栏目导语

以作品为媒，让图纸说话，感受每一个工程项目背后的设计理念和思想。“设计案例”与国内各大设计院所联名合作，深入剖析我国市政给排水新改扩建工程项目设计过程中的理念和经验，相互启迪，引领发展。

供稿单位：中国市政工程西南设计研究总院有限公司

一、项目概述

深圳市东湖水厂(原名深圳水库水厂)位于市区东北郊，在深圳水库右付坝脚下。与水库公园、老水厂和东湖宾馆相毗邻，在旅游区内。

深圳市东湖水厂的设计工作从年7月的投标，9月的初步设计到年3月完成施工图，历时总共10个月左右。本工程是我院第一次参加设计投标的中标设计项目，设计在现场进行，施工驻现场工作，自始至终没有间断。

水厂设计规模为12万m3/d，占地1.3hm2，大小构建筑物13座，建筑面积m2。施工期从年2月1日开始，年9月28日第一组制水线试车通水，到年9月28日土建验收，历时一年又七个月。经一年多来的实际运行，特别是经过冬季、夏季的考验，完全达到设计的水质要求并超过设计水量，施工图修正概算为.52万元。(未包括引进设备和仪表)。

这座水厂的设计，在标书中要求达到“净水工艺要体现我国的先进水平，尽量吸收国内外净水技术之精华；尽可能采用先进设备；釆用组合灵活的微机为主体的集中管理，分散控制系统；结合水库旅游区的特点，建筑造型尽可能注意美观，结合周围建筑环境园林化。”

在设计中从净化工艺、自动化及建筑设计均体现了设计标书的要求。这是设计中标的主要原因。

二、工艺流程

据深圳市第一水厂积累的统计资料来看，原水水质在20NTU以下者占85%,全年约有天，20—50NTU者占9%，全年约有33天，50—NTU者占4%，约有15天，NTU以上未超出NTU者占2%，仅7天。可以看出，深圳水库的原水水质较好，故在设计中采用“微絮凝+两级过滤”的净水工艺，并考虑了滤池反冲洗水的回收。

1、微絮凝池：原水由水库放水口引来经计量后进入微絮凝池。微絮凝池尺寸为5x7x7m3,要求加混凝剂后在池中形成微絮粒，以便在滤池中去除。在本工程中，微絮凝池有三个作用：首先是形成微絮粒，便于过滤；其次是通过设在池内的格网除去水体内的悬浮物和部分水生物；第三是控制滤池的运行水位，池内设有可调式溢流管。

2、滤池：本工程设初滤池和控制滤池两种。初滤池或叫一级滤池，采用无烟煤、石英砂和磁铁矿三种滤料组成。池型断面为倒锤形（楔形），它可以根据需要釆用自上向下过滤（并联）和由下向上过滤（串联）o设计滤速7m/h,冲洗强度为15L/m/2·s大阻力排水系统，自下向上反冲洗；控制滤池或叫二级滤池，为普通的双层滤料滤池，滤速10m/h,反冲洗强度14L/m/2·s两种滤池的下部支撑层均为陶土烧制的陶球。

滤池的工况有两种：当原水水质浊度在20NTU以下时，采用并联工作。即初滤池和控制滤池都同时自上而下进行过滤（这时可安排停运几格滤池进行检修）。当原水浊度高于20NTU时，其工作状态为串联，即初滤池自下向上进行过滤，控制滤池又自上向下进行第二次过滤。

3、加药系统：设计中釆用碱式氯化铝作为絮凝剂，在微絮凝池前（或内）投加。消毒采用液氯，加氯系统分为前加氯和后加氯两种。前加氯（或叫预加氯），投加在进水口处，用于杀灭水库水中的软体动物和藻类；后加氯投在滤后水中。设计中采用氯氨消毒并预留加氟的位置。

氯、氨投加设备系引进美国首都公司的产品。预投氯按进水量进行比例投加；滤后水消毒加氯除按比例投加外，还加人了一套测定清水池水中的氯含量后反馈给加氯机的信号装置，将清水池出口处水中含氯量的数据反馈给加氯机，并自动调节加氯量。加氨机是根据消毒投氯量按氯氨4：1的比例自动调节和投加。

加氯间内设有漏氯报警系统和处理装置。

送水泵房采用水泵双列布置，减少了占地面积，同时为了减少对紧邻东湖高级宾馆的影响，泵房内采用了侧墙吸音板和浮云吊顶吸音装饰板，配合抽风降温除噪装置，组成了良好的噪音抑制系统。既美化了环境，又取得了较好的降噪效果。

水厂进出水均设有电磁流量计进行计量和显示读数。

三、供电与自动化

深圳市东湖水厂内部供电有三个系统，即10kV/6.3kV送水泵房供电，10kV/0.4~0.23kV厂内供电和GNB-20/型镉镣电池直流供电，直流供电主要用于操作电源、集中控制和程序控制。

全厂共选用两台SL-/10EN型10/6.31kV低损耗变压器和两台AL7-/10EN型10/0.4-0.23kV低损耗变压器，均为同时工作。全厂最大用电负荷为kVAo10kV母线上采用电容器集中补偿来改善功率因数。

东湖水厂的自动化设计按三种形式逐渐过渡考虑。首先是就地控制，一切控制对象按个体设计就地控制，就地控制为手动，以便运行初期的调试和检修时使用；其次是集中控制，以单元的组合集中于操作台上集中控制，如泵房、滤池和加药系统各成体系；最后是全厂的计算机控制系统。这样的设计要求由低级向高级发展，并随着土建和安装的完成随时可以投入使用，而不必等全部自动化完善了才能生产。

计算机的主要功能：釆集信息如水位、进水流量、水质、水泵开启台数、出水水质等；巡回检测和数据收集如各种电量（电压、电流、有功及无功功率等）、非电量（流量、压力、水温、浊度、PH值、余氯等），控制、加药消毒和送水泵以及滤池反冲洗等；同时能够统计药物消耗、水量累计等；水厂本身的管理，制水成本核算及资金管理等。

在混凝剂投加控制方面，在设计中我们采用了自动化仪表组成的PAC调节系统，它由前馈及反馈组成。前馈控制采用原水水量乘以PAC拱加曲线，目前暂用原水浊度的开方运算和线性运算相叠加的办法来代替PAC投加曲线；反馈是将初滤水的浊度值作为信号，根据给定值和实际值的偏差进行反馈调节，以保证水质。

四、建筑与绿化

在建筑造型上，采用简洁明快手法，全厂建筑物均以白色为基调，配以浅兰色的詹口，显得格调统一，干净利落，又与周围建筑环境协调一致。临干道在大门二侧布置了较大体量的建筑：一边为水厂送水泵房，一边为水厂综合楼.又在正对大门的前方布置水塔和加药间。三幢建筑格调一致呈三角鼎立，中间陪上滤池廊道建筑、六角形的计算机房和室外螺旋形楼梯，使整个水厂层次分明，高低搭配得当。

绿化设计中多用南方水乡手法，除临干道处按规划要求有12m宽的乔木绿化带外，厂内充分利用空地和道路两旁用花丛绿化，清水池上选用热带的花木绿化，综合楼在厂内侧又増加了一个人工湖。在仅有的地面上布置了草木花卉，喷泉水湖，若闲步其间犹如进了公园，幽雅怡静，景物增色，令人心旷神怡。

在总图布置上首先遇到的一个问题是场地狭窄，要在1.3hm2的场地内布置一座12万m3/d的水厂，难度较大。为此采用的办法是“上天入地”，尽可能的利用空间。在满足使用功能的前提下，利用水塔下部空间布置了加氯间，底层布置仪表间，两翼分别为加药间和氯库，水塔地下室作进水流量计间。这样就巧妙地将分散的小型建筑物融为一体，节省了用地。清水池和回收水池放人地下，充分留岀地面进行绿化。

五、工程特点

1、深圳市东湖水厂采用“微絮凝一一过滤”的工艺流程。适用于低浊度水库水的处理，它不仅在设计投标时被认为是最佳方案，而且经一年多来运转实践所证实，它在确保水质的条件下，省去了占地大的沉淀、澄清构筑物，缩短了流程，降低了基建投资。并可避免软体动物在沉淀池的沉泥中腐化发臭的现象发生。

2、一设计了投加混凝剂、投加氯、氨及送水等计算机最佳控制系统，对于减少药耗、能耗，降低治水成本具有重要意义。由于自动化设计采取髙、中、低三个级次，从低向高逐次过渡，不致因大量的自动化调试工作而影响系统投运。我们体会到执行元件是水厂运转和自动化的关键，水厂计算机尚未最后投入运行时，水厂已生产一年了。

3、水厂在1.3hm2的场地上建成，不但整个建筑物格调一致，色彩协调，造型美观，总体布置紧凑、合理，而且有大量绿化和水面，是一座典型的花园式的水厂。

4、工程中引进了部分先进的国外水质连续监测仪和投药、消毒设备，给水厂的安全经济生产和可靠的全自动化运行提供了良好的条件，可供国内同行学习和借鉴。

六、获奖情况

城乡建设环境保护部城乡建设优秀设计二等奖

四川省人民政府四川省科技进步三等奖

七、主要参与人员

华双德、李国龙、陈振声、杨存修、蒋厚基等。

来源：本文来自西南院建院60周年项目集萃，仅供分享交流不做商业用途，不代表净水技术观点，版权归原作者与原作者出处

排版：马骏驰

校对：万梓薇

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