樂東縣九所新區水廠二期擴建工程設計介紹

李曉翠

摘要：樂東縣九所新區水廠一期已建規模為2.0萬m3/d，設計二期擴建供水規模4.0萬m3/d，以石門水庫為水源，重力流取水，原水經過已建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。水廠擴建工藝流程為靜態混合器/柵條絮凝斜管沉淀池/V型濾池/清水池/吸水井/送水泵房。

關鍵詞：擴建工程;工藝流程;V型濾池

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

九所新區現已建有一座新區水廠，水廠現狀供水規模2.0萬m3/d，現狀供水范圍包括九所鎮、利國鎮、濱海旅游區，目前水廠已達到滿負荷運行。冬季由于外來旅游過冬及候鳥人口的增加，鎮區用水量大增，供水量嚴重不足。根據《樂東黎族自治縣九所鎮區總體規劃（2012-2030年）》，確定新區水廠規劃供水范圍包括九所鎮新區、九所鎮舊區、利國鎮、黃流鎮、濱海旅游區及各鎮區周邊村莊，規劃2020年需水量6萬m3/d，2030年需水量16萬m3/d，現狀供水規模已不能滿足城鎮發展用水的需求。

樂東縣九所新區水廠二期擴建工程，設計本次擴建供水規模4.0萬m3/d，擴建廠址位于新區水廠一期建設時的預留用地上。本次工程主要建設內容為輸水工程及凈水廠擴建工程。

1.輸水工程設計

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

本次輸水管道設計，保留現有DN800預應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置連通閥門，以便檢修維護。

2.凈水廠設計

2.1 凈水廠工藝流程

九所新區水廠一期凈水工藝流程為常規處理，采用“絮凝-沉淀-過濾-消毒-配水”，出廠水質達到《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）。水廠一期主要構（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。其中吸水井、送水泵房土建規模為4.0萬m3/d。

水廠一期已建的穿孔絮凝池，生產規模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。現狀運行池底閥操作較復雜，底閥若有故障，清理疏通不便，且底閥單價較高，增加設備造價，且穿孔絮凝池水量變化適應性不強。本次擴建設計為柵條絮凝沉淀池。

水廠一期已建的斜管沉淀池，優點為占地面積小，土建投資較低。本次擴建預留用地面積有限，設計二期仍采用斜管沉淀池，設計池上加屋頂防藻類繁殖。

水廠一期已建的雙閥濾池，采用虹吸管式的進水管和反沖洗排水，雙層濾磚配水。生產運行安全可靠，出水水質達標，管理也較為方便。但因采用濾磚為陶瓷燒制，在給水工程上已應用了三十多年，濾磚生產工藝較落后，市場銷售逐漸減少，今后濾磚的生產維護存在一定困難。雙閥濾池的排水槽系上世紀七十年代的鋼筋砼結構，較為老舊。槽壁易長藻，影響過濾水質。因此，本次二期擴建工程設計采用V型濾池。該池型過濾全過程自動化控制，技術先進，生產安全穩定，出水水質好。目前，全國的中、大型水廠使用較多。

綜上所述，本次擴建工程工藝流程如下圖：

2.2 主要建（構）筑物設計

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。設計規模為4.0萬m3/d，水廠自用水率5%。設計有效水深H2取4.2m，。設計豎井流速取0.14m/s，分格數為n=24格，單格邊長為1.9m。復核實際容積363.88m3，實際反應時間12min，符合規范要求。

設計超高H1取0.3m，設計泥斗高H3取0.6m，池高H=H1+H2+H3=5.1m。設計進水單格孔口流速0.8m/s，柵條絮凝池平面分三段設計，原水進入配水槽后，第一格至第四格為前段，布置三層柵條，第五格至第八格為中段，布置兩層柵條，第九格至第十二格為末段，第九格布置一層柵條，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。孔口設計流速：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。

沉淀池池底設置穿孔排泥管，采用人工定時排泥，排泥閥選用液動角式排泥閥。本工程柵條絮凝斜管沉淀池，平面內空尺寸為長25.0m，寬16.7m。

2.2.2 V型濾池

V型濾池設計規模為4.0萬m3/d，水廠自用水率5%。采用氣水反沖洗，先氣沖洗5min，氣水同時沖洗5min，后水沖洗5min，設計氣沖洗強度16L/（m2·s），水沖洗強度5L/（m2·s），反沖洗全程表面掃洗，表面掃洗強度2L/（m2·s）。配合每格沖洗時間15min，6格合計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。實際濾池總面積234m2，實際濾速7.98m/h，強制濾速9.6m/h。

每格濾池中間設置氣水室，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，進水系統跌差H6=0.3m，進水總渠超過H7=0.3m，總池高H=4.1m。

因此，V型濾池內空尺寸L×B×H=24.6m×23.3m×4.1m，設備間尺寸為L×B×H=19.2m×11.7m×4.1m。

兩排濾池間設置管廊，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。濾池東側設置設備間，布置反沖洗設備、反沖洗水池及清水管。

在設備間的反沖洗泵房內安裝2臺16MN-19A型反沖洗泵水泵（1用1備），單臺水泵參數：Q=708m3/h，H=8.0m，N=45kW，n=1450r/min。在設備間內布置反沖洗設備鼓風機2套（1用1備），單臺鼓風機參數：Q=43.2m3/h，H=40kpa，N=45kW，n=1450r/min。

3.結束語

樂東縣九所新區水廠二期擴建工程是擴建項目，設計前期針對一期水廠現狀的情況做了很多調研的工作，設計過程中一、二期之間的工藝比較及擴建后的運行，也需要設計人員去結合起來。相比較新建水廠的項目，擴建項目受到了更多的條件約束，對于設計人員的要求也是比較高的。

參考文獻

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[2]張海斌，童勝.淺談V型濾池的工藝設計[J].工業安全與環保，2009，35（1）：24-26.