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导读
ABSTRACT
某清水厂计算范围为20万m3/d，建造用地范围6.1hm2，在充足知足本地计划部门景观请求的前提下，计划采取半地下下落式安置方法。针对原水水质，断定长过程多级障蔽办理工艺。以水厂办理修建物的计算优化及计算参数为重要实质，为响应工程计算供给思绪。
#1
工程概略
某清水厂是南水北调配套工程，计算范围为20万m3/d，建造用地范围6.1hm2。项目北侧为景观山体，位于其坡足线上。本地计划部门提议保存水厂相近“山景”景观的请求，缩小修建物对山体的掩饰。清水厂建造用大地积比《都市给水工程项目建造准则》（建标-）中同范围采取预办理+向例办理+深度办理的清水厂建造用大地积划定的7.55hm2低20%。计算中采取了修建物平面组合安置及竖向叠合安置、修建物之间管线部分采取管沟安置。
清水厂以南水北调中线来水为原水，经本市已运转水厂近3年的实测数据统计，原水温度在12月~2月平衡温度低于5℃，最低1.6℃，年平衡17.9℃；年平衡浊度为1~2NTU，汛期最大抵达24NTU；氨氮年平衡0.04mg/L，最高为0.08mg/L；化学需氧量年平衡2.3mg/L，最高5.4mg/L；夏日藻类季候性藻类暴发，藻类总额在9月初和10月中小幅增加，抵达万个/L，11月中旬浮现峰值，抵达万个/L，然后开端骤减。
清水厂计算出水水质适合国度现行的《糊口饮用水卫生准则》（GB-），个中出水浊度＜0.3NTU，耗氧量≤2mg/L，供水保证率95%。
#2
工艺过程
清水厂工艺干线采取预办理+加强向例办理+臭氧氧化+炭砂滤池+超滤膜+次氯酸钠消毒工艺，为知足救急须要，设置粉末活性炭、预留酸碱中庸投加等救急办理设备。
排泥水办理采取废水回收+泥线呆板搅拌清澈池+排泥池+浓缩池+均衡池+调质池+板框脱水工艺，出水污泥含水率≤60％。该工艺可抵达出水水质保险性高，水质良好，运转稳固的方针。工艺过程如图1所示。
图1工艺过程
#3
安置形态
为防止对山体景观掩饰，厂区修建物安置形态思虑在半地下下落式计划与全地下式计划之间取舍。分离本项目地勘汇报厂区南侧山前，浅层岩性为强风化玄武岩，其余界限内土层从上到下为人为聚集土、搀杂土。如采取全地下式计划将增多玄武岩爆破量及支护难度。鉴于全地下式的修建物顶端须要肯定厚度的覆土用于绿化，增多的覆土荷载，对地下空间的撑持编制影响较大，消防平安设备较多，工程投资及运转成本较高。相比全地下式安置，半地下下落式运转维持相对便利，工程投资及运转花费较低，因而，经技能经济相比后采用半地下下落式计划。
水厂平面安置中，将相对较高的水线呆板搅拌清澈、炭砂滤池、膜车间等车间尽管背景一侧安置，调换屋顶坡度，可缩小路边视觉对山体的掩饰。本项目标半地下下落式安置计划是将水线呆板搅拌清澈池的池顶走道板与厂平面基准标高持平，过程如图2所示。
图2水力过程图
呆板搅拌清澈池外顶凌驾计算大地6.5~7m，临盆修建物标高较保守地上式以净池塘高液位为厂平计算基准整体下落7~5m。
#4
重要办理修建物计算
4.1进水组团
（1）安置方法。将进水阀室与集池塘、提拔泵房、废水回收池、次氯酸钠预投加间、加药间、变配电室组团式叠合安置。废水回收池叠合于集池塘上部，次氯酸钠预投加间、加药间叠合于废水回收池上部。冲破保守成效分区，正当操纵水力过程，使集池塘顶板至大地的地下工程空间获得灵验操纵。
（2）优化回流计划。集池塘可采纳炭砂滤池初滤水、超滤膜反清洗排水、排泥池溢流排水及上清液、浓缩池溢流排水、污泥车间上清液集池塘出水，均为重力回流。为缩小集池塘回流管线接口，百般范例回流水在厂区设置的分离井举办汇流，经分离井出水管接至集池塘进水管联通阀后。
（3）计算参数。集池塘分2个系列，灵验容积按常水位逗留工夫20min计算。废水回收池设置两格，单格容积知足一格炭砂滤池一次清洗流量。提拔泵房设置4台水泵，2用2备，全体变频。聚氯化铝（商品溶液10%）投加量10mg/L，三氯化铁（商品溶液40%）投加量50mg/L，次氯酸钠（商品溶液10%）预投加量40mg/L。
4.2进水井、格栅间、预臭氧来往池、呆板搀杂井
（1）做战安置。进水井、格栅间、预臭氧来往池、呆板搀杂井采取团体式组合安置。预臭氧采取水射器投加方法，因预臭氧来往池池体在室边疆坪下列7m深。保守大地式计算能够操纵格栅渠道底部排挤空间安顿水射器增压泵，若仍将水射器增压泵设置格栅渠道底部，将使得水射器增压泵房的透风、采光较差，增多做战的安置难度，运维办理不便，因而，将其调换至进水组团车间设置。
（2）计算参数。格栅间分2个系列，每系列设2条渠道，每条渠道设置反转式格栅除污机1台，共4台，渠道宽B=1.1m，细格栅间距为8mm。预臭氧来往池分2个系列，最大投加率1.0mg/L。总来往工夫为5min，灵验水深6m。呆板搀杂井分2个系列，每系列分2格，单池搀杂工夫30s，速率梯度G=~s-1。呆板搀杂井设置聚氯化铝及三氯化铁投加点。
4.3水线呆板搅拌清澈池
（1）进水、加药方法优化。本市已运转水厂的呆板搅拌清澈池（见图3和图4）统一系列池体的进水总管设置雷同管径或是顺着水流方位进水总管逐步减小的进水方法。本质运转反应每座池体的进水不匀称，凑近总进水管进水端的池体进水流量多，办理成效不如位于总进水管末了的池体。为办理此题目，在每座呆板搅拌清澈池进水管的手动蝶阀后设置进水堰，抬高每座呆板搅拌清澈池进水匀称性。
图3水线呆板搅拌清澈池立面
图4水线呆板搅拌清澈池平面
每池进水堰堰后设置三氯化铁投加点并预留PAM投加点，三氯化铁投加量为50mg/L。在加药间预留PAM投加系统，用于呆板搅拌清澈池清澈区有洪量矾花翻池时救急投加，PAM设置浓度0.15%，最大计算投加量0.3mg/L。每座呆板搅拌清澈池进水堰堰后设置加药斗便于查看，而且能够实行不同池体可投加不同比例的药方，职掌机动，运维便利。
（2）优化排泥放空前途。水线呆板搅拌清澈池排泥、放空保存3个前途的前提。前途一，放空及排泥加入排泥池。前途二，放空部份可重力回流至集池塘。前途三，放空部份可排入厂区浑水系统。在厂平面中设置阀门切换以知足成效须要。
（3）计算参数。分2个系列，每个系列3座池体，东西向两排机加池间距5m，设置2座配泥井。设置6座单池，直径D=25m，清水区设置斜管，上涨流速1mm/s。
（4）伞板优化计划。伞板采取预制混凝土构件并经过埋铁方法与斜撑持梁贯通，其成效是在运转工况前提下孕育导流面，使水中絮状污泥沿伞板表面陡坡下滑至污泥回流缝，并由刮泥机搜聚导出。鉴于已运转水厂某池体产生的预制构件伞板变形、零落局面，本项目思虑增多伞板的构造厚度，行将1号规格~4号规格伞板厚度由原国度准则图60mm，增多至80mm，埋铁及裙板尺寸随之调换，调换后伞板抗荷载本事将抬高。同时创议投产后每年停池检验期间举办回流缝宽度的复验办事。
4.4主臭氧来往池、炭砂滤池
（1）安置方法。设置炭砂滤池1座，分两系列（见图5）。在滤池进沟渠道设置叠梁闸，一方面可实行一个系列滤池进水，另一系列滤池停池、检验；另一方面在滤池进沟渠道加药，可实行两个系列调试不同药方来查看炭砂滤池出水水质。每格滤池进水设置叠梁闸，知足单格检验的前提。
（2）管路安置。滤池反清洗设置两根齐备自力的反清洗水管以知足两个系列滤池自力运转的须要。管廊下方叠合两个自力的出沟渠，在渠道的东西双侧预留出阀门井室的地位，用于知足两格反清洗池塘多种运转工况的切换须要。
（3）计算参数。主臭氧来往池分2个系列，采取曝气盘曝气方法投加臭氧，最大投加量0.5mg/L。总来往工夫为12min，灵验水深6m，三段投加量之比为2∶1∶1，来往工夫之比为1∶2∶2。炭砂滤池双排安置，单格面积L×B=14m×8m，共10格，一般快滤池池型，计算滤速8m/h，过滤水头2.0m。炭砂滤料层厚度：0.6m炭层、1.2m砂层，下炭层上砂层。采取煤质柱状活性炭φ15mm，砂层d10=1.0mm，K80=1.4。
图5主臭氧来往池、炭砂滤池
4.5净池塘及超滤膜车间
（1）安置方法。净池塘叠合压力式超滤膜车间安置，压力式超滤膜车间的管廊层位于南侧净池塘上部，膜堆层位于管廊层上方（首层,见图6）。净池塘导流墙采取钢筋混凝土材质，充足思虑上部膜车间做战荷载，L/W安置分离超滤膜车间柱网间距安置。
a立面图
b平面图
图6净池塘叠合膜车间
（2）计算参数。净池塘设置1座，分2格，北侧净池塘上覆土约为1.75m，南侧净池塘上叠合膜车间安置。单格净池塘净空尺寸L×B=80m×40m，灵验水深6.3m，调蓄本事20%。主加氯设置在净池塘进水侧，最大次氯酸钠（商品溶液10%）投加量为20mg/L；补氯点设置在净池塘出水的吸水井中，最大次氯酸钠（商品溶液10%）投加量为5mg/L。压力式超滤膜采取双排安置，运转膜组数按单个膜堆办理1.0万m3/d思虑，预留2组土建地位，最大计算膜通量为60LMH。
4.6排泥水办理
（1）办理工艺优化。较本市采纳南水已运转的水厂排泥水办理工艺，增多泥线呆板搅拌清澈池及污泥调质池办理单位的设置，由于泥线呆板搅拌清澈池具备较好的泥水份散成效，可去除清洗水中的藻类、细菌、两虫，可防止微生物富集，低落徊流水对水线呆板搅清澈池的打击负荷。设置调质池，用于对脱水前的污泥举办加药预办理，可保证板框压滤系统进泥浓度及絮凝剂搀杂的匀称性。
（2）车间布局。呆板搅清澈池与浮动槽排泥池、浓缩池合建，均衡池与调质池、脱水机房合建。泥棚采取轻型外挑式计算，防止浮现设置混凝土柱子孕育运泥车出入不便利的题目。
（3）计算参数。泥线机加池直径9.8m，池深5.7m。浮动槽排泥池、浓缩池别离设置2座，单座平面尺寸L×B=14m×14m，灵验水深H=4m，固体负荷0.85kg/（m2·h）。均衡池设置1座分2格，单格逗留工夫12h。调质池设置1座分2格，每座容积能够疗养单台脱水机1批次办理的泥量。脱水机房设置2台板框压滤机，1用1备，12h办事制，干泥量8tDs/d。
#5
修建物之间部分管沟计算
炭砂滤池与净池塘（叠合超滤膜车间）净距约20m，个中包含6m滤池门头及6m宽的厂区道路，设置长度约40m，净空断面尺寸（3.4m+3.3m+4.5m）×（2.6m+4m）两层的三仓管沟。管沟内安置DN0滤池出水管、DN0滤池反清洗排水管、DN初滤水管、DN膜池进水管、DN膜池产水管、2×DN膜池反清洗进水管、2×DN0净池塘进水管、DN厂区私用水管等管道，管沟设置吊装孔、检验孔、透风、照明。充足操纵管沟的纵向空间，正当安置厂区管线。
#6
论断及推敲
针对周边景观有非凡请求的清水厂工程，可采取集约型半地下下落式安置方法。在水厂建造用地界限受限时，需将保举工艺的厂平竖向与修建物平面安置兼顾思虑，可采取团体叠合式、组合式安置方法，以缓和长过程多级障蔽办理工艺与用大地积告急的抵牾，正当操纵功程占地、低落投资。
差别于保守地上式水厂以净池塘计算液位为厂区地坪计算标高基准，半地下下落式安置，办理修建物大伙加深，工艺计算上重要思虑厂区运转平安题目，向例设置溢流的修建物（如净池塘、集池塘、进水井等）可否重力自流排入计划前途，如生气足重力排出需设置泵站提拔。其它，水线办理修建物的放空可否重力接入厂区的雨水清除系统、泥线办理修建物的放空可否重力接入厂区的浑水清除系统，如不能设置放空湿井由挪移泵提拔或在池体预留集水坑依托挪移泵放空清除系统（本项目溢流管能重力自流排入计划前途，部份生气足重力放空加入厂区雨水系统的单体设置放空湿井）。
建造历程中，在寻找俭朴用地和处境交情均衡的同时，也觉察了一些值得推敲的场合：建修建安置紧凑，必定带来百般管线、水沟的精细贴合，给动工及运转维持增多肯定的难度。半地下下落式的安置也孕育了动工中洪量深基坑的浮现，动工难度和建造投资较保守地上式安置有肯定水平的增多（本项目工程单价约元/m3，较同范例工艺保守地上式水厂增多18%）。此后运转中也会增多洪量的有限空间功课请求；针对这些题目，在项目建造的各阶段要需取一些差别于保守地上式水厂的举措和办法，本事保证集约型半地下下落式式水厂建造方针更好的实行。
