水廠改造工程設(shè)計(jì)探析

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摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)人民的生活質(zhì)量不斷提高，對(duì)于自來(lái)水的要求以及需求量也越來(lái)越多。目前，我國(guó)很大一部分水廠都是建設(shè)于20世紀(jì)中后期，原有的設(shè)施已經(jīng)不能滿足當(dāng)下人民的用水需求，且設(shè)備在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕之后發(fā)生老化，嚴(yán)重影響了水廠的生產(chǎn)效率，而新建一個(gè)水廠所需的人力資源以及自然資源花費(fèi)較大，因此，在原來(lái)的廠址上進(jìn)行改建優(yōu)化是目前較為主要的方式。在水廠工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮水源、水質(zhì)的特點(diǎn)以及與現(xiàn)有水廠狀況的結(jié)合問題，要因地制宜的利用好現(xiàn)有資源，對(duì)一些不能使用的設(shè)施進(jìn)行淘汰與更換，這在很大程度上能減少水廠造價(jià)，并達(dá)到提高水廠運(yùn)轉(zhuǎn)效率，滿足人民日益增長(zhǎng)的用水需求，使得自來(lái)水的質(zhì)量以及流量都有所提升。本文通過對(duì)長(zhǎng)沙市株樹橋水庫(kù)的改造方案分析，探析水廠改造工程設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：株樹橋水庫(kù)；水廠改造；工程設(shè)計(jì)

1引言

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，我國(guó)人民的生活質(zhì)量不斷提高。因此，我國(guó)居民對(duì)于自來(lái)水的質(zhì)量以及用水量需求越來(lái)越高。目前，我國(guó)很大一部分水廠都建設(shè)于20世紀(jì)中后期，水廠內(nèi)原有的設(shè)施已經(jīng)不能滿足當(dāng)下人民的用水需求，且設(shè)備在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕之后發(fā)生老化，嚴(yán)重影響了水廠的生產(chǎn)效率，而新建一個(gè)水廠所需的人力資源以及自然資源花費(fèi)較大，因此，在原來(lái)的廠址上進(jìn)行改建優(yōu)化是目前較為主要的方式。原有水廠的消毒過濾工藝不到位，生產(chǎn)的水質(zhì)量較低，有些甚至已經(jīng)不能達(dá)到國(guó)家飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。且原有的水廠規(guī)模較小，無(wú)法滿足人民日益增長(zhǎng)的用水量需求。由此可見，水廠改造工程在當(dāng)下具有重要意義。下面以株樹橋水庫(kù)的改造為例進(jìn)行剖析，探索水廠改造工程的設(shè)計(jì)方案。

2株樹橋水庫(kù)概況

株樹橋水庫(kù)地處湖南省長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)市境內(nèi)，屬于二級(jí)水庫(kù)，它與1986年10月開始興建，在1992年10月完成竣工。株樹橋水庫(kù)庫(kù)區(qū)總長(zhǎng)31m，壩頂高程171m，最大壩高78m，庫(kù)容2°78億m3，是目前長(zhǎng)沙市境內(nèi)最大的水庫(kù)。由于近些年的環(huán)境污染，導(dǎo)致飲用水源水質(zhì)下降，自來(lái)水供應(yīng)能力在特殊時(shí)段也跟不上人民的需求水平。目前，長(zhǎng)沙市生產(chǎn)生活日均需水量近120萬(wàn)t，而現(xiàn)在所有自來(lái)水廠在正常運(yùn)作下所能提供的最大日均供水量?jī)H有137萬(wàn)t，一旦湘江進(jìn)入枯水階段，就會(huì)有大量的長(zhǎng)沙市民將要面臨缺水的問題，其次，湘江水源在近幾年里受到污染，株樹橋水庫(kù)的水源主要來(lái)源于湘江，水質(zhì)情況有待改善，必要時(shí)需要開辟第二水源，因此，長(zhǎng)沙市株樹橋水庫(kù)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造。

3水廠改造工藝流程

3.1水源的改變

株樹橋水庫(kù)原先以湘江水域地表水為主要供水來(lái)源，由于地表水受到環(huán)境影響教大，因此需要進(jìn)行第二水源的開發(fā)，通過地下水和地表水的結(jié)合利用，既滿足了龐大的用水需求量，也在一定程度上保障了水源質(zhì)量。同時(shí)，水庫(kù)的凈水工藝得到改善，利用現(xiàn)代科技的力量，使得凈水技術(shù)得到優(yōu)化，滿足出水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2取水口設(shè)計(jì)的改變

株樹橋水庫(kù)引水工程的取水口距離大壩約170m，共計(jì)有2個(gè)取水口，取水口的海拔高程分別處于152m和132m。由于汛期時(shí)水位較高，水庫(kù)底部的源水渾濁，這會(huì)影響出水水質(zhì)質(zhì)量，此時(shí)則采用海拔高程較高的取水口；在枯水期，由于地表水量急劇下降，此時(shí)就需要采用海拔高程較低的取水口進(jìn)行取水，通過取水口高低的錯(cuò)開來(lái)保障水庫(kù)出水質(zhì)量。同時(shí)，取水口安裝了三道閘門，不僅在取水時(shí)發(fā)揮著重要作用，而且對(duì)于應(yīng)急處理也有其重要意義，一旦檢測(cè)部門檢測(cè)到水源有污染或安全問題或者引水管道出現(xiàn)異常，則可以通過關(guān)閉閘門的方式最大程度的降低危害。最后，在取水口設(shè)置了源水監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，一旦發(fā)生水源污染等突發(fā)情況，則自動(dòng)關(guān)閉閘門停止供水。這樣的設(shè)計(jì)更具智能化，其安全性能更高，具有重要意義。

3.3水庫(kù)外圍改造

株樹橋水廠外圍改造主要包括水廠加礬系統(tǒng)改造、新建次氯酸鈉加注系統(tǒng)等，這樣做淘汰了傳統(tǒng)的液氯消毒等加注系統(tǒng)，原有加注系統(tǒng)成本高，且次生污染較大，因此需要進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。其次，通過在廠區(qū)原使用河端局部筑壩設(shè)閘門，形成雨水收集池，由于株樹橋水庫(kù)處于暴雨區(qū)，所以，雨水收集庫(kù)能夠較大限度保留天然雨水資源，并起到了排污防澇的作用，保證了供水量的充足。在水庫(kù)外圍改造時(shí)主要考慮了原水水質(zhì)的歷史資料、出水水質(zhì)的要求、相同或類似水源凈水處理的實(shí)踐以及經(jīng)濟(jì)條件及操作人員的經(jīng)驗(yàn)和管理水平等因素。

3.4凈水工藝改造

株樹橋水庫(kù)在凈水工藝改造上，主要將原先的虹吸過濾工藝改造為20萬(wàn)m3/d浸沒式超濾工藝并新建了膜池輔助車間、中和水池、水廠低配間；將現(xiàn)狀二期排水池改造為回用水池；新建生產(chǎn)管線，改造已有生產(chǎn)管線，解決現(xiàn)狀5座清水池運(yùn)行時(shí)存在的局部流速過低的問題，滿足水廠改造期間利用三期現(xiàn)狀工藝正常供水以及改造完成后水廠生產(chǎn)管線的切換。在引水工程的設(shè)計(jì)上按照1.2m/s的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水速設(shè)計(jì)，在此速度下，水中的泥沙不會(huì)大量沉積在管道內(nèi)部，同時(shí)，通過在整個(gè)管網(wǎng)安裝五十多個(gè)排泥閥增加泥沙的排放量，一旦出現(xiàn)泥沙沉積的情況，排泥閥就會(huì)及時(shí)打開，有效解決泥沙堆積造成的堵塞問題。

3.5新建調(diào)壓站

株樹橋水庫(kù)的取水口與長(zhǎng)沙落差高達(dá)120m，由于落差較大，水的勢(shì)能就較大，這就容易產(chǎn)生過大的壓力造成管道的破裂，其后果不堪設(shè)想。因此，在原有的基礎(chǔ)上新建調(diào)壓站幫助水管進(jìn)行減壓，防止水管爆裂造成的不良后果。在調(diào)壓站內(nèi)主要放置了釋放水壓的調(diào)壓井，達(dá)到為管道透氣減壓的目的。

3.6改造前后對(duì)比

株樹橋水廠在進(jìn)行改造后，出水更加穩(wěn)定，過濾后水濁度長(zhǎng)期穩(wěn)定在0．06～0．08NTU的水平，水廠出水水資源的濁度控制在0．1NTU左右，氯耗與改造前同比下降20～30％。且出水量大大增加，出廠水的耗氧量也大大下降，整體效益良好。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行改造后，水廠的出水水質(zhì)質(zhì)量得到了很大的提高，且水廠的供水以及水源輸送的安全防護(hù)措施得到了有效改善，保證了水廠的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。株樹橋水庫(kù)改造工程通過實(shí)施就地改造、保留現(xiàn)狀構(gòu)筑物的主體結(jié)構(gòu)，將原10萬(wàn)m3/d虹吸濾池改造為20萬(wàn)m3/d超濾膜池，實(shí)現(xiàn)了提標(biāo)改造，水量翻倍的目標(biāo)。在確定凈水工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)前，進(jìn)行了相關(guān)中試，驗(yàn)證了超濾膜工藝對(duì)當(dāng)?shù)厮|(zhì)和水廠現(xiàn)有沉淀出水的適應(yīng)性，為設(shè)計(jì)選擇合理的膜通量、過膜壓差、過濾周期及膜清洗等參數(shù)提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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作者：鄒立 單位：湖南研清環(huán)?？萍加邢薰?/p>