江西省橫峰縣3萬噸凈水廠凈水工藝設(shè)計

吳鵬鵬，何增良，毛正凱

山東世紀康泉生態(tài)環(huán)保投資有限公司

江西省橫峰縣3萬噸凈水廠凈水工藝設(shè)計

吳鵬鵬，何增良，毛正凱

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隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，居民及工業(yè)要求水質(zhì)的提高，傳統(tǒng)水廠設(shè)計思路無法滿足目前的經(jīng)濟現(xiàn)狀及環(huán)境的變化，本文針對某水廠闡述了在越來越嚴重的環(huán)境污染情況下，采用模塊化凈水設(shè)備的水廠的方案。

水廠；模塊化凈水設(shè)備；凈水方案

橫峰縣位于上饒西郊，西接弋陽，南毗鉛山，北靠德興，屬上饒市管轄。全縣國土總面積655平方公里，岑陽鎮(zhèn)是全縣政治、經(jīng)濟、文化中心，鎮(zhèn)區(qū)面積84.4平方公里。

近年來隨著橫峰縣社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市用水量逐年增長，為了滿足用戶的用水水量要求，橫峰縣某供水公司目前的供水規(guī)模達到30000m3/d。但隨著橫峰縣城市的快速發(fā)展，城市用水量將進一步增加。城市用水量與產(chǎn)水量之間的矛盾將越來越大，城市用水量與產(chǎn)水量之間的缺口將加劇。因此新建一座水廠勢在必行。

一、水源及取水方案分析

橫峰縣境內(nèi)的水庫蓄水量較大，有可能用作城市供水水源的主要有黃源水庫。但是黃源水庫有效庫容878萬m3，其中能夠用于飲用水源的水量只有300萬m3/年，平均每日不足1萬m3/d，剩余庫容要滿足當(dāng)?shù)毓喔扔盟Ｆ渥鳛槌鞘泄┧吹乃坎蛔恪?/p>

岑港河河流水量較為穩(wěn)定，城區(qū)段河床寬度90～160m不等，百年一遇洪峰流量為1544m3/s，最枯流量為0.21 m3/s，歷史上從未發(fā)生斷流，可保證源水的水量供給，具有穩(wěn)定的補給水源條件。但是枯水季節(jié)的水量只有18144 m3/d。通過水量計算：

Q地表水=18144 m3/d

Q地下水=13710 m3/d

合計取水量為Q=31854 m3/d

水源供水量可滿足一座30000m3/d自來水廠的原水需求，同時取水方案簡單可行，造價較低，因此建議采用自岑港河取水的方案。

目前橫峰縣城水廠水源取自岑港河，取水頭部位于岑港河大橋上游300m處，城市供水水質(zhì)直接受岑港河水質(zhì)情況影響。上游匯水范圍內(nèi)的生活污水排入岑港河，種植農(nóng)作物的所用的農(nóng)藥和化肥隨地面徑流流入河中，根據(jù)橫峰縣2011年統(tǒng)計年鑒，畝均化肥和農(nóng)藥用量分別是69公斤.2.4公斤，據(jù)此推算，取水口以上流域內(nèi)，每年化肥和農(nóng)藥總用量分別為2862噸、97噸，根據(jù)相關(guān)的研究資料，施用的化肥和農(nóng)藥中，被作物吸收利用的比例很小,最終40%～50%的化肥和80%～90%的農(nóng)藥使用量通過各種途徑進入地表水，由此可見，岑港河流域收到農(nóng)藥和化肥污染是十分嚴重的。

二、水廠凈水工藝的確定

近年來，我國的水源狀況越來越惡劣，我們的問題是資源性缺水及水污染嚴重。我國每年沒有處理的水的排放量是2000億噸，這些污水造成了90%流經(jīng)城市的河道受到污染，75%的湖泊富營養(yǎng)化，并且日益嚴重。但在南方地區(qū)，資源不缺水，而是水質(zhì)性缺水。而近年各地頻發(fā)的水源污染事件無疑對水質(zhì)性缺水雪上加霜。

岑港河流域的水質(zhì)特點決定了單純的過濾不足以將水質(zhì)提升到飲用水的標準。特別是岑港河水遭到突發(fā)性的污染時，單純的過濾無法應(yīng)對此種突發(fā)情況。因此本工程選擇的凈水處理工藝為“絮凝+沉淀+過濾+消毒”的凈水工藝。

單元凈水模塊本體集成了絮凝、氣浮、沉淀、過濾、吸附五個凈水工藝和兩種工藝流程，分別為“絮凝 沉淀 過濾 吸附”和“絮凝 氣浮 過濾 吸附”。這兩種工藝流程通過堰板的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)工藝流程的切換。其中氣浮分離區(qū)和斜管沉淀區(qū)共用一個反應(yīng)區(qū)，也即浮沉區(qū)。過濾和吸附工藝共用一個反應(yīng)區(qū)，也即過濾吸附區(qū)，采用雙層濾床設(shè)計，上層為石英砂濾床，下層為顆粒活性炭濾床，上層石英砂濾床和下層活性炭濾床實現(xiàn)分別反沖洗和排污。

單元凈水模塊各工藝單元均按照《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013-2006）進行設(shè)計計算，同時在設(shè)計計算中參照如下資料，中國建筑工業(yè)出版社出版的《給水排水設(shè)計手冊》第3冊《城鎮(zhèn)給水》及《給水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》等，確保各項工藝參數(shù)符合國標要求，保證了凈水工藝有機組合后的可行性與穩(wěn)定性。

本項目設(shè)計處理規(guī)模為30000 m3/d，水廠自用水按5%考慮。選擇三臺模塊化凈水設(shè)備，單臺模塊化凈水設(shè)備的主要工藝參數(shù)如下：

表1 工藝單元設(shè)計參數(shù)表

本方案考慮橫峰縣新建水廠一期新建3m3/d凈水廠，可與橫峰縣原自來水廠形成相互備用的關(guān)系，考慮到橫峰縣遠期用水目標，在廠區(qū)內(nèi)預(yù)留2萬m3/d建設(shè)用地。最終該廠區(qū)可達到5萬m3/d的水處理能力。

但考慮到橫峰縣的長遠發(fā)展，其飲水工程的最終解決方案仍為對黃源水庫進行擴容，并將橫峰縣的水源改為水庫水。這樣才能一勞永逸的解決橫峰縣的用水量需求和飲水安全問題。

三、結(jié)束語

本文針對項目所在地水源的現(xiàn)實情況選擇合理的凈水工藝。改工藝具有較強的實用性和推廣價值，使得水廠出水各項指標正常，保證了水廠出水的安全性，提高了水廠出水的保證率。

[1]嚴煦世范瑾初《給水工程》[M].第四版北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999:74-76.

[2]胡曉春.水廠自動化及設(shè)計.給水排水，1999.