自來水廠設計應注意的幾個問題

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摘要：針對一些自來水廠設計中存在的問題，根據(jù)作者多年從事生產管理的經驗，對自來水廠總平面布置，廠區(qū)標高的確定，生產用水管網，廢水回收以及廠區(qū)各構筑物的排水等應注意的事項，提出自己的見解，提供設計參考。

　　關鍵詞：自來水廠 水廠設計 管網

　　水廠的設計中選擇水處理工藝是首要問題，合理的凈水工藝是保證供水水質的關鍵，但水廠總平面布置、廠區(qū)道路、綠化、管線設計、建筑結構、變配電、以及水廠監(jiān)控系統(tǒng)也非常重要，要結合當?shù)鼐唧w情況和發(fā)展的需要進行研究；同時水廠的運行管理也是重要環(huán)節(jié)，運行管理的好壞直接影響水廠的兩個效益。本文就水廠設計方面的幾個問題談談自己的看法。

　　1 總平面布置的注意事項

　　凈水廠總平面布置的要求是功能分區(qū)合理，各構筑物布置緊湊、流程合理、管理方便，同時盡可能利用地形，并適當留有發(fā)展的余地。但有些設計中總圖布置過于松散片面貪大，非生產性設施過多，有的水廠設計中設有游泳池、觀賞魚池、亭臺樓閣，既不符合國情浪費了土地資源，又增大了工程投資，還給水廠管理帶來不便。在總平面具體布置時下面幾點要引起設計者注意：

　?、偌拥\間應靠近反應沉淀池進口。

　?、诩勇乳g一般宜靠近濾池與清水庫。當需要對原水預加氯時，此時可能管線較長，對于水源水質較差、菌藻含量較高，預投氯量相對較大的宜把加氯間設在沉淀池前端；對水源距水廠較遠而又需預加氯的可在取水泵房處增設加氯間就近加注。另外，也可利用下面辦法解決：如系氯、水混合后加注的，可采取在加注點增設水射器；或改用氯氣輸送，距離可達100～200m.

　?、鄢恋沓睾蜑V池盡量靠近。

　　④在廠區(qū)道路布置上，各生產構筑物之間如：沉淀池、過濾池、加礬加氯間等處，必須道路便捷，除地面交通外，池與池之間也應設置架空橋，以便巡回檢查管理。

　?、菁拥\用料往往品種多樣，不易整潔，最好避開廠主干道兩側，將加礬間設到較為隱蔽的地方。

　?、逓V料堆場應盡量靠近濾池布置，并合理利用廠區(qū)空地砌筑堆砂池，以使廠區(qū)整潔，環(huán)境優(yōu)美。

　　2 廠區(qū)標高的確定

　　廠區(qū)設計地面標高宜高出廠外地面0.3～0.5m，或更高一些，以免汛期淹水。但若填方量過大，一時難以辦到，可先只填高道路。解決這一問題最可行的辦法是利用生產排出污泥，經過長期填充之后，使廠區(qū)地坪逐漸升到設計標高。

　　供水泵房一般均為地下式或半地下式，為了減小埋深，一般選在廠區(qū)地勢最低處建造，雖然泵房的地下埋深淺了，建造費用省了，但從安全生產角度來看，卻最為不利，每遇暴雨或構筑物溢水事故時，水就會涌向泵房，即使泵房外圍有排水系統(tǒng)，仍舊有被淹的危險。所以，將泵房設到地勢較高的場所比較好，或提高泵房周邊地面標高。

　　3 廠自用水系統(tǒng)設計

　　廠自用水管網宜布置成環(huán)狀管網，并分別由兩根出廠總管上接出，管徑應根據(jù)水廠規(guī)模、自用水量計算確定，但不宜小于DN200.

　　沉淀池上、清水庫邊要專設清洗用水管，管徑DN100～150；設DN50～65消火栓，沿池分布，其間距在30～60m，不宜過長。露天管線要有防凍措施。

　　雙閥濾池，進水、排水兩虹吸管的外露抽氣管，寒冷地區(qū)冬季常凍結，影響濾池運行，可在管子的一端接一個水射器，不停抽吸防凍。

　　4 濾池反沖洗排水回收

　　近年來，新設計的水廠多將濾池反沖洗排水集中排入回收池，經回收泵送回源水管中再用。但必須使回收水含泥濃度保持基本穩(wěn)定，做到均衡輸送。若時清時渾，時大時小，時送時停，人工加礬無法掌握，即使自動投加，亦不好控制，最后索性廢止不用，這已為經驗所證實?；谏鲜鲈?，回收工藝必須：

　?、俪刂性O攪拌設備（如潛水攪拌泵），使含泥濃度穩(wěn)定。

　?、诿啃r回流水量，按全民總沖洗水量的1/24考慮。

　?、刍厥粘厝萘坎灰诉^大，可按可能出現(xiàn)的連續(xù)沖洗濾池格數(shù)和總排水量考慮，或按日總沖洗水量的1/5考慮，但不能小于單格濾池沖洗排水量。過大不但會造成污泥沉積，而且占用場地。

　　④回收系統(tǒng)不宜放在加礬間和沉淀池之間。該處是加礬人員經常往返的通道，一旦阻斷，影響生產管理，故應結合排污設施，另行布置。

　?、莼厥粘厣蠎O蓋板，池內不需分格，既便于管理，也減少造價；一旦發(fā)生故障，可以暫停運行，廢水則可直接排入排污系統(tǒng)。

　　濾池反沖洗排水的回收可以節(jié)省水廠自用水量，減少水資源浪費。但若水源距水廠很近，由于回收水泵小，泵效率較低，單位電耗相對較大，很可能大于取水單位電耗，或兩者相當，同時回收系統(tǒng)還增加了設備的管理維護。若濾池使用氣水沖洗，沖洗水量減少，也可能節(jié)水不明顯，所以，回收與否應從整體上考慮。

　　5 構筑物和清洗

　　5.1 沉淀池的清洗、排泥

　　在大中型水廠，反應-沉淀池多采用隔板反應-平流式沉淀池，其排泥問題應引起重視。反應室內一般積泥甚少，排泥間除大清洗外，不經常啟用。平流沉淀池內，花墻兩側積泥最多，有時堆達池深的1/3以上。墻前（過渡區(qū)）多無排泥設施，墻后面排泥機又無法吸到，應在此兩處增設小型排泥設備，如潛污泵等，定時排泥。墻側近處、池底設排泥槽或排泥斗，作為大清洗用。

　　沉淀池出口積泥雖然相對較少，但最易影響出水水質，而排泥機的吸泥口又無法吸到，建議沿池尾墻壁內側澆筑一混凝土斜坡，坡度50～60°。出口端的積泥隨時可順坡滑卸1～2m外，這樣就可被吸泥機吸走。

　　沿池的排空閥兼有大清洗時排泥沙功能，故閥的間距不宜超過30m，以縮短清掃的距離，縮短沖洗水槍水龍帶的長度。

　　如用斗式排泥，凡連續(xù)運行的反應-沉淀池，泥斗坡度不要小于55°，以便用池內水頭排污。對于水質較好，泥沙含量很少的水庫水，山溪水等水源的反應-沉淀池，一般只在汛期水渾時運行。斗底坡度可以小到20～30°，作為停池清洗之用。

　　為保證斗式排泥不被堵塞，可在泥斗排泥管進口處接DN50的壓力水管，或在排泥管出口排泥閥內側（迎水面）接一DN50壓力水管，一旦不通則以水沖開，很快就能排泥。

　　5.2 清水池清洗及配管

　　凡較深的地下水池（如礬液儲池，清水池等）清洗時宜用潛水泵抽提排水，不能用地下排水管以重力排水。清水池的排空管應該取消。溢流管除高出廠區(qū)地面的可按具體情況考慮外，其余的都應取消。溢流管看似安全，其實弊端不少，它的存在正好給臟水臟氣留下了進庫的捷徑。有的在管頭出口蒙上紗網，甚至裝上拍門，仍然阻止不了細菌、臟水、臟氣的入侵。水廠運行中，下水道污水倒入清水池的事例，歷歷可數(shù)。如把溢流管省掉，有些人擔心清水池頂蓋在滿灌時無法承受內壓而損壞，其實這個顧慮是多余的。清水池溢水首先從人孔出流，人孔高出庫頂僅0.8～1.0m，此時清水池頂面的水壓不超過1m水頭，頂板本身結構以及池頂尚有0.5～0.7m的復土，構不成危險。這已為眾多的實例所印證。同時發(fā)生一兩次溢水事故后，值班人員必然重視水池水位的控制，使類似事故不再發(fā)生，況且清水池一般均有水位自動監(jiān)控報警儀表，就更不用擔心了。

　　6 結束語

　　水廠的設計是一個復雜的系統(tǒng)工程，設計中除要求投資省、技術先進外還要充分考慮施工安裝、生產管理等諸多方面，因此難免出現(xiàn)一些問題或考慮不周的地方，只要我們對每一個環(huán)節(jié)認真研究，并深入現(xiàn)場不斷總結經驗，就可避免失誤，使設計更趨完美。