自來水廠設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題

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摘要：針對一些自來水廠設(shè)計(jì)中存在的問題，根據(jù)作者多年從事生產(chǎn)管理的經(jīng)驗(yàn)，對自來水廠總平面布置，廠區(qū)標(biāo)高的確定，生產(chǎn)用水管網(wǎng)，廢水回收以及廠區(qū)各構(gòu)筑物的排水等應(yīng)注意的事項(xiàng)，提出自己的見解，提供設(shè)計(jì)參考。

　　關(guān)鍵詞：自來水廠 水廠設(shè)計(jì) 管網(wǎng)

　　水廠的設(shè)計(jì)中選擇水處理工藝是首要問題，合理的凈水工藝是保證供水水質(zhì)的關(guān)鍵，但水廠總平面布置、廠區(qū)道路、綠化、管線設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)、變配電、以及水廠監(jiān)控系統(tǒng)也非常重要，要結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況和發(fā)展的需要進(jìn)行研究；同時(shí)水廠的運(yùn)行管理也是重要環(huán)節(jié)，運(yùn)行管理的好壞直接影響水廠的兩個(gè)效益。本文就水廠設(shè)計(jì)方面的幾個(gè)問題談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

　　1 總平面布置的注意事項(xiàng)

　　凈水廠總平面布置的要求是功能分區(qū)合理，各構(gòu)筑物布置緊湊、流程合理、管理方便，同時(shí)盡可能利用地形，并適當(dāng)留有發(fā)展的余地。但有些設(shè)計(jì)中總圖布置過于松散片面貪大，非生產(chǎn)性設(shè)施過多，有的水廠設(shè)計(jì)中設(shè)有游泳池、觀賞魚池、亭臺樓閣，既不符合國情浪費(fèi)了土地資源，又增大了工程投資，還給水廠管理帶來不便。在總平面具體布置時(shí)下面幾點(diǎn)要引起設(shè)計(jì)者注意：

　?、偌拥\間應(yīng)靠近反應(yīng)沉淀池進(jìn)口。

　?、诩勇乳g一般宜靠近濾池與清水庫。當(dāng)需要對原水預(yù)加氯時(shí)，此時(shí)可能管線較長，對于水源水質(zhì)較差、菌藻含量較高，預(yù)投氯量相對較大的宜把加氯間設(shè)在沉淀池前端；對水源距水廠較遠(yuǎn)而又需預(yù)加氯的可在取水泵房處增設(shè)加氯間就近加注。另外，也可利用下面辦法解決：如系氯、水混合后加注的，可采取在加注點(diǎn)增設(shè)水射器；或改用氯氣輸送，距離可達(dá)100～200m.

　　③沉淀池和濾池盡量靠近。

　?、茉趶S區(qū)道路布置上，各生產(chǎn)構(gòu)筑物之間如：沉淀池、過濾池、加礬加氯間等處，必須道路便捷，除地面交通外，池與池之間也應(yīng)設(shè)置架空橋，以便巡回檢查管理。

　?、菁拥\用料往往品種多樣，不易整潔，最好避開廠主干道兩側(cè)，將加礬間設(shè)到較為隱蔽的地方。

　?、逓V料堆場應(yīng)盡量靠近濾池布置，并合理利用廠區(qū)空地砌筑堆砂池，以使廠區(qū)整潔，環(huán)境優(yōu)美。

　　2 廠區(qū)標(biāo)高的確定

　　廠區(qū)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高宜高出廠外地面0.3～0.5m，或更高一些，以免汛期淹水。但若填方量過大，一時(shí)難以辦到，可先只填高道路。解決這一問題最可行的辦法是利用生產(chǎn)排出污泥，經(jīng)過長期填充之后，使廠區(qū)地坪逐漸升到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

　　供水泵房一般均為地下式或半地下式，為了減小埋深，一般選在廠區(qū)地勢最低處建造，雖然泵房的地下埋深淺了，建造費(fèi)用省了，但從安全生產(chǎn)角度來看，卻最為不利，每遇暴雨或構(gòu)筑物溢水事故時(shí)，水就會涌向泵房，即使泵房外圍有排水系統(tǒng)，仍舊有被淹的危險(xiǎn)。所以，將泵房設(shè)到地勢較高的場所比較好，或提高泵房周邊地面標(biāo)高。

　　3 廠自用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　廠自用水管網(wǎng)宜布置成環(huán)狀管網(wǎng)，并分別由兩根出廠總管上接出，管徑應(yīng)根據(jù)水廠規(guī)模、自用水量計(jì)算確定，但不宜小于DN200.

　　沉淀池上、清水庫邊要專設(shè)清洗用水管，管徑DN100～150；設(shè)DN50～65消火栓，沿池分布，其間距在30～60m，不宜過長。露天管線要有防凍措施。

　　雙閥濾池，進(jìn)水、排水兩虹吸管的外露抽氣管，寒冷地區(qū)冬季常凍結(jié)，影響濾池運(yùn)行，可在管子的一端接一個(gè)水射器，不停抽吸防凍。

　　4 濾池反沖洗排水回收

　　近年來，新設(shè)計(jì)的水廠多將濾池反沖洗排水集中排入回收池，經(jīng)回收泵送回源水管中再用。但必須使回收水含泥濃度保持基本穩(wěn)定，做到均衡輸送。若時(shí)清時(shí)渾，時(shí)大時(shí)小，時(shí)送時(shí)停，人工加礬無法掌握，即使自動投加，亦不好控制，最后索性廢止不用，這已為經(jīng)驗(yàn)所證實(shí)?；谏鲜鲈?，回收工藝必須：

　　①池中設(shè)攪拌設(shè)備（如潛水?dāng)嚢璞茫?，使含泥濃度穩(wěn)定。

　?、诿啃r(shí)回流水量，按全民總沖洗水量的1/24考慮。

　?、刍厥粘厝萘坎灰诉^大，可按可能出現(xiàn)的連續(xù)沖洗濾池格數(shù)和總排水量考慮，或按日總沖洗水量的1/5考慮，但不能小于單格濾池沖洗排水量。過大不但會造成污泥沉積，而且占用場地。

　?、芑厥障到y(tǒng)不宜放在加礬間和沉淀池之間。該處是加礬人員經(jīng)常往返的通道，一旦阻斷，影響生產(chǎn)管理，故應(yīng)結(jié)合排污設(shè)施，另行布置。

　?、莼厥粘厣蠎?yīng)設(shè)蓋板，池內(nèi)不需分格，既便于管理，也減少造價(jià)；一旦發(fā)生故障，可以暫停運(yùn)行，廢水則可直接排入排污系統(tǒng)。

　　濾池反沖洗排水的回收可以節(jié)省水廠自用水量，減少水資源浪費(fèi)。但若水源距水廠很近，由于回收水泵小，泵效率較低，單位電耗相對較大，很可能大于取水單位電耗，或兩者相當(dāng)，同時(shí)回收系統(tǒng)還增加了設(shè)備的管理維護(hù)。若濾池使用氣水沖洗，沖洗水量減少，也可能節(jié)水不明顯，所以，回收與否應(yīng)從整體上考慮。

　　5 構(gòu)筑物和清洗

　　5.1 沉淀池的清洗、排泥

　　在大中型水廠，反應(yīng)-沉淀池多采用隔板反應(yīng)-平流式沉淀池，其排泥問題應(yīng)引起重視。反應(yīng)室內(nèi)一般積泥甚少，排泥間除大清洗外，不經(jīng)常啟用。平流沉淀池內(nèi)，花墻兩側(cè)積泥最多，有時(shí)堆達(dá)池深的1/3以上。墻前（過渡區(qū)）多無排泥設(shè)施，墻后面排泥機(jī)又無法吸到，應(yīng)在此兩處增設(shè)小型排泥設(shè)備，如潛污泵等，定時(shí)排泥。墻側(cè)近處、池底設(shè)排泥槽或排泥斗，作為大清洗用。

　　沉淀池出口積泥雖然相對較少，但最易影響出水水質(zhì)，而排泥機(jī)的吸泥口又無法吸到，建議沿池尾墻壁內(nèi)側(cè)澆筑一混凝土斜坡，坡度50～60°。出口端的積泥隨時(shí)可順坡滑卸1～2m外，這樣就可被吸泥機(jī)吸走。

　　沿池的排空閥兼有大清洗時(shí)排泥沙功能，故閥的間距不宜超過30m，以縮短清掃的距離，縮短沖洗水槍水龍帶的長度。

　　如用斗式排泥，凡連續(xù)運(yùn)行的反應(yīng)-沉淀池，泥斗坡度不要小于55°，以便用池內(nèi)水頭排污。對于水質(zhì)較好，泥沙含量很少的水庫水，山溪水等水源的反應(yīng)-沉淀池，一般只在汛期水渾時(shí)運(yùn)行。斗底坡度可以小到20～30°，作為停池清洗之用。

　　為保證斗式排泥不被堵塞，可在泥斗排泥管進(jìn)口處接DN50的壓力水管，或在排泥管出口排泥閥內(nèi)側(cè)（迎水面）接一DN50壓力水管，一旦不通則以水沖開，很快就能排泥。

　　5.2 清水池清洗及配管

　　凡較深的地下水池（如礬液儲池，清水池等）清洗時(shí)宜用潛水泵抽提排水，不能用地下排水管以重力排水。清水池的排空管應(yīng)該取消。溢流管除高出廠區(qū)地面的可按具體情況考慮外，其余的都應(yīng)取消。溢流管看似安全，其實(shí)弊端不少，它的存在正好給臟水臟氣留下了進(jìn)庫的捷徑。有的在管頭出口蒙上紗網(wǎng)，甚至裝上拍門，仍然阻止不了細(xì)菌、臟水、臟氣的入侵。水廠運(yùn)行中，下水道污水倒入清水池的事例，歷歷可數(shù)。如把溢流管省掉，有些人擔(dān)心清水池頂蓋在滿灌時(shí)無法承受內(nèi)壓而損壞，其實(shí)這個(gè)顧慮是多余的。清水池溢水首先從人孔出流，人孔高出庫頂僅0.8～1.0m，此時(shí)清水池頂面的水壓不超過1m水頭，頂板本身結(jié)構(gòu)以及池頂尚有0.5～0.7m的復(fù)土，構(gòu)不成危險(xiǎn)。這已為眾多的實(shí)例所印證。同時(shí)發(fā)生一兩次溢水事故后，值班人員必然重視水池水位的控制，使類似事故不再發(fā)生，況且清水池一般均有水位自動監(jiān)控報(bào)警儀表，就更不用擔(dān)心了。

　　6 結(jié)束語

　　水廠的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)中除要求投資省、技術(shù)先進(jìn)外還要充分考慮施工安裝、生產(chǎn)管理等諸多方面，因此難免出現(xiàn)一些問題或考慮不周的地方，只要我們對每一個(gè)環(huán)節(jié)認(rèn)真研究，并深入現(xiàn)場不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就可避免失誤，使設(shè)計(jì)更趨完美。