 其城市供水保障系统的能力或水平高低, 均与该城市自来水厂项目的建设水平有着直接而且密切的关联。通常来讲, 自来水厂项目都包含有多个各自独立的分系统, 按其生产工艺和工作流程可分别划分为取水生产系统、循环加药系统、一二级沉淀池系统、清水过滤系统、回用水收集系统、清水储集库系统等, 这些都是自来水厂项目的主系统。当然, 作为一个庞大的社会供给保障体系, 还有一些辅助配套系统也是不可或缺的。譬如:应根据水源地的取水质量问题, 配套相应的深加工处理系统, 包括臭氧接触、活性炭过滤、紫外线消毒、多级滤膜过滤等;对于规模相对较大的自来水厂项目, 还要增加污泥处理和排放系统, 包括浓缩、加药、平衡、脱水等;另外, 还必须包括电力配套系统、自动化控制系统、二级泵房和给排水管网系统等。

事实上, 上面所提到的自来水厂建设项目中的每一个系统都是需要各自独立完成的单体建筑体系, 视城市供水需求的大小和在建项目的规模由单一或者多个建筑单体 (或构筑物) 构成。所以, 对于一个具有相当规模, 并且具有现代化水平的水厂项目, 可以说是一个较为庞大的系统工程, 待在建项目全部完工后, 一般都会包括至少不低于20 个以上的单体工程内容。

2 水厂项目建设的工程特点

业内人士都知道, 自来水厂项目的施工建设是建筑工程里运用施工工艺和施工技法最多, 涉及建筑业分类类别最全的建设工程之一。通常按照施工工艺的大类去划分, 包括有土建施工工程、工艺设备安装工程、机电设备安装工程、自动化仪表与控制工程、给排水管网配套工程、市政设施配套工程及生活辅助配套工程等七大类。若进一步细分, 仅土建施工项目除常规的钢筋加工、模板支护和混凝土浇灌以外, 还包括专业水准更高、施工难度极大的桩基工程、沉井工程、顶管工程、深基坑工程、高支模工程, 以及防渗漏、防冻涨和环保节能工程等;而安装工程也不仅仅只有通常意义上的管网工程, 还包括大型机电设备、起重吊装设备、一二级泵站和综合控制系统等等。由此可见, 自来水厂工程是一个多学科相互依赖、多工种紧密合作的成体系建设项目。真正完成一个具有一定规模自来水厂项目的建设任务, 也不是只用三五年时间能够实现的, 从选址、规划、论证、设计、拆迁到组织实施, 除了需要一个较长的周期之外, 大量的人、财、物投入, 严密细致的前期准备及组织保障工作是必不可少的。

3 自来水厂项目规划论证需要考虑的几大难点问题

3.1 供水质量决定生产工艺的复杂程度

供水质量是一个恒定的目标值, 有国家标准可供参照和执行, 而能提供给城市用水的水源地 (或称之为采水源头) 的水质因素, 则决定了该城市在建自来水厂工艺流程的复杂程度。近年来, 随着全国各地对工农业生产规模的投入力度日益加大, 以及城镇化建设规模的逐步扩大和建设步伐的不断提速, 环境污染所带来的水污染事件层出不穷, 水源地生态环境越来越变得脆弱不堪。根据国家2014 年的水资源普查数据来看, 目前在我国大中型城市的临近地带已经基本上找不到优质的I类水源地原水资源了 (换言之, 优质的原水资源供应已经基本告罄) , 而且这种趋势已逐步开始逼近县级城市。虽然国家在几年前就开始启动了水源地生态保护措施, 但要从根本上扭转这种局面, 还尚待时日。鉴于此, 一些新建或新开工的自来水厂项目, 不得不考虑使用Ⅱ、Ⅲ类水作为供水源头, 甚至是使用已经发生过微污染的水源来进行处理后使用。为了要达到国家标准许可的城市供水质量, 自来水厂项目的生产工艺流程将会变得越来越复杂, 由此必将造成自来水厂项目的建设内容增加、建设周期延长、项目的建设成本不断加大。因此, 这些内容一定要在自来水厂项目建设的前期, 即选址、规划、论证和设计阶段予以充分和全面的考虑。

3.2 选址需考虑基础处理的难易程度

通常而言, 自来水厂项目的选址大多以采水的水源地为优先考虑对象, 一般以水库、湖泊、河流为首选目标, 因此水厂项目建设的难易程度也就有所不同。水库多以山地为主, 河流和湖泊多以滩涂为主, 不同的地质构造决定了建筑模式的不同、施工难易程度和施工方法的不同, 同时建筑工程造价的差异也由此会发生较大的变化。

就建筑构造和施工要求来讲, 根据水源地类型的不同, 地质结构的特性也有本质上的变化, 可能就会使自来水厂项目的处理工艺在选型上做出相应的调整。譬如:不得不考虑从传统的平面横向流程模式转变为立体纵向模式, 由此会使得一些单体建筑物由普通的单层平面布局转变为二层以上的立体布局, 由传统的地面模式转变为地上、地下的复合构造模式, 其结果无形之中会加大地基的负荷, 同时也加大了地基基础工程的处理难度, 当然施工的难易程度和工程造价也会随之上升。从另一个角度来讲, 一般传统意义上自来水厂项目生产工艺流程中的水流控制都是靠水流以重力流方式推进, 这样在每道工序或单体构筑物之间则是以铺装管道或开挖过水暗渠相连接, 如果在相邻的建筑物之间出现了较大的沉降差异, 就会使管道或过水渠造成损坏, 影响工艺流程之间的正常衔接, 严重时会出现倒灌或溢出情形, 造成污染事件发生。所以, 自来水厂项目基础处理的难易程度, 在项目的选址、规划和论证环节就应予以高度的重视。

摘要：城市供水系统是一个关乎民生基本生活保障的系统, 必须以满足城市发展和城镇居民的生产、生活、城市绿化及环境卫生需求等为基本出发点。城市供水系统由水源地、水厂、供水管网等组成, 如何合理规划布局自来水厂项目, 优化供水系统, 保障城市供水安全, 是城市发展和建设的重要课题。任何一个城市的供水保障能力或水平, 均与该城市自来水厂项目的建设水平有着直接关联。本论述就自来水厂项目规划论证需要考虑的几大难点问题入手, 分析提出了需要充分考虑的几个关键问题。

关键词：自来水厂,项目建设,规划论证

参考文献

[1]宋海燕.浅析城市自来水厂的规划选址[J].城市建设 (下旬刊) , 2011 (02) .

[2]陶云峰.浅析自来水厂建设工作要点分析[J].市政工程, 2015 (07) .

[3]张梦东, 冀荣贤.以水库为水源的水厂建设项目水资源论证实例分析[J].河南水利与南水北调, 2013 (01) .

[4]凌浩.深度处理自来水厂的建设[J].城市建设理论研究, 2012 (33) .

[5]刘惠明.浅谈自来水厂建设的特点和工作要点[J].城市道桥与防洪排水, 2012 (3) .

水厂规划篇2

随着国家经济的发展和人们生活水平的提高, 国家为了保护人们身体健康和保证人们生活质量出发, 2007年对饮用水提出了新的水质标准。

为了适应新的水质标准, 浙江省也于2008年提出了新的现代化水厂建设的标准。与现代化水厂建设相适应的自动化和信息化建设显得尤为迫切, 因此作者提出了数字水厂的概念和建设构想。

数字水厂[1,2,3]就是运用现代信息化和自动化技术, 对整个水厂运营管理的全生命周期进行信息化管理。数字水厂真正实现了水厂管控一体化, 融合了控制和管理二个重要环节。把水厂生产过程自动化、智能化与管理信息化结合在一起, 提高了水厂管理的精细化水平, 极大地优化了水厂的运营和管理, 降低水厂生产运营成本。

二、自动化和信息化在现代化水厂建设中的现状和问题

根据《浙江省现代化水厂评价标准实施细则》对自动化和信息的要求, 对于水厂自动化:能够对设备进行就地和调度控制, 仪表数据准确, 具有数据处理、监测、报警和趋势及报表等功能;对水厂信息化:仅提出要具备办公自动化以及辅助决策和应急预案的功能。

目前新建和扩建的水厂基本上能满足现代化水厂对自动化的要求, 而老水厂的改造工作还相当繁重, 但对信息化建设的还仅停留在办公自动化上, 未有更高的需求。

目前自动化和信息化在现代化水厂建设中存在如下一些问题[4]:

第一, 信息孤岛的现象严重, 很多水厂在设计阶段缺少信息化的顶层设计, 造成系统之间各自独立运行, 信息无法共享, 形成很多信息孤岛, 造成很多不必要的资源浪费。使信息化管理也难以发挥应有的效应。

第二, 平台不统一。没有标准的数据接口, 导致很多水厂的应用系统无法集成在一个平台上, 无法做到灵活易用, 系统扩展性性差, 界面设计等风格各异, 无法做到系统的集成。

三、数字水厂的标准功能框架

3.1数字水厂建设的目标和原则

数字水厂建设要遵循原则很多, 技术上最重要的要考虑以下原则[5,6]:

1) 全局性:水厂规划应从企业的战略目标出发, 确定企业信息化的战略目标和总体方案, 统一规划, 分步实施。使设计的信息管理系统在总体架构与体系设计上奠定好的基础

2) 统一性、扩展性、可维护性:统一性原则包含统一规划、统一平台、统一数据标准、统一的共享标准、数据交换标准、数据接口标准、统一管理等方面内容, 它是实现共享、消除信息孤岛、降低数据浪费、实现软件互联互通的重要保障。在此基础上, 应充分考虑今后企业的发展、技术的发展等因素, 要既能适应IT技术的快速发展, 也能适应管理模式与工作模式的不断变化。

3) 易用性:数字水厂的使用对象是普通职工, 因此系统的人机界面设计应遵循通俗易懂、操作简洁原则, 确保系统建成后人人能用, 人人会用, 人人喜用。

3.2数字水厂的框架体系

3.2.1网络架构

数字水厂的网络架构如图1所示, 主要为自控网和办公网, 将这两个网络集合成一个统一的、完善的、安全的数字化信息网络。网络的核心就是数据中心, 它是数字水厂的大脑, 存储着水厂的各类数据信息。同时它还是连接各网络的桥梁, 实现各网络的数据交换。

3.2.2基础自动化层

数字水厂基础自动化层框架如图2所示, 主要包括现场设备层、控制层和监控层。

现场设备层就是现场的控制设备, 主要是水质水量检测设备和泵、阀门等执行器, 通过PLC进行数据交换和控制。

控制层就是现场控制站, 是有可编程控制器实现, 它完成对现场数据的采集和对现场执行机构的控制并与监控层进行数据通讯。控制站主要包括取水泵站控制站、沉淀池控制站、药剂投加控制站、反冲洗 (包括砂滤) 控制站、加氯控制站、送水泵房控制站、污泥脱水系统控制站等。

监控层主要在中央控制室利用监控软件实现生产实时数据的存储、趋势显示、报警、报表和操作控制等功能, 监测全厂工艺流程和各环节的动态模拟, 同时还显示全程设备的运营状态。

3.2.3信息应用层架构

数字水厂信息化架构如上图所示, 主要包括采集层、数据层、业务驱动层和应用层。

(一) 信息采集及监控体系。

是整个平台的基石, 完成关键水务信息的实时采集, 全面掌握制水全过程的信息。

(二) 数据层。

实现水务信息资源存储管理、共享与交换、发布及应用服务, 具备为水务业务应用提供综合信息共享和应用支撑服务的能力, 同时向相关部门提供信息共享及交换服务。建成包括基础数据库、实时数据库、水资源数据库、水环境数据库、供水信息数据库、业务数据库等, 实现跨平台、跨系统、跨应用的互联互通和信息共享与交换。

(三) 业务驱动层。

业务驱动层就是实现应用层功能的各种引擎。包括实时数据引擎和协同规则引擎、空间数据引擎、水务建模引擎、业务处理逻辑等引擎。

(四) 综合业务层。

综合业务应用体系也是数字化水务建设的核心内容, 面向不同业务方向的应用。水务基础信息、水厂生产运营管理、设备巡检养护管理、设施设备管理、供水计划与调度信息、行政审批信息等业务平台, 建立集水务数据收集、分析、评价、统计、整编、发布等功能为一体的数字水务信息系统。

3.3数字水厂的标准应用框架

数字水厂以水厂运营管理为对象, 保障供水安全为基本出发点, 运用数据库、中间件等技术, 建立各种控制、调度、业务模型, 有效控制水厂各环节的成本和运行质量, 使管理与生产能协调运行, 达到所谓的管控一体化的目标。

数字水厂核心体系建设就是数据中心和平台建设, 实现实时数据、业务数据等多源数据的有机融合。总体思路就是统一的技术架构、统一的技术规范、统一的数据规划、统一的身份认证和统一的用户管理。运用相同的软件技术开发架构, 在统一的软件技术开发规范下, 完成平台各业务系统的开发。同时平台各系统的数据均来源于数据中心, 降低的数据的冗余度和数据的浪费, 实现各业务的有机融合。

3.3.1一个中心两个平台

1) 数据中心。数据中心是整个数字水厂的核心, 数据中心包括生产过程中产生的实时信息及管理过程的业务信息等。这些信息均经过统一的数据接口规范、交换规范处理后存入至数据中心的数据库中。这些数据有统一的存储规则和信息的统一编码, 便于各应用模块进行信息共享、是系统灵活和可扩展性的保证。降低数据浪费、实现软件间互联互通的重要保障。因此要建立跨子公司、部门的信息管理平台, 实现异构系统之间、新老系统之间的信息的透明交换是基础性工作。

2) 实时监控平台。实时监控层除了传统意义的自动化平台外主要融合先进控制技术;运用现代新技术, 包括模型技术、先进控制技术、模糊神经专家等智能方法, 来提高水厂加药、加氯、加石灰、泵站和反冲洗等控制品质, 实现加药、加氯、加石灰、泵站和反冲洗的控制精度, 保证出水指标和节能降耗指标。

3) 业务管控平台。业务管控平台是水厂各业务部门应用系统的基础支撑平台, 主要完成对水厂运营信息的汇集、处理、整合、存储与交换, 形成综合水厂信息资源, 通过提供各类信息服务, 实现信息资源的开发利用, 实现规范信息表示、信息资源共享、改进工作模式、降低业务成本和提高工作效率的目的。通过开发一系列应用系统实现水厂科学管理, 乃至智能管理, 合理高效地分配人、财、物以及其他资源, 最终实现水厂的效益最大化。通过平台业务系统的使用, 可以提高水厂生产效率和出水品质、降低水厂运营成本、增强水厂安全环境。

水厂数据统一于一个数据中心, 对水厂数据进行统一规划、统一管理, 通过融合实时监控平台和业务管控平台, 实现了制水过程自动化、制水管理信息化, 提高了安全供水、安全用水的系数, 提高了饮用水质量、加强了水质监测预警预报和应急能力。

3.3.2数字水厂的标准应用功能

数字水厂功能模型如图5所示, 应用功能定义如下。

1) 供水智能调度:合理调配各个环节, 以取得最大的经济和社会效益。

2) 应急预案辅助决策:分析突发事件的类别, 科学评估损失, 最优决策和处理。

3) 水质管理系统:建立水处理全过程管理体系, 实现水质的各项辅助决策功能。

4) 生产运行管理系统:建立生产数据和运营数据管理体系, 实现数据采集、统计和分析等功能。

5) 设备管理系统:建立设备动态管理体系, 实现设备规范化和流程化管理。

6) 巡检管理系统:建立智能巡检管理体系, 实现巡检内容自定义、信息实时通讯和有毒气体检测等智能巡检。

7) 项目管理系统:建立项目管理体系, 实现项目的整个生命周期的人、财、物管理。

8) 安全管理系统:建立安全管理体系, 实现日常安全、危化品使用和事故等管理。

9) 仓库物料管理系统:建立仓库物料管理体系, 实现入库、出库、财务和库存等管理。

以上这些应用功能有一个共同的特点就是:紧紧围绕生产管理为中心, 共同对生产运行负责。通过有效的管理及时将信息反馈给生产系统, 能够及时调整生产状况, 提高运行效益。

四、数字水厂未来发展的展望

随着技术进步, 数字化水厂也必定与时俱进, 引入新的技术和管理理念, 使数字化水厂达到新高度。

随着仿真与模型技术的发展, 通过建立水厂动力学工艺模型, 并结合软件技术, 实现水厂全流程模拟, 实现虚拟化的水厂。通过此技术找出生产的哪些环节存在着瓶颈, 同时还通过计算机全流程模拟来培训生产操作人员, 提升操作人员的岗位熟练度。

随着模型技术和数据挖掘技术的发展, 数据的利用深度将会更深入, 系统间的交叉运用也会更频繁。

先进控制技术的运用, 也必将提高自动化程序与降低能耗, 如根据用水的需求预测和天气变化自动调整产量, 通过建立供水需求模型和水量预测模型估计生产水量, 实现水厂自适应需求生产。

参考文献

[1]蒋大明, 蒋继申.给水行业自动化和信息化系统技术性能指标的探讨[J].给水排水, 2005 (4) .

[2]胡传廉.水务信息化建设与管理方法探讨[J].水利信息化, 2007 (7) .

[3]段丽蕊, 高利军.给水行业自动化和信息化技术现状与发展[J].科技创新, 2011 (9) .

[4]周一军, 钱刚, 王瑟澜.“数字供排水”企业信息化管理应用实践[J].自动化仪表, 2008 (6) .

[5]丁兆平.浅议给水行业信息化工程实施战略[J].中国建设信息, 2009 (15) .

自来水厂典型设计篇3

1 工程布置原则

自来水规划工程布置遵循以下原则:

(1) 地形高差大的供水区宜采用分压供水;对于远离水厂或局部地形较高的供水区域, 设置加压泵站, 采用分区供水。 (2) 对于用水量较大的工业企业, 若相对集中且有充足水源可利用时, 经分析比较可独立设置工业用水给水系统, 采用分质供水。 (3) 对于水源地与供水区域有地形高差可以利用的, 可对重力输配水与加压输配水系统进行综合分析比较, 择优选用。 (4) 对于给水系统采用区域供水, 且向范围较广的多个乡镇供水的, 可对采用原水输送或清水输送以及输水管路的布置和调节水池、增压泵站等的设置, 经分析比较后确定。 (5) 采用多水源供水的给水系统在事故时可相互调度。 (6) 取水构筑物应布置在水质好, 不易受污染的富水地段;输配水管线宜沿现有或规划道路布置, 规模较大的配水管网宜布置成环状;调节构筑物的设置, 宜对集中设于净水厂内 (清水池) 或部分设于配水管网内 (高位水池、水池泵站) 进行分析。 (7) 应少拆迁, 不占或少占良田;工程应避免建在容易发生洪涝、地质灾害的地带, 或应采取抵御灾害的措施。 (8) 给水工程规划应与排水工程规划相协调, 排水工程布置应符合当地城镇总体规划。

2 工程技术方案选择

2.1 取水工程

取水工程为取集原水而设置的各种构筑物的总称。本工程水源均为地表水, 其取水构筑物的型式应根据设计取水量、水质要求、水源特点、地形、地质、施工、运行管理等条件, 通过技术经济比较确定。本工程取水工程方案 (地表水) 选择原则和方法如下:

(1) 河 (库、湖等) 岸坡较陡、稳定、工程地质条件良好, 岸边有足够水深、水位变幅较小、水质较好时, 可采用岸边式取水构筑物;防洪标准应满足规范要求。 (2) 河 (库、湖) 岸边平坦、枯水期水深不足或水质不好, 而河 (库、湖) 中心有足够水深、水质较好且床体稳定时, 可采用河床式取水构筑物;防洪标准应满足规范要求。 (3) 水源水位变幅大, 但水位涨落速度小于2.0m/h、水流不急、枯水期水深大于1m、冬季无冰凌时, 可采用缆车或浮船式取水构筑物。 (4) 在推移质不多的山丘区浅水河流中取水, 可采用低坝式取水构筑物;在大颗粒推移质较多的山丘区浅水河流中取水, 可采用底栏栅式取水构筑物。 (5) 有地形条件时, 应采取自流引水。根据以上原则及方法, 结合泰和自来水工程区内水源及地形实际条件, 综合确定各水厂取水工程技术方案。县城水厂水源为赣江水, 确定县城水厂采用泵站提水, 为岸边式取水构筑物形式;南车、上圯、洞口、缝岭四个水厂水源均为水库水, 且水源与水厂有较大落差, 有重力流条件, 故采用自流重力取水方式。

2.2 净水工艺

给水处理工艺的选择, 应根据原水水质、设计生产能力等因素, 通过调查、实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验、经技术经济比较后确定。由于水源不同, 水质各样, 饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。以地表水作为水源时, 处理工艺流程中通常应包括混合、絮凝、沉淀、过滤及消毒。

2.2.1 净水工艺流程选择。

根据各水源水质检验报告, 各水源水质均达到或好于Ⅲ类水, 满足居民生活饮用水要求, 各水厂采用常规净水工艺即可。具体工艺如图1。

2.2.2 净水处理水厂厂址的选择。

水厂选址根据地形地质条件、水源位置、受水区域、交通条件、周围环境等因素综合确定。县城水厂的文田和城西两个分厂分别选择县城独门洲和县城洲尾村作为水厂厂址;南车水厂选择桥头镇草园村作为水厂厂址;上圯水厂选择上圯乡区作为水厂厂址;洞口水厂选择苑前镇洞口村作为水厂厂址;缝岭水厂选择上模乡龙源村作为水厂厂址。该6处厂址具如下优点: (1) 厂址地形较开阔, 满足近、远期布置需要。 (2) 地处城区, 有可靠电源。 (3) 运行管理方便。

2.2.3 水处理生产设施。

根据水厂净水工艺流量, 水厂水处理生产设施主要有:混凝器、絮凝沉淀池、滤池、清水池、加药间等构筑物。

2.2.4 水厂占地规模。

水厂总占地规模考虑净水设施、管理设施、场内道路结构尺寸及布置, 按日供水规模每方水0.3~0.7m2控制。结合已建工程情况, 县城水厂初步确定占地规模为35亩, 南车水厂为20亩, 上圯水厂为16亩, 洞口水厂为13亩, 缝岭水厂为3亩。

2.3 输配水管网

输、配水管线选择尽量缩短管线长度, 管线走向尽量沿桥、公路、沟渠、机耕路等, 尽量避开不良地质构造 (地质断层、滑坡等) 处, 尽量沿现有或规划道路敷设;减少拆迁, 少占良田, 少毁植被, 保护环境;施工、维护方便, 节省造价, 运行安全可靠。

管材费用一般占整个给水工程造价的50%以上, 同时, 因主干管敷设在主要干道上, 要经历各种地质、地基条件, 并受各种外界因素的影响, 所以管材的选择不能单以单位造价来考虑, 要从减少漏耗、安全供水、抗外界附加的各种动静荷载、使用寿命和一次性造价等综合因素来加以考虑。各类常用管材性能见表1。

表中几种管材各有优劣, 综合考虑上述因素, 确定本工程输、配水管网建设中, 管径大于400mm的管材选用球墨铸铁管, 管径小于400mm的管材选用PE塑料管。

3投资估算

经估算, 本工程需总投资65683.98万元。其中工程部分投资60729.87万元, 工程征地315.00万元, 水土保持工程1325.46万元, 环境保护工程662.73万元, 水源地保护工程2650.92万元。

参考文献

[1]SL310-2004.村镇供水工程技术规范[S].

[2]CJJ123-2008.镇 (乡) 村给水工程技术规范[S].

浅析自来水厂的设计篇4

一、总平面布置

净水厂总平面布置的要求是功能分区合理, 各构筑物布置紧凑、流程合理、管理方便, 同时尽可能利用地形, 并适当留有发展的余地。在具体布置时要注意几点: (1) 加矾间应靠近反应沉淀池进口; (2) 加氯间一般宜靠近滤池与清水库; (3) 沉淀池和滤池尽量靠近; (4) 在厂区道路布置上, 各生产构筑物之间如:沉淀池、过滤池、加矾加氯间等处, 必须道路便捷, 除地面交通外, 池与池之间也应设置架空桥, 以便巡回检查管理; (5) 加矾用料往往品种多样, 不易整洁, 最好避开厂主干道两侧, 将加矾间设到较为隐蔽的地方; (6) 滤料堆场应尽量靠近滤池布置, 并合理利用厂区空地砌筑堆砂池, 以使厂区整洁, 环境优美。

二、厂区标高的确定

厂区设计地面标高宜高出厂外地面0.3~0.5m, 或更高一些, 以免汛期淹水。但若填方量过大, 一时难以办到, 可先只填高道路。解决这一问题最可行的办法是利用生产排出污泥, 经过长期填充之后, 使厂区地坪逐渐升到设计标高。

三、厂自用水系统设计

厂自用水管网宜布置成环状管网, 并分别由两根出厂总管上接出, 管径应根据水厂规模、自用水量计算确定, 但不宜小于D N 2 0 0。沉淀池上、清水库边要专设清洗用水管, 管径DN100~150;设DN50~65消火栓, 沿池分布, 其间距在30~60m, 不宜过长。露天管线要有防冻措施。双阀滤池, 进水、排水两虹吸管的外露抽气管, 寒冷地区冬季常冻结, 影响滤池运行, 可在管子的一端接一个水射器, 不停抽吸防冻。

四、滤池反冲洗排水回收

新设计的水厂多将滤池反冲洗排水集中排入回收池, 经回收泵送回源水管中再用。但必须使回收水含泥浓度保持基本稳定, 做到均衡输送。回收工艺必须: (1) 池中设搅拌设备 (如潜水搅拌泵) , 使含泥浓度稳定; (2) 每小时回流水量, 按全民总冲洗水量的1/24考虑; (3) 回收池容量不宜过大, 可按可能出现的连续冲洗滤池格数和总排水量考虑, 或按日总冲洗水量的1/5考虑, 但不能小于单格滤池冲洗排水量。过大不但会造成污泥沉积, 而且占用场地; (4) 回收系统不宜放在加矾间和沉淀池之间。该处是加矾人员经常往返的通道, 一旦阻断, 影响生产管理, 故应结合排污设施, 另行布置; (5) 回收池上应设盖板, 池内不需分格, 既便于管理, 也减少造价;一旦发生故障, 可以暂停运行, 废水则可直接排入排污系统。

滤池反冲洗排水的回收可以节省水厂自用水量, 减少水资源浪费。若水源距水厂很近, 回收水泵小, 泵效率较低, 单位电耗相对较大, 很可能大于或相当于取水单位电耗, 同时回收系统还增加了设备的管理维护。若滤池使用气水冲洗, 冲洗水量减少, 也可能节水不明显, 所以, 回收与否应从整体上考虑。

五、构筑物和清洗

(一) 沉淀池的清洗、排泥。

在大中型水厂, 反应—沉淀池多采用隔板反应—平流式沉淀池, 其排泥问题应引起重视。反应室内一般积泥甚少, 排泥间除大清洗外, 不经常启用。平流沉淀池内, 花墙两侧积泥最多。墙前 (过渡区) 多无排泥设施, 墙后面排泥机又无法吸到, 应在此两处增设小型排泥设备, 定时排泥。墙侧近处、池底设排泥槽或排泥斗, 作为大清洗用。沉淀池出口积泥虽然相对较少, 但最易影响出水水质, 而排泥机的吸泥口又无法吸到, 建议沿池尾墙壁内侧浇筑一混凝土斜坡, 坡度50~60°。出口端的积泥随时可顺坡滑卸1~2m外, 这样就可被吸泥机吸走。沿池的排空阀兼有大清洗时排泥沙功能, 故阀的间距不宜超过30m, 以缩短清扫的距离, 缩短冲洗水枪水龙带的长度。

如用斗式排泥, 凡连续运行的反应—沉淀池, 泥斗坡度不要小于55°, 以便用池内水头排污。对于水质较好, 泥沙含量很少的水库水, 山溪水等水源的反应—沉淀池, 一般只在汛期水浑时运行。斗底坡度可以小到20~30°, 作为停池清洗之用。为保证斗式排泥不被堵塞, 可在泥斗排泥管进口处接DN50的压力水管, 或在排泥管出口排泥阀内侧 (迎水面) 接一DN50压力水管, 一旦不通则以水冲开, 很快就能排泥。

(二) 清水池清洗及配管。

凡较深的地下水池 (如矾液储池, 清水池等) 清洗时宜用潜水泵抽提排水, 不能用地下排水管以重力排水。清水池的排空管应该取消。溢流管除高出厂区地面的可按具体情况考虑外, 其余的都应取消。溢流管看似安全, 其实弊端不少, 它的存在正好给脏水脏气留下了进库的捷径。水厂运行中, 下水道污水倒入清水池的事例, 历历可数。如把溢流管省掉, 有些人担心清水池顶盖在满灌时无法承受内压而损坏, 其实这个顾虑是多余的。清水池溢水首先从入孔出流, 入孔高出库顶仅0.8~1.0m, 此时清水池顶面的水压不超过1m水头, 顶板本身结构以及池顶尚有0.5~0.7m的复土, 构不成危险。这已为众多的实例所印证。同时发生一两次溢水事故后, 值班人员必然重视水池水位的控制, 使类似事故不再发生, 况且清水池一般均有水位自动监控报警仪表, 就更不用担心了。

六、结束语

水厂建设管道施工技术篇5

水厂管道设施设计和安装是整个水厂建设里非常重要的内容, 压力钢管的尺寸和压力计算以及安装工艺都直接影响着水电站运行的经济性和稳定性。本文通过实际工程例子, 针对水电站压力钢管的设计计算和安装工艺进行了研究与探讨。

一、工程概况

给水管采用UPVC管, 排水管采用玻璃钢管和UPVC, 铸铁管及排水管道的设计和管道的施工工艺都可以直接影响整个水厂管道建设的合理性和稳定, UPVC管材、管件均需符合相关规定。

二、工程特点及要求

由于工程管道数量较多, 金属钢管为7.9 km, UPVC管为3.1 km。玻璃钢管为1.2 km管道交叉又多, 且工艺、污水管埋深较大, 最大处达5 m。在施工过程中发现冲突时, 遵循厂区上水管道及有压工艺管道与其他管渠交叉时, 上述两种管道宜加设45°弯头以避让。钢管、铸铁管以及管配件设计中无特别说明的均为10 kg/cm2, 钢管及配件采用Q235钢, 球墨铸铁管及配件和法兰采用GB13295-2003标准。厂区所有处在道路上的井盖为重型, 不在道路的井盖为轻型。管道基础均应落在稳定的地基上, 不允许埋在虚土上。如遇土质较差处时, 应采用砾石砂做加强处理, 压实系数不小于0.93。管道转弯处应设置混凝土支墩, 具体做法见图集03SS505。与各类构筑物连接的管道, 应在构筑物充水预压稳定后方可接通。

三、施工工艺流程

厂区管道施工顺序为先下后上, 避免后施工管道对已有管道基础扰动。同时应避免管道施工队建 (构) 筑基础扰动, 但须满足大于600 mm覆土深度要求。

本工程受土建进度影响, 故施工顺序应根据现场情况调整。

四、施工准备

1. 管道工程测量准备工作

熟悉设计图纸, 弄清管线布置及工艺设计和施工要求。熟悉现场, 了解管线走向以及管线沿途已有平面和高程控制点分布。根据管道平面图和已有控制点, 并结合实际情形, 做好施工测量数据的计算整理, 并绘制施测草图。

2. 管道中线定位及高程控制测量

高程根据勘察院提供水准点沿管线引测布点, 并定期对其复测, 保证测量的精确性。管道中线定位将其根据设计院的定位图用全站仪测设到地面上, 并用木桩标定。用白灰撒出开挖边线, 工程部复核后报监理批准后, 方可进行下一步具体部位施工。

五、具体施工

1. 沟槽开挖和支护

沟槽开挖前, 应要求各有关部门提供地下管线情况。并结合人工开挖勘察, 确认无误后, 方可进行施工。当发现管线位置后, 应做好清晰的标志, 以保护好地下管线。沟槽开挖采用机械开挖、人工配合, 白灰划出中心线及边线, 机械开挖坑槽严格控制其中心线, 防止挖偏, 井室位置应采用交会法控制。

沟槽开挖前, 应根据要求设置好龙门桩和龙门板, 必须经复核后, 方可使用。施工过程中应经常复核, 发现偏差应及时纠正, 放样复核的原始记录必须妥善保存, 以备查考。开挖过程中, 对土质情况、地下水位等的变化应经常检查, 并做好原始记录及绘出纵断面图。沟槽开挖完毕, 必须经勘察、设计、监理等有关部门人员验槽合格后, 方可继续进行施工。如发现基底土质与设计不符时, 应会同设计、建设、监理单位研究处理, 并做好隐蔽工程记录。对于邻近的地下管线和构筑物等应设置位移、沉降观测点。若发现异常情况, 立即采取有效措施, 并通知有关人员进行处理。沟槽开挖施工过程中, 应注意弃土的堆放位置, 距沟槽边要有不小于3 m的安全距离, 避免因堆土不当、地面堆载过大, 造成土体位移从, 导致边坡坍塌等不利情况的发生。同时应在沟边预留出施工及安全通道, 以便施工人员和材料的进出。并保证在紧急情况下, 施工人员能及时疏散。为确保施工安全, 施工机械设备必须停放在平稳的地方。

机械开挖沟槽时, 为防止超挖、并准确控制槽底标高, 应在基底预留15~20 cm厚土层, 用人工开挖。施工时, 在沟槽边设置临时排水沟, 并在沟槽外两侧筑小土堤截水, 以防地表水倒灌入施工沟槽内。沟槽内两侧设排水沟和集水井, 沟槽内积水用抽水机抽取, 以保证基坑不被水浸泡。冬季施工时, 应做好焊缝的保温工作。可用棉壳将其覆盖一圈, 外围包缠彩条布。回填时, 不得含有机物、冻土以及砖、石等硬块。

2. 柱基施工

在平整好的基槽内, 先放出柱的中心点位。根据中心点在柱四周设控制点, 并在挖柱附近设置水准点, 数量不得少于2个, 所有点都不得受挖柱影响, 柱位控制点的允许偏差不得超过20 cm。在定位的基础开始挖孔, 在柱孔上方设置门架, 门架用φ48钢管搭设, 门梁用二根10号槽钢制作, 在门梁上安定向滑轮, 负责运输孔内土方。为保证孔内尺寸准确和施工人员的安全, 在孔四周预先浇灌5 cm厚的C20素混凝土护壁。把孔按3 m分一个施工段, 挖至3 m浇灌一次, 在挖孔过程中随时检查。

3. 管道安装

埋地钢管及管件的外防腐采用环氧煤沥青防腐层特加强级, 作法为“一底二布六油”, 即底漆-面漆-面漆, 玻璃布, 面漆-面漆, 玻璃布, 面漆, 面漆, 干膜厚度大于0.6 mm。地上敷设钢管及管件采用环氧树脂防腐层, 作法为“一底二油”, 底漆-面漆-面漆, 干膜厚度大于0.2 mm。内防腐为钢管及钢制管件的内防腐采用环保卫生级涂料防腐, 采用特加强级, 两遍底漆, 两遍面漆, 成膜厚度应大于0.3 mm。

六、结语

随着水电站规模的增大, 大量使用高强钢是压力钢管的发展趋势, 高强钢对焊接技术、制造安装水平要求更高。在实际设计中一定要仔细计算相关数据, 并合理进行钢管安装, 提高水电站工作的性能。实际施工中, 一定要注意施工的流程。在沟槽的开挖和支护中要加强管理, 一定要确保管道基础的可靠性。

参考文献

[1]卢益军.浅谈压力管道安装的质量控制[J].科技致富向导, 2010.

污水厂除臭方法概述篇6

城市污水处理厂运行过程中向环境释放臭气, 其来源为格栅间、进水泵房、曝气沉砂池、初沉池、曝气池、污泥浓缩池等处理构筑物。臭气主要由硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物等气体组成, 这些污染物具有易挥发、嗅阈值低等特点, 不仅严重污染周边居民的生活环境, 危害人体健康, 而且对污水处理厂的金属材料、设备和管道具有腐蚀性, 因此有必要采取除臭措施, 各地环境管理主管部门也对污水厂臭气排放做了限制性规定。

随着技术的发展和环境要求的提高, 在建设污水处理厂的同时, 除了设置必要的污水和污泥处理系统外, 还需对建立除臭系统, 对污水处理厂臭气进行收集和处理。

二、常用除臭技术介绍

目前污水处理厂工程上常用恶臭气体处理技术主要有生物法、吸附法、化学除臭法、高级氧化法、植物提取液除臭法和燃烧法等。

(1) 生物法

生物法是利用微生物对恶臭成分的生物吸附和降解达到脱臭目的。生物法主要分为三大类:生物滤池、生物滴滤池、生物洗涤器。

生物滤池法的主要原理是恶臭气体经过去过滤等预处理工艺后, 从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床, 恶臭物质由气相转移到水-微生物混合相, 通过附着于滤料上的微生物的代谢作用而被分解掉, 常用的滤料有土壤、堆肥和泥炭等。

生物滴滤池 (见图1) 与生物滤池的最大区别是在填料上方喷淋循环液, 在循环液中接种了经污染物驯化的微生物菌种, 含有污染物的气体进人生物滤池, 废气通过附有生物膜的填料时, 恶臭物质溶于水, 被循环液和附着在填料表面的微生物吸附、吸收, 达到净化气体的目的。

生物洗涤器 (见图2) 实际上是一个悬浮活性污泥处理系统, 对恶臭气体的去除过程分为吸收和生物降解反应两个过程, 由传质洗涤器和生物降解反应器组成;废气先进入洗涤器, 填料上的微生物及泥水混合物进行传质吸附、吸收, 小部分有机物在此被降解, 大部分有机物进人生化反应器, 通过悬浮污泥的代谢作用被降解掉。

(2) 吸附法

吸附法是用活性炭、沸石等对气体具有强吸附能力的物质去除恶臭气体。常用的吸附剂为活性炭, 吸附塔内设置各种不同性质的活性炭, 致臭物质和各种活性炭接触后, 排出吸附塔, 达到脱臭的目的。

(3) 化学法

化学除臭法是利用化学介质 (Na OH、Na OCl) 与含臭成分 (主要为H2S) 发生反应来除去空气中的恶臭物质。

(4) 高级氧化法

高级氧化法是利用臭氧、光化学、光催化氧化、以及光电化学新技术来治理臭气的方法。高级氧化法属高新技术, 发展前景广阔。

(5) 植物提取液除臭法

植物液除臭是从天然植物中提取汁液, 制成工作液, 通过布设的雾化喷头喷出雾状植物液, 这些扩散的细小液滴具有很大的比表面积和表面能, 液体表面能够有效地吸附臭分子, 也能使臭分子结构发生改变, 增大其反应活性, 易与其他分子发生化学反应, 生成无毒无味的有机盐。

(6) 燃烧法

燃烧法分为直接燃烧和催化燃烧两种, 根据恶臭物质的特点, 在控制一定的温度和接触时间的条件下, 臭气直接燃烧, 达到脱臭的目的其除臭彻底, 适用范围广。

三、除臭工艺比较

究竟采用何种处理方法对臭气进行处理, 取决于污水处理系统的运行和维护能力、处理对象、臭气的流量、致臭物质的性质特征与强度等, 本文将各类除臭方法的特点及适用范围整理于下表。

净水厂双层水池计算篇7

钢筋混凝土矩形水池作为工程中常见的构筑物, 由于占地面积较少、便于工艺设备的布置和操作、施工技术较简单等一系列优点, 被广泛应用于净水厂、污水处理厂、化工厂等建筑内。矩形水池按结构类型分为敞口水池、有盖水池、多格水池、双层水池、无梁板式水池等型式。双层水池目前多应用于给水工程, 一般是将反应池、沉淀池或者是过滤池等水处理构筑物叠合在清水池上, 构成双层水池, 达到节约占地的目的。双层水池由于大大地节约占地这一突出优点, 被越来越多地应用于工程实际, 因此研究其受力性能以应用于工程设计显得尤为重要。厦门市高殿净水厂二期扩建工程由于受场地限制, 设计过程中将沉淀池叠合在清水池上形成双层水池。本文结合高殿净水厂双层水池的计算过程对双层水池的设计进行梳理总结。

1 双层水池结构分析要点

1.1 荷载组合

双层水池的荷载计算分为以下4种组合情况:

(1) 上、下层均为满水;

(2) 上层满水, 下层空;

(3) 上层放空, 下层满水;

(4) 上、下层均放空, 池外有土压。

1.2 结构分析方法

(1) 弯矩调整法。 (1) 将各板块在刚节点处均视为嵌固端, 荷载作用下按单块板计算各板块的支座弯矩; (2) 放松节点, 用线刚度分配不平衡弯矩计算各板块的棱边弯矩和跨中弯矩。

(2) 分层计算。 (1) 上层池按单层水池计算, 壁板固端力作为外载传递给下层水池; (2) 下层池截取截条, 按多跨框架计算。

2 线刚度分配不平衡弯矩的参数计算

转动刚度S表示杆端对转动的抵抗能力, 其值与杆件的线刚度和杆件另一端的支承情况有关。远端固定:S=4i;远端铰支:S=3i;远端滑动:S=i;远端自由:S=0。

分配系数μAj与杆端的转动刚度成正比杆Aj在结点A的分配系数μAj等于杆Aj的转动刚度与交于A点的各杆的转动刚度之和的比值。

传递系数表示当近端有转角时, 远端弯矩与近端弯矩的比值, 对等截面杆件来说, 传递系数C随远端的支承情况而有不同。远端固定: 远端铰支:C=0;远端滑动:C=-1。

3 高殿净水厂双层水池的计算实例

3.1 计算模型的简化

高殿净水厂沉淀池叠合在清水池上构成双层水池, 沉淀池池深4.45m, 池壁厚350mm, 底板厚400mm;清水池池深5.5m, 池壁厚350mm, 底板厚500mm。清水池隔墙间距4.25m, 取一个隔墙为计算单元。沉淀池内水荷载q1=42.5k N/m2;清水池内水荷载q2=53k N/m2;池外土水荷载q3=50k N/m2。

3.2 计算实例

3.2.1 工况一:沉淀池、清水池均满水

计算简图如图1:

(1) 计算各杆端的分配系数

分配系数:

(2) 计算各杆端的固端弯矩

(3) 弯矩分配

(4) 计算各杆的跨中弯矩和拉力

3.2.2 工况二:沉淀池空, 清水池满水

计算简图如图2。

(1) 计算各杆端的分配系数

(2) 计算各杆端的固端弯矩