某农村水厂建设项目可行性研究报告.doc

前 言4第一章 概述51.1 编制依据及基础资料51.2 采用的主要规范及标准51.3 自然条件81.4 给水现状91.5 设计范围、服务对象、设计标准121.6 工程建设的必要性13第二章 用水量预测及水资源情况142.1 用水量预测142.2 水资源情况152.3 供需平衡分析16第三章 工程总体方案183.1总体方案确定183.2净水厂规模193.3水源工程19第四章 净水厂设计及配水管网布置214.1 净水厂工艺流程及加药系统的选择214.2构筑物设计及设备型号254.3 附属构筑物274.4 水厂总平面布置294.5 水厂高程布置294.6 配水管网294.7消防设计30第五章 电气设计315.1 设计依据315.2 设计范围315.3 供电电源315.4 负荷计算315.5 变配电系统325.6 主要设备选型325.7 电动机起动控制方式325.8 计量方式325.9 功率因数补偿325.10 照明及防雷接地335.11 通讯系统33第六章 建筑、结构设计346.1 建筑设计346.2 结构设计34第七章 环境保护与劳动卫生安全357.1 水源保护357.2 净水厂环境影响评价357.3 劳动安全卫生37第八章 工程节能418.1 能耗指标及分析418.2 制水成本418.3 节能措施41第九章 管理机构、劳动定员及对下阶段设计要求439.1 管理机构439.2 劳动定员439.3 建设进度安排449.4 对下阶段的设计要求44第十章 工程估算4610.1 主要工程量4610.2 工程估算48第十一章 工程效益分析5411.1 经济效益5411.2 社会效益5411.3 环境效益54第十二章 结论与建议55附图 1：水厂绿化效果平面图附图 2：水厂平面布置图附图 3：水厂高程布置图附图 4：给水总平面布置图附图 5：给水工程现状图附图 6：输水管线图前 言中国共产党第十六届五中全会提出了建设社会主义新农村的重大历史任务，解决农民的饮用水困难，保障农民饮用水安全，是统筹城乡发展，全面建设小康社会的重要内容。近几年来，国家进一步加快了农民饮用水工程的建设步伐。XX市水务局坚决贯彻党中央的政策，全面推进全市农村饮水安全工作。XX市XX区XX镇辜湾村，横岭村，虎圻村，松岭村，嵩阳村，XX村，XX村，XX村位于XX镇西南部，地处长江中下游、江汉平原东部，现有的XX水厂不能满足当地用水的需求，水厂不能按时供水，水厂的自动化程度差，同时设备老化故障严重，加之管理不善，水质安全性差。而XX水厂由于距离以上几个村较远（5km），如果将索河水厂扩建后对以上几个村供水，不仅管网管线长，管径要求大，而且造成巨大的能量浪费，这使得XX水厂的改扩建工程迫在眉睫。2007年3月受XX市水务局委托，由XX市水利规划设计院进行XX镇XX片供水工程水厂和配水管网改扩建工程的设计，经过广泛的资料收集，现场实地踏勘，并对有关技术问题进行了认真细致的研究，编制完成本可行性研究报告。第一章 概述1.1 编制依据及基础资料1.1.1编制依据(1) XX区城市总体规划（20072012）(2) XX市XX区农村饮水现状调查评估报告(3) XX区十一五规划(4) XX市农村饮用水安全工程规划(5) XX市XX区农村饮水现状调查评估报告(6) XX市远城区供水规划(7)XX区农村饮水安全工程十一五规划1.1.2基础资料1. 供水范围内1：10000地形图2. 西湖水库水源水文及水质资料3. 水厂所在地1：500地形图4. 供水干管1：1000地形图5. XX市XX区农村供水现状调查统计表6. XX市XX区集中式供水工程调查统计表7. 西湖补源工程初步设计8. 建设单位提供的其他资料汇编1.2 采用的主要规范及标准村镇供水工程技术规范室外给水设计规范（GB50013-2006）（2006年版）生活饮用水水源水质标准（CJ3020）地表水环境质量标准（GB3838-2002）生活饮用水水质卫生规范（中华人民共和国卫生部，2001年6月）饮用净水水质标准（CJ94-1999）农村供水工程技术要点（水利部农村水利司，2002年8月）城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ41-91）城市给水工程项目建设标准（1994年）泵站设计规范（GB/T50265-97）城镇供水厂运行、维护及安全技术规程（CJJ58-94）钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范（1999年版）市政工程勘察规范（CJJ56-94）建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）建筑工程设计文件编制深度规定（DBJ08-64-97）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）建筑设计防火规范（2001年版）（GBJ16-87）民用建筑设计规范（JGJ37-87）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-2003）砌体结构设计规范（GB50003-2001）钢结构设计规范（GBJ17-88）给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范（GB50032-2003）给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程（CECS138：2002）给水排水工程埋地钢筋管道结构设计规程（CECS141：2002） 给水排水工程构筑物设计规范（GB50069-2002）给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程（CECS117:2000）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）建筑桩基技术规范（JGJ94-94）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）构筑物抗震设计规范（GB50191-93）10KV及以下变电所设计规范（GB50053-94）供配电系统设计规范（GB50052-95）低压配电设计规范（GB50054-95）通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92）建筑防雷设计规范（GB50057-94）工业与民用电力装置的接地设计规范（GBJ65-83）电力工程电缆设计规范（GB50217-94）国家工程建设标准强制性条文1.3 自然条件1.3.1地理位置XX区位于XX市的西南部，地处汉江与长江汇流的三角地带，江汉平原东缘。北靠汉江与东西湖区分界，南濒东荆河与汉南区相依，东临长江与江夏区隔水相望，西与汉川市交错接壤，东北与汉阳区山水相连，西南邻仙桃市。318国道横贯全境，京珠、沪蓉高速公路在区内交汇。全区土地面积1093.53平方公里，其中耕地面积2.7万公顷。全区户籍总人口462646人。XX镇属于XX市郊之一的XX区。地处XX区西部，北依汉川、东毗西湖，南北最大纵距8公里，东西最大横距8公里，版图面积57.5平方公里。1.3.2地形地貌XX镇属于江汉平原东翼的一部份，具有明显的由平原向丘陵过渡的岗垄地貌，区境内多为延绵起伏的丘陵、地形高低起伏，塘堰湖泊点缀其间，XX片基本为丘陵地带。1.3.3社会经济XX镇2005年农民人均纯收入4283元，全镇总人口约30230人，饮水安全和基本安全人口11427人。XX镇隶属的XX区属XX市城区之一，XX区自然面积1100.81平方公里，现辖11个街（乡、镇、场）和一个独立建制的农业开发区管委会（洪北），有行政村302个，2151个村民小组（自然湾），全区总人口479725，其中县城以外的农村人口有380037人，占79.2%。人口密度为430人/平方公里。XX镇根据资源优势，按照“引进兴镇、工业富镇、旅游美镇”的基本思路，提出了建设“民营经济强镇，绿色林渔富镇，城郊旅游新镇”的发展战略，制定优惠政策，营造宽松环境，增强服务机制，加大招商力度，全力营造一个集旅游、渡假、投资开发于一体的开放城镇。1.3.4气象、水文XX区位于长江中下游平原中部、汉江平原东部，地处亚热带过渡性季风气候带，由于长江中下游一带的特殊地形条件，具有明显的地形气候效应，使其气候与其它同纬度地有所差异。总的气候特点是：四季分明，无霜期长，气候温和，雨量充沛，阳光充足，年积温高。气象特征值为：年平均气温：16.4极端最高气温：39.6极端最低气温：14.1年平均降雨量：1179mm全年无霜期：258天该区域降水年际分布极不均匀，降水高值年（1998年）为1865.8毫米,低值年（1966年）仅为807.1毫米，高低值相差约2.3倍。降雨在年内分配也不均匀，在四季分配上，夏多冬少，春秋相当。春季雨量占多年平均降水量的23%。夏季占44.4%，秋季占22.6%，冬季占10%。4-10月的多年平均降水量占多年平均降水量的77.3%。XX镇属北亚热带季风性（湿润）气候，常年雨量充沛，热量丰富、雨热同季、旱涝更替、冬冷夏热、四季分明。XX附近有汉阳（XX）雨量站，1964年设于汉阳高庙，观测降雨至1969年后撤销，1970年改设在汉阳XX，属省气象局领导，一直观测降雨至今，本次收集到19641986年共23年降水量。统计汉阳站19641986年降雨量，多年平均降雨1120mm，多年平均最大连续无雨日75天。降水年际、年内变化都很大，年内降水主要集中于510月，尤以58月最为集中，且汛期降水多以暴雨形式出现，降水强度大，往往形成较大洪涝灾害。XX区水系密布，但分布不均衡。汉水自西向东流经境内北部，从张湾街谢八家入区境，至新农田家湾出区境，流长共37.5km，江面宽200-600m。长江位于区境东部，自南向北流经境内，从军山街入区境，至XX经济技术开发区出区境，流长共11.7km，江面宽1.1-4.0km。东荆河西自仙桃、洪湖入境，东至沌口汇入长江，流长71.3km。通顺河沿洪北大堤向东延伸至香炉山与东荆河衔接，流长21.1km ，与杜家台分洪道融为一体，串通汉水、长江，使全区构成三面环水之势。境内大小湖泊共有74个，面积共25.3万亩，可分为东湖水系、西湖水系、小奓湖水系、泛区水系四个水系。项目区北邻索子长河，索子长河属于西湖水系，位于XX西北部，它是以西湖为主体，由索子长河串联大小金鸡赛、龙家大湖、白莲海、大小荼湖、瓦家寨、许家寨和金龙湖等12个湖泊组成。该水系跨XX区和汉川县，承雨面积299 km2，其中XX区224 km2。西湖水系内现有小（二）型水库6座，集雨面积4.43平方公里，现有有效库容58.68万m3，总库容178.74万m3，另有塘堰2470口。西湖正常水位22.20 m，相应湖面面积20.6平方公里，容积2400万m3。西湖水系南经侏儒闸出杜家台分蓄洪区，北有汉阳闸出汉江。XX镇附近的西湖历史最高水位24.59m,常年水位22.5m,50年一遇洪水位为23.67m，100年一遇洪水位为24.53m，平均蓄水量3163万立方,湖底最低高程16.06m，控制调蓄水位22.3-23m,秋季控制水位22.3-22.5m.1.3.5地质与地震XX镇主要分布山丘区碳酸盐岩类裂隙岩溶水，含水层岩性为元古界红安群七角山组下段（Ptq-1）白云岩、大理岩，岩溶不甚发育，岩溶形态较简单，多见溶沟、溶槽和溶孔。溶沟顺坡发育，宽1.22m，长数米至数十米，沟谷两侧偶见水平小溶洞，但多属很短的盲洞。在构造发育的局部地带，岩石破碎有利于地下水交替循环和溶蚀作用，造成断裂带岩溶发育。沿断裂带和碳酸盐岩与片岩接触带，受片岩阻隔，地下水富集以泉的形式出露。本地区地震烈度为6度。1.4 给水现状1.4.1总体现状XX镇全镇自来水厂供水量有限，居民经常不能及时用上自来水，加上管网不完善，很多居民甚至无水可用。而且由于水厂规模有限，设备老化和缺乏专业管理人员，出水水质有时不能达标。1.4.2XX水厂现状1） 水厂总面积约1.5亩，供水规模最高350 m3/d,最少250 m3/d,平均供水规模约300 m3/d。水厂供水范围：XX村（3200户），松岭村（780户），XX村（130户500人），XX村（20户80人），XX街上居民户（200户1000人），5个企业用水。2） 取水口现状：取水口置于抗旱引水渠道内，水质较差，周围杂草丛生，而且受农药，化肥等的污染，取水头部仅用网布包裹，取水头部距离岸边约1.5m。3）取水泵房：取水泵房占地10 m2，高2.8m,长4m,宽2.5m, 泵房内设机组2套，一用一备。泵型号：IS65-40-250A，Q=28 m3/h,H=56m,r=2900r/min,KW=11. 所用电来自索河变电站,现用变压器100KVA。取水管为DN100钢管。4）输水管道：现输水管道为一根De110的塑料管，供水安全性较差。5） 处理构筑物：采用一体化的处理构筑物，外型尺寸：3.47.63.1m。其中孔室反应池0.750.75m（4个），斜管沉淀池1.62.6m（现运行中无斜管）,普通滤池32.7（净尺寸）6） 清水池： 150m3钢筋混凝土圆形清水池。7）二泵房：外形尺寸54m. 内设水泵3台，型号如下：IS80-50-200型泵2台：Q=50 m3/h,H=50m,P=15KWIS100-80-200型泵1台：Q=100 m3/h,H=52m,P=15KW8）水塔：容积50m3, 塔高25m.9） 办公楼为村委会和水厂共用，平面面积为13.2m7.5m,分2层，其中第1层供水厂使用，共2间房，一间仓库（3.3 m7.5m），一间办公室（3.3 m7.5m）。水厂附属构筑物不足。10）水质检测：水厂出水水质由XX区疾病预防控制中心不定期抽样检查。11）XX水厂配水管网现状XX水厂配水管网现覆盖以下村：辜湾70户350人；XX村7个组180户，900人；横岭200户，800人；嵩阳230户，850人；XX400户，180人；虎圻380户，1600人。配水管径：管径160的有1600米，管径110的有2400米，管径90的有2600米，管径75的有1900米，管径50的有3500米，管径40的有3100米，引户小管径8500米。目前配水管上未设消火栓。1.4.3索河水厂现状：最大供水规模为2400 m3/d，供水范围为除辜湾村，横岭村，虎圻村，松岭村，嵩阳村，XX村，XX村，XX村外索河镇的其他村。采用长河作为水源,处理工艺：孔室絮凝，斜管沉淀，普通滤池（石英砂滤料）。现已处于最大供水规模。1.4.4 XX水厂和横岭水厂现状XX水厂取水水源为长河，原水经过简单自然沉降后，用水泵送入水塔，供龙一和辜湾二村使用。横岭水厂取水水源为长河，原水直接用水泵送入水塔，主要供横岭本村使用。二水厂均为村级水厂，供水规模均小于100 m3/d，水质得不到保证。1.4.5存在的主要问题1) XX水厂取水口位置水质不好，需改变取水口位置。2) XX水厂输水管道只设De110塑料管一根，供水安全性差，输水量有限。3) 索河水厂和XX水厂设计规模有限，均已处于最大供水规模。4) 水厂工艺不适合于缺乏专业技术人员的农村水厂，水质不能保证。5) 水厂自动化程度差，供水未形成24小时供水。6) 配水管网敷设范围有限，不能满足大多数村民用水7) 未敷设消防设备，存在消防隐患。8) XX水厂和横岭水厂水质得不到保证，供水规模小。1.5 设计范围、服务对象、设计标准1.5.1设计范围源水取水工程、净水厂工程、输配水管网工程1.5.2服务对象XX镇辜湾村，横岭村，虎圻村，松岭村，嵩阳村，XX村，XX村，XX村的居民和企业。1.5.3设计标准1）水质标准供水水质各项指标应满足生活饮用水卫生标准（卫生部2001年）所规定的标准。2)水压标准根据城市供水行业2010年技术进步发展规划及2020年远景目标的相关要求，为保证管网末梢生活和生产用水的正常使用，同时确保消防用水达到压力要求，管网末梢的水压应不小于0.16Mpa。3)水量标准3)设计年限本工程的设计年限为15年。1.6 工程建设的必要性1） 现有供水设施简陋、工艺陈旧、供水安全性差、供水水质不符合新的饮用水水质标准，供水水质和水量均不能满足村镇的经济发展需要。由于供水水质较差，严重影响了当地居民的身体健康。因此当地居民迫切希望早日用上自来水，以改善生活条件。2） 现有的XX水厂设计规模为600 m3/d，实际最高只能达350 m3/d不能满足当地用水的需求，水厂不能按时供水，用户对此意见极大，也使水费的收取十分困难，同时，水厂的自动化程度差，加之缺乏专业的管理人员，使得水质水量得不到保证（如滤池反冲洗时压力不好控制等），而且设备老化故障严重（如送水泵故障，开启后躁声大），这使得水厂的改建工程迫在眉睫。3） 随着经济的发展，各镇的招商引资项目日益增加，但是由于基础设施特别是供水的滞后，导致部分引资项目因此而难以成行。为更好的发展经济，引进更多的招商引资的项目，各镇均亟待解决其供水问题，以完善其基础设施，因此解决各镇的供水问题是各镇经济发展的首要任务。第二章 用水量预测及水资源情况2.1 用水量预测1）居民生活用水W1居民生活用水量可由以下2式计算：W1=Pq/1000P=P0(1+) nW1居民生活用水量，m3d；P设计用水居民人数，人；P0供水范围内的现状常住人口数，其中包括无当地户籍的常住人口，人；设计年限内人口的自然增长率可根据当地近年来的人口自然增长率确定；n工程设计年限，a；取15年q 最高日居民生活用水定额，取100L(人d)。P=P0(1+) n = 10624(1+2.6) 15=11046人W1=Pq/1000=11046100/1000=1105 m3d2）公共建筑用水W2该部分用水量不大，根据各镇镇政府的统计，公共建筑最高日用水量约占居民生活用水量的4。考虑今后的发展，本工程公共建筑最高日用水量按生活用水量的5计算。W2= W15=55 m3d3）工业用水W3目前八村除少量纺织企业外，基本上没有工业企业，因此目前工业用水量较小。随着各镇经济的发展，工业企业的数量也会逐渐增加，用水量也会随之增加，本次工程拟定工业用水相当综合生活用水量的比例为 5。W3= W15=55 m3d4）市政用水W4 市政用水量包括浇洒道路、绿地用水、洗车用水及消防用水等。按有关定额核算，市政用水量约占生活及工业用水量的2。考虑到农村用水的具体情况，因此，市政用水量按生活及工业用水量的1%计算。W4= （W1+W3）1=12m3d5）未预见水量及管网漏损该部分水量按总用水量的25考虑。6）水厂设计流量QQ=(W1+W2+W3+W4)（1+25）=(1105+55+55+12)（1+25）=1534 m3d本工程取水厂设计流量Q=1500 m3d2.2 水资源情况根据安全供水规划和国家相关法规，本工程不采用地下水作为水源。XX镇东毗西湖，西湖年平均蓄水量3163万立方，水质属于类水质标准，本工程采用西湖作为饮用水水源。西湖的水质检测结果及国家生活饮用水标准见表2.1。表2.1 西湖水质检测结果及国家生活饮用水标准 序号检验项目检验结果标准值单项评价1色度（度）515合格2浑浊度（NTU）53不合格3臭和味（级）0不得有异臭味合格4肉眼可见物无不得含有合格5PH（值）7.326.58.5合格6溶解性总固体（mg/L）1651000合格7硝酸盐（以N计，mg/L0.2420合格8铅（g/L）2.050合格9锌（mg/L）0.031.0合格10铁（mg/L）0.3合格11锰（mg/L）0.1合格12铜（mg/L）0.061.0合格13银（g/L）0.650合格14铬（六价，mg/L）0.010.05合格15镉（g/L）0.310合格16砷（mg/L）0.010.05合格17铝（mg/L）0.0140.2合格18汞（g/L）0.161合格19硒（g/L）0.210合格20总硬度（mg/L）72450合格21挥发酚类（mg/L）0.0020.002合格22阴离子合成洗涤剂（mg/L）0.100.3合格23氟化物（mg/L）0.201.0合格24耗氧量（mg/L）1.63合格25硫酸盐（mg/L）13250合格26氰化物（mg/L）0.010.05合格27氯化物（mg/L）60250合格以下空白从表中可以看出西湖水质良好，可以作为水厂的水源。XX水厂原水源为西湖水，扩建工程仍采用西湖水作为取水水源。2.3 供需平衡分析根据西湖补源工程初步设计（2001年），考虑到农业用水、工矿企业用水及人畜饮水后（居民用水定额取100L/人天），当灌溉保证率P=50%时，西湖灌区不缺水，无需补源；当P=85%时，4月份缺水最多，缺水达1592万方，7月份缺水1277万方。西湖补源工程建流量约为6.66m3/s的补源泵站一座。经过西湖补源工程后供需基本达到平衡。第三章 工程总体方案3.1总体方案确定3.1.1方案根据XX市农村饮用水安全工程规划索河镇供水由索河水厂供给，考虑到XX水厂和索河水厂的现状及二者距离，本工程提出一同时扩建XX水厂和索河水厂方案（方案1）。方案1：同时扩建XX水厂和索河水厂方案2：只扩建索河水厂，废弃XX水厂。3.1.2方案比较与选择1）根据XX区集中式供水统计表，索河水厂设计供水规模2000(m3/d)，现状日供水量800(m3/d)，现供水范围内人口20000多人，按用水定额100L(人d)计算，实际需水量为200000.10=2000(m3/d)，可见远期索河水厂将不能满足现索河水厂供水范围内的用水要求，若废弃XX水厂，索河水厂则需大规模扩建。XX水厂到梅池的现有供水管管径为DN100，索河水厂距离XX5km,若将现有DN100供水管延伸到XX，水头损失约为48m,即使按规划干管管径为DN300，水头损失也达13m.可见如采用方案2能耗较大，水厂的运行成本偏高。如果XX水厂对XX片供水，不仅管网管线长，管径要求大，而且造成巨大的能量浪费。2）XX水厂位于以上几个供水村的中央位置，且高程较高，地形位置对供水十分有利。另外，XX水厂2000年才建成完工，如果完全废弃，对国家和人民的财产是一个巨大的浪费，若将XX水厂进行改建扩建，不但充分利用了现有水厂的设施，还能满足以上八村的用水需求，且2个水厂方案供水安全性高。两方案的综合比较见表3.1表3.1 扩建方案比较方案一次投资运行费用工程实施能耗供水安全性现有水厂资源的浪费方案1小小易低高小方案2大大难高差大本设计本着充分利用原有构筑物和管道，节约能源，合理布局的原则，选择同时扩建XX水厂和索河水厂的方案1。3.2净水厂规模根据用水量的预测，XX水厂净水厂规模为Q=1500 m3d，在原厂址扩建。3.3水源工程3.3.1取水口原XX水厂的取水口处水质较差，周围杂草丛生，而且受农药，化肥等的污染严重，取水头部仅用网布包裹，置于抗旱引水渠道内， 卫生条件较差，为保证饮水的安全，将取水口向前延伸，到袁家叉处，为进一步使供水安全可靠，需在袁家叉处铺设引水管道，将取水头部延伸至西湖中央（若资金有限，近期可不实施），保证枯水期和水草较多时也能取到较好水质。根据需水量预测，用水量为1500m3/d，取水管为DN200mm的钢管。3.3.2输水管线原输水管为一根DN100的塑料管，长约1300m，为保证供水安全，扩建工程增加一根DN150的塑料管，原DN100的塑料管保留，用一根DN150的塑料管与原有输水管相接，作为备用，另一根DN150的塑料管为全新铺设。输水管线长度约1800m，管线上各装一个阀门，供检修时用。进入厂区后二根管上再各设一阀门。输水管采用埋地敷设。3.3.3取水泵房原取水泵房简易，且由于取水口位置变更，原泵房废弃。原水泵因扬程不能满足新的要求，另作它用。新建取水泵房建于袁家叉西湖边，按1500m3/d规模设计。取水泵房采用岸边式，下部为吸水井，吸水井中放置潜水泵，上部设置变配电间和管理用房。在源水引水管末端设置闸板，以控制进水和方便维修。泵房共设置2台变频调速潜水泵（1用1备）。新增泵潜水泵设计参数：型号250QJ80-80/4,流量Q=80(m3h),扬程H=80(m),潜水电动机型号：YQS250-30，功率30kW。考虑水厂自用水系数5%，则取水泵房设计流量Q=1575 m3d=66 m3h。取水泵房(圆形)尺寸：D=5m.3.4净水工艺第四章 净水厂设计及配水管网布置4.1 净水厂工艺流程及加药系统的选择4.1.1混合方案比选混合的主要作用，是让药剂迅速而均匀地扩散到水中，使其水解产物与原水中的胶体微粒充分作用完成胶体脱稳，以便进一步去除。对混合的基本要求是快速与均匀。目前主要的混合方法有水泵混合，管道混合，机械混合，管式静态混合器，各种混合方式的比较见表4.1。表4.1：混合方式比较混合方案管理施工造价效果占地水泵混合易易低好小管道混合易易低较差小机械混合池难难高好大管式静态混合器易易低好很小经过比较，管式静态混合器混合具有效果好、构造简单、节省投资等优点，故本设计采用管式静态混合器。4.1.2絮凝工艺方案比选在絮凝阶段，必须借助于机械或水力搅拌进行同向絮凝，使微絮凝体通过合适的水力条件变成粗大絮凝体。目前常用的絮凝方式主要有机械絮凝，隔板絮凝，折板絮凝，栅条、网格絮凝，穿孔旋流絮凝，几种絮凝方式的比较见表4.2。表4.2：絮凝方案的比较絮凝方案管理施工造价效果占地适用条件机械絮凝难难高好大大、中、小型水厂隔板絮凝一般难一般好大大、中、小型水厂折板絮凝一般难一般好大大、中、小型水厂栅条，网格絮凝一般较难一般好大大、中、小型水厂穿孔旋流絮凝易易低好小小型水厂本设计考虑到乡镇水厂应方便施工，容易管理，造价低廉，故选择穿孔旋流絮凝反应池。4.1.3沉淀工艺方案比选原水经过混合与絮凝过程后，水中胶体杂质已形成粗大絮凝体，必须采取某些处理方式（如沉淀）使絮凝体从水中分离出来，从而获得澄清水。目前常用的沉淀池有斜管（板）沉淀池和平流沉淀池，二者的比较见表4.3。表4.3：沉淀方案综合比较沉淀方案管理施工造价效果占地适用条件斜管（板）沉淀一样一样一样好小大、中、小型水厂平流沉淀一样一样一样好大大型水厂由于小型水厂水量小，而平流沉淀池池身较长，与滤池配套布置困难，土地利用率低，而且单位水量工程造价相对斜管沉淀池高，斜管沉淀池具有沉淀效率高、占地小等优点，可节约用地，减少工程投资，故本设计采用斜管沉淀池。4.1.4滤池工艺方案比选过滤工艺的主要目的是去除水中悬浮物质，但由于不少细菌和病毒依附于悬浮物质，因而过滤工艺对去除细菌和病毒也有明显作用。目前常用的滤池方案及其之间的比较见表4.4。表4.4：滤池方案综合比较滤池方案管理施工造价效果占地适用条件普通快滤池一般一样一般好大大、中、小型水厂移动罩滤池一般一样高好大大、中型水厂虹吸滤池一般一样一般好大大、中、小型水厂重力式无阀滤池易一样一般好小中、小型水厂考虑到水厂水量小，且要易于管理，本设计采用重力式无阀滤池。4.1.5混凝剂比选目前常用的混凝剂有碱式氯化铝，硫酸铝，三氯化铁，明矾等，混凝剂之间的比较见表4.5。表4.5： 常用混凝剂比较药剂管理腐蚀性投加量效果适用条件碱式氯化铝易小一般一样大、中、小型水厂硫酸铝（明矾）易小高一样大、中、小型水厂三氯化铁难强一般一样大、中、小型水厂根据源水水质以及乡镇供水的特点，本可研拟采用价格便宜，耗药量少的碱式氯化铝作为絮凝剂，絮凝剂的投加量根据源水水质变化进行调整。加矾系统拟采用隔膜计量泵投加，1用1备。4.1.6消毒系统比选消毒的目的是杀灭对人体健康有害的病原，抑制细菌在管网中的繁殖。目前常用的消毒方案及其之间的比较见表4.6。表4.6：常用的消毒方案比较优点缺点液氯加氯系统操作简单，计量准确，价格较低；应用技术成熟可靠；在管网中有持续消毒杀菌的作用等。泄漏后会污染周边环境，严重时可能危及生命安全。对微污染水源可能会产生氯酚味以及三卤甲烷等致癌物质。次氯酸钠次氯酸钠消毒投加较简单，比液氯安全、方便效果不如氯强。臭氧消毒效果好，适应性较强，水的pH值和水温对消毒性能影响很少。臭氧不能贮存，需现场边发生边使用。基建投资大、经常电耗高，无持续消毒作用。紫外线消毒的效率高，需要的接触时间短，不改变水的物理、化学性能，不增加水的臭和味。无剩余的消毒作用，不能解决消毒后在管网中的再污染问题，且电耗较大，灯管的使用寿命较短。二氧化氯对PH影响小；适用于有机物污染严重的水质，可不致产生氯酚臭味和三卤甲烷；在管网中有持续消毒杀菌的作用比氯气时间长等。应用技术不成熟，计量不准确；当其在空气中当体积浓度超过10时可能产生爆炸。通过以上比较，若采用液氯消毒，为了防止氯气泄漏，需采用真空加氯机，并按要求设置漏氯吸收系统，以确保安全可靠，不适合乡镇小水厂，现水厂采用NaClO作为消毒剂，管理方便，适合小型水厂，本设计拟继续采用次氯酸钠消毒。综合以上，本次工程净水系统采用如下工艺流程： 碱式氯化铝 源水 取水泵房 管式静态混合器 穿孔旋流絮凝池 斜管沉淀池 重力无阀滤池 清水池 送水泵房 水塔 供水管网 消毒剂(次氯酸钠)4.2构筑物设计及设备型号4.2.1电磁流量计为计量流量，同时为控制流量和滤速，在水厂内的进水总管上装一台电磁流量计，电磁流量计型号为LD系列，公称直径150mm,工作压力为1Mpa，根据流量计上读数调整流量计前截止阀的开启程度以达到控制流量和滤速的目的。4.2.2混合器管式静态混合器安装在进水总管上，选择JT型管式静态混合器。公称直径DN150，管外径D1=162,法兰盘外径D2=285,长度780mm，水压0.1MPa,材质：玻璃钢。4.2.3穿孔旋流絮凝、斜管沉淀池原水厂穿孔旋流絮凝、斜管沉淀池与滤池合建，设计规模为600 m3/d，且斜管沉淀池中无斜管。若保留原反应和沉淀池，新建1000 m3/d规模反应沉淀池，仅在投资上节约0.5万元，但需多铺设管道铺设，同时管理麻烦，因此本工程将原有反应沉淀池作为应急只用，新建1575 m3/d反应沉淀池。孔室絮凝池与斜管沉淀池合建。设计流量（包括水厂自用水量5%）为 1575m3/d=66 m3/h絮凝池采用斗底排泥，排泥管末端设置快开排泥角阀。孔室旋流絮凝池主要设计参数：水力停留时间：T25min；反应池容积：V=27.5 m3；反应池取深取3m，则反应池平面尺寸为2.63.9m。分6格，每格尺寸 1.31.3m。沉淀池采用斜管沉淀池，穿孔管排泥，排泥管末端设置快开排泥角阀。斜管沉淀池主要设计参数：沉淀区上升流速：V=2.0mm/s；斜管内径D=35mm，长L=1000mm。斜管沉淀池平面尺寸：3.92.5m。清水区高1.2m，布水区高1.5m，斜管高0.87m，穿孔排泥斗槽高0.8m，超高0.3m，池子总高约4.7m。4.2.4重力无阀滤池滤速按规范采用9m/h。滤池净面积F=1.04*Q/V=7.63 m2；平面尺寸取2.52.5m.高4.65m；冲洗强度q：15L/(sm2)；冲洗历时t:5min ，冲洗前的水头损失1.5m，滤池1格，滤料采用单层石英砂：粒径0.51.0mm，厚度 700mm。 4.2.5清水池原XX水厂有清水池1个，容积为150m3。清水池的容量按水厂供水量的20%考虑，水池有效容积应为150020%=300m3，本设计拟新建一清水池，容积为150m3。清水池建成圆形，水深4米，直径7米，原清水池保留。4.2.6送水泵房原XX水厂送水泵房外形尺寸54m. 水泵型号如下：IS80-50-200型泵2台：Q=50 m3/h,H=50m,P=15KWIS100