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镇自来水改建工程项目可行性研究报告

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2020年4月19日
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某县梅窖镇圩镇自来水改建工程项目

可行性研究报告

4月第一章 概述

一、项目概况
工程名称:兴国县梅窖镇圩镇自来水改建工程
项目地点:兴国县梅窖镇
项目单位:兴国县梅窖镇人民政府
二、编制依据及标准
1、编制依据
(1)梅窖镇人民政府与我工程咨询中心签订的委托书。
(2)项目单位提供的相关资料,结合梅窖镇实际情况进行编制;
(3)兴国县总体规划;
(4)国家相关法律法规及规范
2、编制范围
本可行性研究报告编制范围为梅窖镇圩镇自来水改建工程项目中水源工程、净水工程、输配水工程、自动控制系统。
3、采用的主要标准和规范
(1)水质
<地表水环境质量标准>GB3838-
<生活饮用水水源水质标准>CJ3020-93
<生活饮用水卫生标准>GB749-85
<生活饮用水卫生规范>
<生活饮用水标准检验法>GB750-85
<水源水中百菌清卫生标准>GB11729-89
<污水综合排放标准>GB8978-1996
<城市供水行业 技术进步发展规划>
(2)勘察、设计
<建筑给水排水设计规范>GB50015-
<室外给水设计规范>GB50013-
<室外排水设计规范>GB50014-
<市政工程勘察规范>GJJ56-94
<供水水文地质勘察规范>GBJ27-88
<给水排水制图标准>GB/T50106-
<建筑设计防火规范>( 修订版)GBJ15-88
<城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准>GBJ16-99
<城市防洪工程设计规范>CJJ50-92
<厂矿道路设计规范>GBJ22-87
<建筑结构设计统一标准>GBJ68-84
<给水排水工程结构设计规范>GBJ69-84
<砖砌体结构设计规范>GB50003-
<建筑地基基础设计规范>GB50007-
<建筑结构荷载规范>GB50009-
<混凝土结构设计规范>GB50010-
<建筑抗震设计规范>GB50011-
<室外给排水工程设施抗震鉴定标准>GBJ43-82
<工业企业设计卫生标准>TJ36-9-79
<工业建筑防腐设计规范>GBJ46-82
<地下工程防火技术规范>GBJ108-87
<供配电系统设计规范>GB50052-95
<工业与民用电力装置的电气测量仪表装置设计规范>GBJ63-83
<继电保护和安全自动装置技术规程>SDJ6-83
<电测量仪表装置设计技术规程>SDJ9-87
<建筑物防雷设计规范>GB50057-94
<工业与民用电力装置的接地设计规范>GBJ79-85
<电力设备接地设计技术规程>SDJ8-79
<变电所设计技术规程>SDJ2-79
<工业与民用建筑10KV及以下变电所设计规范>GBJ53-83
(3)维护、管理
<城镇供水厂运行、维护及安全技术规程>CJJ58-94
<城镇供水水量计量仪表的配备和管理通则>CJ/T3019-93
三、研究目的
在充分调查研究、评价预测和必要的勘测资料的基础上,达到以下目的:
1、论述梅窖镇圩镇自来水改建后达800m³/d给水项目的必要性;
2、确定梅窖镇800m³/d给水工程新建项目的工程规模,对给水工程工艺就其先进性、运行安全性和经济合理性及实施可靠性等方面进行多方案比较和论证;
3、在论证基础上提出推荐方案,为解决饮水问题提供科学依据。
四、项目区概况
兴国县位于江西省中南部,赣州市东北部,介于东经115°01ˊ-- 115°51ˊ,北纬26°31ˊ--26°41ˊ之间。东接宁都,东南邻于都,西南连赣县,西毗万安、西北靠泰和,北界吉安、永丰。邻近闽、粤和港澳等地区。中国第二大动脉京九铁路贯穿全县,公路通车里程1700余公里,”319”国道穿县境东西与”105””323”国道、正在兴建的”昆厦”高速公路相连接,兴赣(州)、兴宁(都)、兴永(丰)、兴(万)安公路相互沟通,连接赣州、吉安的空运和万安的水运,运输条件十分便利。
　辖区内设潋江等7个镇,兴江等18个乡、均福山等5个国营林场。全县有村民委员会370个,居民委员会6个。兴国县土地总面积为3209平方公里,70%是山区和丘陵。 年未实有耕地面积为458444亩,其中:水田409005亩,旱地49439亩。全县 年未总户数为15.7万户,总人口为65.9万人,其中农业人口为58.9万人。
兴国处于罗霄山脉以东,武夷山脉以西的于山山区。境内以低山、丘陵为主,局部为中山及岗地。境界东西北三面环山,重峦叠嶂。兴国属于亚热带季风湿润气候区,气候温和,雨量充沛,光照充分,四季分明,无霜期长。境内资源丰富,地下宝藏有钨、煤、铁、铀、金、银等20余种;地表资源有松、杉、油茶、毛竹等数百种林木、药材和野生动物,是江西最大的”绿色油库”。
随着改革开放的深入和兴国经济的快速发展,特别是京九铁路的开通对兴国经济的有力拉动,使兴国的旅游资源得到了全面合理的综合开发,先后开发了梅窖太平岩溶洞群、方太宝石山仙境、长冈冰心洞、高兴通天岩、贺堂龙下瀑布等风景名胜区;兴国革命烈士纪念馆、烈士陵园等原有参观点继续肩负着向人们进行革命历史宣传教育的重任。
　　兴国县是全国著名的将军县,苏区时八万人参军参战,涌现54名兴国籍共和国将军。兴国苏区干部创造了第一等的工作,毛泽东曾亲授红匾”模范兴国”。在兴国县活动过的历史名人主要有:文天祥在兴国建立抗元军都督府;明代清官海瑞嘉靖41年谪任兴国县令;钟绍京是唐代兴国人,史称”江南第一宰相”。兴国县的自然景观主要有溶岩地貌,丹霞地貌,水上风光等内容。
　 受兴国县的地理、地貌、气候等因素影响,兴国县特色产品主要有油、米、果、茶、甘蔗、畜禽。土特名产有红鲤鱼、灰鹅、瘦肉型生猪、白砂糖、甜橙、脐橙、云雾茶、鱼丝、红薯干、卷烟等。
　　兴国工业生产规模日益壮大,”八五”期间上了年产1.59万箱卷烟厂,10万吨水泥厂等工业项目,随着一大批县重点企业的技术改造和国企改制的不断深化,当前已初步形成了具有一定规模的制糖、卷烟、建材、机械为支柱,采矿、电力、化工、食品、纺织、印刷、森工等门类为一体的地方工业体系。
建国以来,特别是改革开放以来,全县人民在县委、县政府的领导下,紧紧围绕经济建设这个中心,坚持四项基本原则,坚持科教兴县,兴国的经济实力显著增强。据统计:兴国县 国内生产总值达160658万元,按可比价计算,比1999年增长7.7%。其中第一产业增加值达83775万元,比1999年增长4.1%;第二产业增加值达41723万元,比1999年增长17.0%;第三产业增加值达35160万元,比1999年增长4.8%。 ,兴国县实现地方财政收入8611万元,比1999年增长7.1%;实际利用外资556万美元,与1999年基本持平;农民人均纯收入1358元,比1999年增长0.3%。
梅窖镇位于兴国县城东部,与宁都、于都两县相邻。镇政府驻梅窖圩镇,距兴国县城62km,319国道,在建中的石吉高速公路出口穿境而过,交通便利。全镇国土面积76k㎡,耕地1.2万亩,人口2.41万人,人口密度大。
梅窖镇圩镇共有人口0.9万人,劳动力0.5万人,农业生产以水稻为主,有红薯、大豆、烟叶、瓜果、花生等农副产品,梅窖镇于1993年撤乡建镇,是较早建制镇之一,是旅游名镇、工业重镇、资源大镇。富含石灰石、铁矿石、烟煤等20余矿产资源,有中国风水文化第一村—三僚和天然溶洞—太平岩;有宝华山等十七家企业。由于来镇特殊的地理地质结构,可供开采的地下水资源较为充分。而由于圩镇大规模建设;资源开采、企事业的发展,给水源造成一定程度的污染。同时,由于居民的增加,生产生活用水增大。圩镇自来水供需矛盾状况,于日俱增。
五、自然条件
1、地质地貌
全县东西长84公里,南北宽71.5公里,地貌以低山、丘陵为主,局部有中山、低山,属江西的山区县。雩山支脉绵延全境,东西北三面环山,中南部丘陵亘绵。南部最低处是龙口乡睦埠村,海拔127.9米;北部最高处为枫边乡大乌山,海拔1204米;东北部的宝华山、油菜峡,西北部的十八排,东南部的云峰嶂等高山,海拔均在1000米以上;地势由东北西边缘逐渐向中南部倾向,形成以县城为中心,地形起伏平缓、低平的兴国盆地。
    由变质岩组成的中山在县境周围,低山围绕中山分布,外形较陡,山顶尖圆。广大面积为丘陵所占,由于断裂、侵蚀、溶蚀、崩塌等综合作用,常形成不连续的陡峭山岗。由花岗岩组成的山体,因侵蚀强烈,风化成秃顶,坡面切沟密布,崩岗林立,是水土流失严重地区的特殊地貌景观。盆地中心是由白垩系下统紫红色、暗紫色砾岩、粉砂页岩、细砂岩组成的岗地残丘,沿河流的窄长地带和山间洼地,为高出河面3～5米的阶地、河漫滩。
2、气象情况
兴国县属亚热带东南季风气候,四季分明。年平均气温18.9℃;最热为7月,平均气温为29℃;最冷为1月,平均气温7.2℃。平均无霜期284天,最长年份335天,最短年份242天。年平均日照为1861.4小时,日照率为4.2%,年平均蒸发量为1635.8mm,年均相对温度为78%,风向以西北风为主导;夏季为西南偏南风,年平均风速为1.8m/s,极大风速达22m/s.
3、水文条件
县境内河网密布,河网密度每平方公里0.23公里。县内河流主要属赣江贡水支流的平固江水系,以及孤江、良口河、梅江、云亭河,共五大水系,干流788.6公里。
六、供水现状及存在问题
1、供水现状
梅窖镇圩镇自来水工程原建于1992年,蓄水池容积仅有100m3,大部分给水管线为镀锌管、管道生锈、老化、漏水现象严重,随着圩镇范围扩建,生产生活用水增多,造成圩镇供水水压不足,水压低,经常停水,加上供水管线布局不合理、不科学,促水成本日益增大,已完全不能满足圩镇居民生产生活用水。同时,由于梅窖煤矿的开采,部分地表水流失,造成矿区周边农户用水紧张等等;这此已严重制约着我镇经济和社会各项事业的发展。
2、存在问题
梅窖镇圩镇用水难存在的主要问题是,由于全镇矿产资源丰富,随着资源的开采,环境受到污染,严重影响圩镇的供水质量,在储水容器里经常出现一层污垢和淡黄色的污物。且水量标准还达不到30公升/人.日;还有较大一部分农民经常饮用被污染的河水和塘水,给当地农民的身体健康造成了严重影响,也制约着该镇的生产发展和农民生活水平的提高。
3、建设的必要性和可行性
由于缺水已严重制约梅窖镇圩镇开发的空间,经过改建自来水工程,可进一步增加圩镇的承载能力,完善圩镇配套功能,延伸圩镇扩展空间。促进资源有效合理开发和工业可持续发展,为梅窖镇经济社会和谐发展提供有力保障。
在此之前,兴国县在其它乡镇已经建成了近十几处农村小型自来水工程,从勘测、设计到施工等方面都具有相应的技术力量和工作经验,本工程开工后一年内即可建成受益;在取水水源方面,地下水量有足够的开采量,其水源满足80公升/人.日的9000人的饮用水量,在经济来源方面,由于各级党委、政府都十分重视,加之当地群众有迫切愿望,因此除国家补助资金外的不足资金能够采取地方配套一点、群众自筹一点来解决;在管理方面,该镇有水管站,有一支具有一定水利水电业务技术能力,工作经验和管理水平的队伍,完全能够管理好圩镇自来水工程。

第二章 工程规模及工程目标

一、供水范围及用水人口
供水范围为梅窖镇。按照现行<农村人畜饮水工作暂行规定>中确定农村人口缺水是指村边距取水点单程1至2Km以上,或垂直高差100m以上连续2-3日缺水的村庄,缺水量标准,一般干旱年每人每天少于40公升。据此本项目要解决的饮水困难的人数有9000人,主要分布于圩镇及其周边。
二、工程期限
10月份开工, 2月份竣工。
三、供水规模
用水量预测分析:
经过大量的收集相关资料,从梅窖镇的实际情况出发,经过认真的分析及计算,确定该镇供水项目日供应能力为800吨。
四、建设原则
1、因地制宜、加快进度,根据该镇具体情况,本项目建设时间紧、任务重。在保证工程质量的前提下,对供水工程加快实施进度,充分利用现有资源,节约成本,达到设施和功能完备。
2、突出重点、分步实施。着眼于供水工程建设工作的实际,在建设内容、环节、区域布局上,注重整体推进,区分轻重缓急,分步实施,把建设重点放在解决人民用水难的工作上。
3、实施标准化、规范化建设。按照”统一标准,完善功能”的要求,参照国家及省水利局有关项目建设要求,按照标准分配各项工作,达到规范化建设的要求。
五、工程目标
1、建成日供应800吨的积水工程。
2、解决原先供水压力不足的缺点。
3、解决居民因用水难及因此而产生的各种用水纠纷。
4、解决用水安全问题,提高饮用水水质,增强人民的身体素质。
5、促进当地的经济发展,实现人民创收。

第三章 给水水源与取水工程

一、给水工程方案
1、水源选择
设计中选择给水水源,一般应考虑一下原则:
(1) 所选水源应当水质良好,水量充沛,便于卫生防护。水质良好,要求原水水质符合<生活饮用水卫生标准>中的有关规定或符合<生活饮用水水源水质标准>的规定;水量充沛,要求地下水取水量小于等于允许开采量,地表水取水量小于等于其枯水期的可取水量。水源可取水量既要保证近期用水量,也要满足远期用水量;便于卫生防护,要求所选水源卫生防护地带设置符合<生活饮用水卫生标准>中的有关规定。
(2) 符合卫生要求的地下水,宜优先作为生活饮用水源。
(3) 所选水源可使取水、输水、净化设施安全经济和维护方便。
(4) 所选水源有条件时应集中与分散取水,地下取水与地表取水相结合。
(5) 所选水源具有施工条件。
2、取水位置选择
给水水源确定后,应进一步确定取水位置。对于不同种类的水体,选择取水位置应考虑的因素有所不同,但相同的都尽可能充分利用有利取水条件,避开不利的取水条件。下面叙述取河水选位应考虑的因素。
取集江河水选位应注意下列因素:
(1)取水点应避开污水排放口、泥沙沉淀区、河水回流、死水区,选在水质良好的河段;
(2)取水点应位于河岸、河床稳定,靠近主流,有足够水深的河段;
(3)取水点应具有良好的工程地质、地形和施工条件;
(4)取水点应尽量靠近用水区;
(5)取水点应避开人工或天然障碍物的影响;
(6)取水点应避开冰凌的影响。
设计过程中应根据提供的水文地质勘查资料,水文地质图,水文地质剖面图,钻孔柱状图,河流水文、地质、冰冻、河床、地质等资料。综合考虑选位的各种因素,正确地确定取水位置。本设计中选用梅窖河水作为原水。
3、 取水构筑物选型
(1)取水构筑物设计应满足如下原则:
①取水构筑物应保证在枯水季节仍能取水,并满足在设计枯水保证率下取得所需的设计水量。枯水流量的保证率,对由于减少水量而严重影响生产的工业企业的水源,应不低于90-97%,对允许减少生产用水水量的工业企业,其设计枯水流量保证率应按照各有关部门的规定执行。对于城市供水的水源,应根据城市规模和工业大用户的重要性决定,一般能够采用90-97%。村、镇供水的设计枯水流量保证率,能够根据具体情况适当降低。
② 当自然状态下河流不能取得所需设计水量时,应修拦河坝或者其它确保可取水量的措施。
③ 取水构筑物的位置的选择应全面掌握河流的特性,根据取水河段的水文、地形、地质、卫生防护、河流规划和综合利用等条件进行综合考虑。
④ 在洪水季节取水构筑物应不受冲刷和淹没,设计最高水位和最大流量一般按照1 一遇的频率确定(小型取水构筑物按供水对象能够适当降低)。
在取水构筑物进水口处,一般要求不小于2.5~3.0米的水深,对于小型取水口,水深能够降低到1.5~2.0米,当河道最低水位的水深较浅时,应选用合适的取水构筑物形式和设计数据。
根据所确定的取水位置,应考虑地下水埋深、含水层岩性等因素确定地下水取水构筑。物的形式,应考虑取水河段的水深、水位及其变化幅度,岸坡,河床的形状,河水含沙量分布,冰冻与漂浮物,取水量及安全度等因素确定江河水取水构筑物形式。
2、方案选择
梅窖镇圩镇取水点为梅窖河,水理性较好,井点枯水期水位埋深为7米左右,含水层较厚,具备了建中、小型供水取水水源的条件,水质符合饮用水卫生条件故选用浅层地下水源。根据本项目需要解决的人饮困难人口的分布情况,取水水源地点定于梅窖镇梅窖河左岸,建造一处大口取水井,该处取浅层地下水,水源丰富有保证,蓄水池选择在镇政府后山坡上,取水管道与给水管道分开。

第四章 给水工程规划

一、水处理工艺选择
从水源抽出来的水,流经配水井,输送到净水厂,进行水处理,从清水池出来的水,经过水泵输送到山坡上的蓄水池中,最后自流到各用户。
给水处理厂的设计规模及流程选择:
1、 给水处理厂的处理水量以最高时平均日流量计,即近期处理规模为800m3/d(包括水厂自用水量的3%),水处理构筑物按照相应规模设计。
2、处理后的水符合国家的<生活饮用水卫生标准>。
3、 根据原水水质和处理后水质要求下面列出两个水处理方案,最后经技术经济比较后,确定一个最优方案。
方案一:源水→静态混合器→脉冲澄清池→无阀滤池→清水池→用户
方案二:源水→静态混合器→机械搅拌澄清池→虹吸滤池→清水池→用户
从清水池出来的水,经过吸水井和二泵房,输送到各用户。
二、给水工程设计方案比较
1、技术比较
(1) 静态混合器:虽然当流量降低时,混合效果下降,但其构造简单,无运动部件,安装方便,混合充分且快速均匀。其设计要点,水头损失与设置分流板的级数一般可取3级。
(2) 机械搅拌澄清池:处理效率高,单位面积产水量较大。适应性较强,处理效果较稳定,采用机械刮泥设备后,对高浊度水处理也具有一定适应性。存在的缺点为需要机械搅拌设备,维修较麻烦。脉冲澄清池虽然虹吸式机械设备较为简单,混合充分、布水较均匀,池深较浅便于布置。可是真空式需要一套设备,较为复杂,虹吸式水头损失较大,脉冲周期较难控制,操作管理要求较高,对原水水质和水量适应性较差。脉冲澄清池的缺点远多于机械搅拌澄清池,因此该设计选用机械搅拌加速澄清池。
(3)无阀滤池:它适用于小型水厂。优点是不需设置阀门;自动冲洗;管理方便;可成套定型制作,上马快。存在的缺点是运行过程看不到滤层情况;清砂不便;单池面积较小;反冲洗时要浪费部分水量;变水头等速过滤,水质不如降速过滤。)虹吸滤池的优点是不需大型阀门;不需冲洗水泵或冲洗水箱;易于自动化操作。存在的缺点是土建结构较复杂;池深大,单池面积不能过大,反冲洗时要浪费一部分水量;变水头等速过滤,水质不如降速过滤。
经过技术比较能够看出,对于小型水厂,方案二具有施工简单,配套设备少,处理效果好,管理方便等多种优点,比一方案更适合于
乡镇小水厂。
2、综合方案比较:
方案综合评价参照模糊决策的概念,采用定性和定量结合的多目标的系统评价法,根据工程特点,确定八项评价指标,采用5分制评分,同时按评价指标的重要性进行级差量化处理(加权),评价指标项目及加权数,列于表3,评价结果见表4,总得分高的方案就是最佳方案。
各方案评分矩阵评价:评价项目的基准数据按其重要程度进行级差量化处理,本设计中按判别准则的相对重要性分为5等。
表3—1按重要程度的权数分等
重要程度
极重要
很重要
重要
应考虑
意义不大
加权数2n-1
16
8
4
2
1
表3－2 按符合准则程度评分
完善程度
完美
很好
能够经过
勉强
很差
不相干
评分
5
4
3
2
1
0

表3－3 评价指标项目及加权数

序号
评价指标项目
加权
方案一
方案二
1
投资及经营指标(采用最低成本法)
16
3
4
2
土地(特别是农田)的占用
8
3
3
3
水源水质的环境条件
4
3
4
4
需投入的能源能量和节能效果
8
3
4
5
适应水量、水质的变化情况
8
3
3
6
施工量、难易程度及建设周期
4
1
2
7
管理运行的方便程度
2
2
3
8
原有设备的利用程度
2
0
0

表3－4 两方案得分计算结果

方案编号
一
二
总得分
140
174
根据综合评价结果能够看出,明显方案二优于方案一,因而选择方案二,确定工艺流程为:原水→静态混合器→机械搅拌澄清池→无阀滤池→清水池→用户
3、各处理构筑物设计参数的选择
(1)静态混合器
设计和使用要求如下:
①混合元件数可为1～4节,流速小时采用上限。
②水头损失等于:
h=0.1184Q2n/d4.4
式中 Q—流量,m3/s
d—进水管管径,m
n—混合单元数。
一般,静态混合器的水头损失小于0.5米。
(2) 絮凝沉淀设备:
机械搅拌澄清池是利用转动的叶轮使泥渣在池内循环流动,完成接触絮凝和澄清过程。
机械搅拌澄清池由第一絮凝室、第二絮凝室和分离室组成。在第一和第二絮凝室内,原水中胶体和回流泥渣进行接触絮凝,结成大的絮体后,在分离室中分离。清水向上经集水槽排出。下沉的泥渣一部分进入泥渣浓缩室后经排泥管排除,另一部分沿回流缝再进入第一絮凝室进行絮凝。
机械搅拌澄清池的设计要点及主要参数如下:
① 澄清池停留时间为1.2~1.5h。
② 进水管流速一般在1m/s左右。三角配水槽断面按1/2设计流量来计算,配水槽和缝隙流速约为0.5~1.0m/s。
③ 清水区上升流速为0.8~1.1mm/s,低温低浊度水可采用0.7~0.9mm/s,清水区高度为1.5~2.0m。
④ 第二絮凝室的停留时间,按照回流量计算时(即设计流量的3~5倍)为0.5~1.0min。
⑤ 第二絮凝室和导流室流速为40~60mm。
⑥ 当池的直径较小,且进水悬浮物量经常小于1000mg/l ,可人工排泥。池底锥角在45度左右。当池的直径较大,或进水悬浮物含量较高时,须有机械刮泥装置。安装刮泥装置部分的池底可作成平底或球壳型。
⑦ 小池可用环形集水槽,池的直径较大时应增设辐射型水槽,池径小于6m时能够采用4~6条辐射槽,直径大于6m时能够采用6~8条。环形槽和辐射槽槽壁开孔,孔眼直径为20~30mm,流速为0.5~0.6m/s。集水槽计算流量应考虑1.2~1.5的超载系数,以适应今后流量的增大。
⑧ 污泥浓缩斗容积为澄清池容积的1%~4%,根据池的大小设1~4个污泥斗。
(3) 滤池
过滤时,原水由进水配槽经U形进水管流入滤池,滤后水由连通渠上升到冲洗水箱,水箱满后就溢流到清水池。过滤过程中,滤层阻力逐渐增加,虹吸上升管中的水位相应上升,将虹吸管中的空气从虹吸下降管挤出,穿过水封井溢入大气中。水位上升高度到虹吸辅助管管口时,水从辅助管留下,经抽气管抽除虹吸管中的空气,这时虹吸上升和下降管中的水位同时上升,最终两者会合,形成连续虹吸水流,于是冲洗水箱的水经过滤层反冲洗,滤层膨胀,冲洗废水由排水虹吸管经过水封并进入沟渠.当水箱水位降低到虹吸破坏斗以下时,虹吸破坏,冲洗结束,重新开始过滤。,下管
重力无阀滤池的设计要点及主要参数如下:
① 滤速、滤料、承托层、冲洗强度等可参照普快滤池,采用小阻力配水系统。
② 每格滤池应有单独的进水管,一般和出水管的直径相同。
③两格组合的无阀滤池,为使配水均匀,进水分配箱也分成两格,配水箱每格大小一般为0.6×0.6~0.8×0.8m,每格的配水堰口标高应相同,堰口标高等于虹吸辅助管口标高、进水管中水头损失以及堰口出流水头在0.1~0.15米之间。配水箱可放在前面的澄清池或无阀滤池上。从配水箱接到各格滤池的进水管内流速,一般采用0.5~0.7米/秒。进水管的U形寸水封的底部须低于水封井的水面。
④冲洗水箱容积按照一格滤池冲洗一次所需水量决定。
⑤冲洗前的期终水头损失等于辅助管口到冲洗水箱最高水位的高差,一般采用1.5米。
⑥虹吸管的管径由冲洗水箱平均水位与水封井堰口的高差、平均冲洗强度时系统中的总水头损失确定。
⑦滤池滤料层面以上的直壁高度等于冲洗时滤料最大膨胀高度再加保护高。
(4)消毒设施
水中的微生物大多数粘附在悬浮颗粒上,经过混凝、沉淀、过滤处理后,能够大量去处水中细菌和病毒。但为保证饮用水细菌学指标,消毒过程必不可少。水的消毒处理一般是生活饮用水处理工艺的最后一道工艺。消毒的目的在于杀灭水中的有害病原微生物(病原菌、病毒等)。由于氯消毒经济、有效,消毒灭细菌、灭病毒效果优良,在配水管网中又有剩余作用,使用方便且应用广泛,故本设计中使用氯消毒。
①氯气是黄绿色气体,有毒,具刺激性,质量为空气的2.5倍,工程使用时将其压缩成相对密度为1.5的液态形式,装在压力为0.6~0.8Mpa的钢瓶中供应。
②为避免氯瓶进水后氯气受潮腐蚀钢瓶,瓶内需保持0.05~0.1Mpa的余压。
③氯气不能直接用管道加到水中,必须由加氯机投加。加氯后可安装静态混合器,促使氯和水混合均匀。
④为保证稳定的出氯量,一般用自来水喷淋于氯瓶上,供给液氯气化缩吸收的热量,不得用明火烘烤以防爆炸。
⑤投氯时,可将氯瓶放置于磅秤上核对钢瓶内的剩余量,以防止用空,加氯机中的水不得倒灌入瓶。
⑥因为氯气的密度比空气大,应在加氯间低处设排风扇,换气量为每小时8～12次。
⑦氯气的设计用量,应根据相似条件下的水厂运行经验,按最大容量确定,余氯量应符合生活饮用水卫生标准出厂水的游离余氯不低于0.30mg/l,管网末梢不低于0.05mg/l。一般水源的虑前加氯量为1.0~2.0mg/l,滤后水或地下水的加氯量为0.5~1.0mg/l。
⑧水和氯应充分混合,接触时间不应小于30min,杀菌作用随氯和水的接触时间增加而增加,如接触时间短,就应增加投氯量。为保证不间断加氯,保持余氯的稳定,气源宜一用一备,并设压力自动切换器。
⑨加氯机的作用是保证消毒安全和计量准确,为保证连续工作,其台数应按最大加氯量选用。加氯间与氯库可单独建造,亦可与加药合建,便于管理,但均应有独立向外开的门,以便运输药剂。
⑩加氯间应靠近加氯点,以缩短加氯管线的长度。

第五章 输配水工程

一、取水泵站
取水泵站工艺设计步骤和方法分述如下:
1、确定设计流量和扬程。
2、初步选泵和电动机或其它原动机,包括选择水泵的型号,工作泵和备用泵的台数。由于初选水泵时,泵站尚未设计好,吸水、压水管路也未进行布置,水流经过管路中的水头损失是未知的,因此这时水泵的全扬程不能确切知道,只能假定泵站内管道中的水头损失为某一个数值。一般在初选水泵时,可假定次数为2m左右。
根据所选泵的轴功率及转数选用电动机。如果机组由水泵厂配套供应,则不必另选。
(3) 设计机组的基础。在机组初步选好后,即可查水泵及电动机产品样本,查到机组的安装尺寸(或机组底板的尺寸)和总重量,据此能够进行基础的平面尺寸和深度的设计。
(4) 计算水泵的吸水管和压水管的直径。
(5) 布置机组和管道。
(6) 精选水泵和电动机。根据地形条件确定水泵的安装高度。计算出吸水管路和泵站范围内压水管路的水头损失,然后求出泵站的扬
程。如发现初选的水泵不合适,则能够切削叶轮或另行选泵。根据新选的水泵的轴功率,再选电动机。
(7) 选择泵站中的附属设备。
(8) 确定泵房建筑高度。泵房的建筑高度,取决于泵房的安装高度、泵站内有无其起重设备以及起重设备的型号。
(9) 确定泵房的平面尺寸,初步规划泵站总平面。机组的平面布置好以后,泵房(机器间)的最小长度L也就确定了,查有关手册,找出相应管道、配件的型号规格、大小尺寸,按一定的比例将水泵机
组的基础和吸水、压水管道上管配件、闸阀、止回阀等画在同一张图上,逐一标出尺寸,一次相加,就能够得出机器间的最小宽度B。
L和B确定以后,再考虑到维修场地等因素,便可最后确定泵站机器间的平面尺寸大小。
采用半地下式取水泵房。根据实际需要选择合适的取水和输水泵,配上相应的电动机。
二、原水输水工程
根据输送水量、水质、输水距离,输水地形和城乡建设规模。由于管道输水适用输送小流量清水、原水,无损耗,不宜污染,故该设计采用管道输水。
输水管渠定线原则:
1、 沿现有道路或规划道路。
2、尽量缩短输水距离。
3、 充分利用地形高差,优先考虑重力输水。
4、 尽可能避开障碍物和工程地质条件不良地区。
5、 减少拆迁,少占农田,不占良田。
6、 便于施工、运行、维护。
本工程采用1条DN160的PVC管原水输水干管。
三、调节构筑物:
该水厂设有一个清水池400m³,其水深设为4m,清水池设置为矩形,长×宽=10米×10米。
清水池出水处设出水溢流堰,以提高清水池的水位。清水池由滤池进水。
清水池配管及布置:清水池应配置必要的管道。进水管:管径按最高日平均时用水量计算;出水管:管径按最高日最高时用水量计算,因二泵设有吸水井,故出水管设置一根,从池底集水坑排管出水;溢水管:管径同进水管,管端为喇叭口,管上不得安装阀门,管的出口设置网罩;排水管:管径按2小时将池中水泄空计算,最小管径不得小于100mm,为了便于排空池水,池底应有一定坡度。
进、出水管的布置,应保证池水经常流动既要保证水流具有一定停留时间,又要防止水流流动不畅溢水管的布置应杜绝一切经溢流管污染池水。
清水池还设有通气孔、检修孔、导流墙、集水坑、人孔等。池顶应覆盖一定厚度的土层以抵抗地下水浮力和满足寒冷地区冬季保温的要求。
清水池进水管直径为160mm,出水管直径为160mm,溢流管与进水管直径相同为160mm。
每个清水池设一个检修孔,检修孔的直径为1000mm。清水池池面设2个通气管,通气管直径为100mm,池顶的覆土厚度为0.4m。
四、二级泵站
设计计算依据为设计流量,清水池或吸水管的最高最低水位,管网控制点高程和服务水头,清水输水管和管网水力计算结果。
设计计算方法与内容:
1、 选泵
2、 水泵安装高度计算
3、 泵房平面工艺布置
4、 泵房高度的确定
5、吸、压水管路水力计算
6、 吸水井设计计算
在此不做计算,远期能够考虑实行二级泵站,近期根据当地具体情况设置自流式供水。

第六章 厂区布置

水厂的基本组成包括两部分:生产构筑物及建筑物;附属建筑物。
生产构筑物尺寸根据计算确定,生活附属建筑物建筑面积应按水池拿过管理体制、人员编制和当地建筑标准确定,生产附属建筑物应根据水厂规模、工艺流程和当地具体情况确定。
各构筑物数量、平面尺寸确定后,根据构筑物的功能要求,结合地形和地质条件,进行水厂平面布置。处理构筑物一般均应分散露天布置。
一、平面布置
水厂平面布置的内容包括:各构筑物的平面定位,各种管道(处理工艺用的原水管、加药管、沉淀水管、清水管、反冲洗水管、加氯管、排泥管、放空管;水厂自用水管、产区排水管、雨水管、电缆线、通讯线路等),阀门及配件布置,厂区道路、围墙、绿化等。
水厂平面布置要求:
1、构筑物间距宜紧凑,但应满足各构筑物和管线的施工要求。
2、构筑物布置应注意朝向和风向,如加氯间和氯库应尽量设置子在水厂主导风向的下风向,泵房及其它建筑物应尽量布置成南北向。
3、生产构筑物间连接管道的布置,应水流顺直和防止迂回。
4、生产构筑物与水池附属构筑物应分开布置。
5、 并联运行的净水构筑物应配水均匀,必要时可设置配水井。
6、加药间、沉淀池和滤池相互间的布置,宜通行方便。
7、水厂排水一般宜采用重力流排放,必要时可设排水泵站。
8、新建水厂绿化占地面积不宜少于水厂总面积的20％。
9、水厂内根据需要,设置滤料、管配件等露天堆放场所。
10、水厂内设置通向各构筑物和附属构筑物的道路,一般按下列要求设计:
(1)主要车行道的宽度,单车道为3.5m,双车道为6m,并应有回车道;人行道的宽度为1.5~2.0m;大型水厂一般可设双车道,中、小型水厂可设单车道;
(2)车行道转弯半径不宜小于6m;
(3)水厂周围应设置围墙,其高度一般不宜小于2.0m。
整个厂区在总平面布局上做到功能区分明确,分为厂前区、生产区以及辅助生产区。厂区交通流线清楚流畅,主干道贯穿东西。新建构筑物包括取水泵房及变配电,清水池,网格絮凝池平流沉淀池叠清水池,普通快滤池,加氯加矾间,机修,仓库等。各单体构筑物在建筑风格上做到清新明快,既保持原有水厂的园林风味,又体现了现代水厂的流畅简洁的气派。水厂的工艺流程采用直线型布置,管线力求简短,厂区内水配以草地、树木等绿化,力争创立一个清新怡人的现代化水厂。
水厂总占地面积300平方米,因地制宜并考虑到远期发展。总平面图中,绿化面积约占25％,附属面积约占总面积的15％。
二、 高程布置
水厂处理构筑物高程布置应充分利用原有地形坡度,各构筑物间应采用重力流。构筑物间的水面高差即流程中的水头损失,包括构筑物、连接管道、计量设备的水头损失。
水头损失一般应经过计算确定,也可参照规范进行估算,并考虑水头跌落损失。净水构筑物水头损失见下表。
表6－2 管线的水头损失即流程标高计算
构筑物名称
水头损失/m
构筑物名称
水头损失/m
配水井－混合器
0．2
配水井内
0．2
混合器－澄清池
0．5
静态混合器内
0．17
澄清池－滤池
0．4
机械搅拌澄清池内
0．7
滤池－清水池
0．4
无阀滤池内
1．8
清水池－吸水井
0．2

三、附属建筑物
水厂的附属建筑物一般包括办公用房、化验室、维修车间、车库、仓库、食堂、浴室及锅炉房、门卫值班室、宿舍、露天堆场等。
各附属建筑物面积查<室外给水工程规范>附属建筑面积章节取用。
第七章 环境保护及劳动安全保护

一、环境保护
1、水源保护
本工程的取水水源为浅层地下水,只要明确了运行管理的权属问题,只需进行日常管护,预防人为破坏因素,就能够保证其水源的可持续利用。
在水源保护区外,也应控制污废水的排放量使取水水源水质不低于国家”地面水环境标准”Ⅲ类标准。
在梅窖江河生活饮用水保护区,要坚决贯彻执行国家环保局、卫生部、建设部、水利部、地质矿产部颁发的<饮用水源保护区污染防治管理规定>。
对水源应按饮用水一级保护区的要求,采取如下保护措施:
(1)抓好饮用水源达标工作,对水质进行定期监测检验,对超标项目,应马上采取有效的整改措施,以保证饮用水源达标。
(2)在项目区范围内,以及河流集雨区的范围之内,实施饮用水保护规定:
①禁止新建扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目。
②禁止在河流内种植作物和人工养殖经营。
③禁止向本河水域排放污水。
④禁止在河流沿岸存放废渣、垃圾、粪便及其它废弃物。
⑤河流内禁止游泳
⑥梅窖河内禁止其它有可能污染水源的活动。
并将有关规定由政府有关管理部门颁布,对附近群众进行广泛宣传,并落实措施,督促执行。
(3)河面水域不得开发旅游项目,不行驶以燃油为动力的船只,巡视监督必要的船只,采用电瓶船或手划船。
2、净水厂废水处理
净水厂沉淀池排泥、滤池反冲洗等生产废水主要为泥沙和矾渣对人体无害,且溶解度低,集中排放至厂区内污水池中,待静置后上清液用潜水泵提升排放,底泥干化后运至厂外指定地点堆放。
厂区生活污水