15(水厂总体设计).docx

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1、15、水厂总体设计115.1 水厂布置一般要求115.1.1 水厂布置组成内容115.1.2 水力高程215.1.3 场地平整315.1.4 平面布置形式515.2 水厂附属建筑物1915.3 水厂平面布置设计2615.3.1 管线和水力高程设计2615.3.2 高程布置和土方平衡设计3415.3.3 水厂绿化及道路3515、水厂总体设计15.1 水厂布置一般要求15.1.1 水厂布置组成内容净水厂布置是根据确定的净水工艺,将处理构筑物和辅助建筑物进行合理组合,以达到净水厂整体功能的总体设计。净水厂布置的主要内容包括水厂的平面布置、高程布置以及各种管线的设计。净水厂布置的基本原则应做到流程合理

2、、管理方便、节约用地、环境优美,并能与今后发展合理结合。由于影响净水厂布置的因素众多,例如拟建场地的地形、地貌、地质条件,选用净水构筑物的形式,当地的气候特征,场地周边的环境条件,今后扩展的要求以及操作管理的经验等等,都将影响净水厂的布置,而各项目拟建厂址的条件又各不相同,因此在进行净水厂布置时,应因地制宜进行多方案比较,从中择优选用。一般净水厂的布置主要有以下4部分组成:(1)水处理构筑物净水工艺处理构筑物,如絮凝池、沉淀(澄清、气浮)池、滤池、清水池、二级泵房、加药间、滤池冲洗设施及排水泵房等,是净水厂的主体。(2)辅助建筑物为水处理构筑物服务的建筑物,如变配电室、化验室、机修间、仓库、食

3、堂、值班宿舍、办公室、门卫室等。(3)连接管(渠)水处理构筑物单元之间的连接管(渠),以及加药管槽、排泥管道、厂用水管道、雨水管道、污水管道、电缆沟(槽)及相应的仪表、阀门等。(4)道路及其他交通运输道路、厂区绿化布置、照明设施、围墙等。15.1.2 水力高程水厂的水处理工艺确定后,应根据各处理单元的位置及处理单元间管(渠)的布置,计算流程的水头损失,给出水处理工艺的水力流程剖面图,并确定各处理单元设置的高程。在计算流程水头损失时应考虑到净水构筑物可能超负荷运行的因素,适当留有余地。构筑物具体高程的确定应综合考虑水厂原地面高程、设计地面高程以及进厂水位高程。水厂设计地面高程应保证在供水或暴雨时

4、不被淹没,并与周围地形及道路有机衔接。当水厂设计地面高程比原地面高程高出较多而需要填土时,应注意尽量使构筑物基础座落在原地面以下,以减少地基处理费用。通常在常规处理工艺流程中,各处理单元间采用重力流。若常规处理后续设置深度处理构筑物时,一般设置中间提升泵房,以避免后续处理构筑物及清水池埋设过深。为使水处理过程中的水头损失为最小,要尽量将净水构筑物密集布置,这样既节省能耗,又方便管理人员的巡检。有条件时构筑物之间的联结可采用渠道。水处理过程中产生的废水,经渠道、管道重力流至废水收集池。若条件许可,废水经渠道或管道重力流至厂外河道;若厂外河流水位较高,重力流有困难时,应设废水泵提升排至厂外河流;必

5、要时还可在压力管道上设重力旁通管,当厂外河流低水位时废水可通过旁通管重力排出。15.1.3 场地平整若水厂设置在丘陵地带且地势起伏较大时,不仅要考虑水力流程的顺畅,还要考虑由于构筑物设置引起的土石方工程量。一般情况下,水处理构筑物中埋设最深的清水池宜设在较低洼处。当地形坡度较大时,净水构筑物可按等高线布置,或组合布置在不同梯级平台上,水力流程则从高到低,但须充分考虑构筑物之间的交流运输道路。在复杂地形布置水厂构筑物时,应作详细的土方平衡计算,以尽量减少土石方工程量。图15-1杭州市九溪水厂平面布置图1抗咸一期取水泵房;2九溪水厂取水泵房;3配水井;4一沉淀池;5一滤池;6清水池;7一二级泵房及

6、吸水井;8废水泵房;9一加矶加氯间;10综合用房;11一电修仪修泥木工间;12职工宿舍;13综合楼图15-1所示为杭州九溪水厂平面布置图。水厂规模为60万m3do厂址位于钱塘江边,由于原地面标高较低,为满足防洪要求,设计地面标高约需提高4m左右。若按常规的高程布置,将净水构筑物设置于设计地面上,不仅增加填方工程量,还将增加地基处理费用。因此,该厂的高程布置采用了将构筑物置于原有地基上,沉淀池顶和滤池管廊操作层略高于设计地面的布置,取得了较好效果。图15-2所示为绍兴汇津水厂平面布置图,总规模40万n?/d,分二期建设。由于水厂采用重力供水,根据供水压力的高程要求,厂址处于二个山坳之间,地形十分

7、复杂。经过多方案比较,最终确定将一、二期的主要净水构筑物分别布置在二个山坳内,在其交汇处布置生活附属建筑群,而在中间Ill坡上设置加药间。对于设计地面高程则进行了详细的土方平衡计算,做到了填、挖方量的平衡。平整后的水厂地面高程从53.6m逐渐降低到46.0m(不包括保留的山坡地形),中间布置成多级阶地。图15-2绍兴汇津水厂平面布置图1一折板絮凝平流沉淀池;2一气水反冲均粒滤料滤池;3一加矶间研库;4一加氯加氨间及氯库氨库;5液铝池;6废水回收池;7鼓风机房及冲洗泵房:8污泥池;9配电间;10机修车间与仓库;11管理办公;12食堂;13一化验;14一控制室;15汽车库;16传达室和大门;17一

8、道路;18一围墙15.1.4 平面布置形式15.1.4.1 平面布置的影响因素平面布置是一项综合性很强的设计工作,它不仅需考虑工艺的要求,还需要结合土建、电气、建筑、环境等进行综合考虑,涉及平面布置的影响因素颇多,主要包括以下方面。(1)地形条件水厂的建设需要一定的占地面积,当水厂的占地面积受一定限制时,除了净水工艺宜选择较小占地面积的净水构筑物外,平面布置应尽量采取密集形式。采用构筑物叠合的布置(例如沉淀池、快滤池下叠建清水池等)也是减少占地面积的一种有效措施。当拟建厂址地形不规则时,首先要把生产构筑物布置在较宽阔的区域,并尽量布置齐整,在此基础上利用不规则地形的区域布置辅助的生产和生活附属

9、建筑,如处理确当,往往会起到很好的效果。当厂址内有塘、沟等地形时,应尽量避免在塘、沟处布置埋深较浅的构筑物,而以布置地下部分较深的构筑物(如清水池、二级泵房等)为宜,以减少地基处理费用。当水厂地形为坡地时,可按照处理构筑物的流程,布置成若干台阶,以减少土石方的开挖量。(2)地质条件为保证净水构筑物流程的畅通,净水厂设计对净水构筑物的沉降有较严格的要求。因此在净水厂布置时必须对厂址的地质条件给以充分重视。在地质条件变化较大的情况下,须根据具体地质条件布置净水构筑物,尽量避免一座构筑物建在不同地质交错处,以免构筑物产生不均匀沉淀,影响正常运行。当地基的承载力或沉降不能满足要求而需要进行地基处理时,

10、为了减少地基处理的范围,有可能采用构筑物叠合布置的形式较为经济,因此在具体设计时应通过技术经济比较确定方案。水厂构筑物不少设置于地下,因此对于厂址范围的地下水位应加以关注。构筑物的设计以及施工中应注意采取相应抗浮措施。在以往的经验中,曾出现不少因忽略抗浮而造成清水池浮起的事例。当厂址范围的地质有可能在地震时发生液化,或存在膨胀土等地质条件时,设计中应按有关规范采取相应措施。(3)气象条件对于寒冷地区的水厂,净水构筑物应设于室内。为了减少保温建筑物的体形,降低工程造价,净水构筑物宜选用占地面积相对较小的处理工艺。在寒冷地区设置水厂,一般需采用集中供暖。锅炉房的位置既要考虑接近用热负荷集中的地点,

11、又要考虑锅炉房对周围环境的影响。对于气温较高,日照较强的地区,要注意构筑物中可能引起的藻类生长,必要时可采取适当的遮阳措施。(4)发展要求新建净水厂往往采用分期建设,因此净水厂布置时需要对今后的发展作出总体规划,对于远期用地,需要在规划上加以保留。为了保证已建设施的正常运行,扩建构筑物的布置应尽量减少对已有设施的干扰。各期扩建的构筑物宜相对集中。为了管理方便,以及总体投资的经济合理,有些构(建)筑物可以采用按远期一次建成,设备分期安装,例如加药间、二级泵房等。附属建筑物(如办公楼、机修、仓库等)则宜按远期一次建成。需要与远期连接的管道,设计中也应留出接口。除了考虑水量扩大需要留出扩建用地外,有

12、时还需考虑由于水质要求和环保要求,而可能增建相应构筑物,如预处理、深度处理、污泥脱水处理等。由于预处理、深度处理和污泥处理等均需与原有净水构筑物有机衔接。因此在平面布置时应作出合理安排。图15-3所示为某具有生物预处理、深度处理和污泥脱水处理水厂的规划方案图,水厂规模为50万m3/d。常规处理采用平流沉淀池和均质滤料滤池;预处理考虑采用陶粒生物滤池;深度处理为臭氧和活性炭吸附。平面布置根据厂址地形,将处理构筑物布置在较完整的区域,不规则部分布置生活区。考虑到分步实施的可能,在满足流程要求的前提下,将预处理、深度处理和污染处理分别设于常规处理的外侧。这样,即使该部分暂时缓建,也不影响水厂布置的完

13、整性。图15-3具有预处理、深度处理和污泥处理的水厂平面布置方案图(5)环境影响水厂周边的环境对净水厂的布置也会带来一定影响,在平面布置时应结合考虑。水厂的进厂道路需与城市道路相连接,而水厂的主要入口一般布置为生活区,这也就确定了生活区在平面布置中的位置。此外,水厂建筑物的布置还应与周围建筑相协调。水厂雨水、废水以及生活污水的排放,应密切结合当地的条件,当附近有城市雨水和污水管时,应首先考虑将雨水、污水接入城市管道。由于水厂废水中含固体物质较多,一般需寻找合适的排放出路,例如利用废弃的塘、浜等作暂时的堆放,经济条件许可时,宜进行污泥的脱水处理。当水厂布置在山地、沟坡内时,应特别注意防洪设计。当

14、水厂设于居民密集地区时,应注意水厂噪声源(例如泵房、鼓风机房等)对附近居民的影响,布置时应尽量将噪声源远离居民区。此外,加氯间、危险品仓库的位置也要考虑一旦外泄时的影响。15.1.4.2 平面布置的主要形式净水工艺处理构筑物是厂平面布置的主体。一旦水厂厂址确定,首先就要依据地形的特征及进出水管的走向,布置处理构筑物单元,然后进行辅助建筑物等的布置。净水厂平面布置的形式可分为直线式、折角式、回转式以及组合式。(1)直线式直线式平面布置是采用较广泛的形式之一,当厂址地形条件允许,净水处理构筑物可以根据流程布置成一直线。由于直线式布置构筑物单元间连接管线较短,管理方便,并且有利于今后生产构筑物作并行

15、布置的扩展,因此,在大中型水厂中采用较多。图15-4所示为南京市北河口水厂扩建工程平面布置图。北河口水厂扩建工程建于长江大桥堤外,利用滩地进行填土建设。根据可利用土地范围,南北向长约340430m,东西向长约32040m0净水工艺采用平流沉淀池和气水反冲快滤池,进、出水方向为西面进水、东面出水。扩建工程总规模为60万n?/d,分二期建设,净水构筑物分为三组系列,每系列20万n?/d。净水构筑物按流程由西向东布置加药间、沉淀池、快滤池、清水池和二级泵房,呈直线式布置。原北河口水厂图15-4南京北河口水厂平面布置图1级泵房;2闸门井;3沉淀池;4一滤池;5清水池;6一二级泵房;7加矶间;8一加氯间:9一空压机及冲洗泵房;10污泥调节池;11一矶液池:12雨污水泵房;13一仓库;14电修间;15一机修间;16一泥木工间;17综合楼;1835kV6kV变电所;19一集中控制室;20食堂;21车库;22危险品仓库;23宿舍;24一门卫室;25一翻砂场图15-5所示为上海凌桥水厂平面布置图。凌桥水厂总规模为40万m3d,分二期建设,每期20万n?/d。主要净水工艺采用平流沉淀池和均质滤料滤池。水厂布置也采用了直线式一、二期净水构筑物采用对称布置,布局紧凑。0O一期工程3二期工修图15-5凌桥

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