【正文】 ...................................................... 133 某 供水工程可行性研究報告 某 市政設(shè)計研究院有限責任公司 1 項目背景及項目建設(shè)的必要性 項目背景 某 市于 2020 年啟動建設(shè) 江北化工產(chǎn)業(yè)開發(fā)帶，屬國家級大型工業(yè)園區(qū)。 建設(shè)項目的必要性 為切實推動 某 的建設(shè)，確保化工園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)和生活正常進行，盡快使化工園區(qū)形成規(guī)模，創(chuàng)造良好的投資環(huán)境，并為化學工業(yè)園區(qū)的健康發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)設(shè)施條件，香港貝斯國際投資有限公司和 某公用事業(yè)有限責任公司共同投資組建 某 水業(yè)有限公司，建設(shè)化工園區(qū)供水工程，為園區(qū)招商入駐企業(yè)提供生 產(chǎn)、生活用水，以滿足園區(qū)發(fā)展的需要。在此對以上各部門工作的大力支持表示感謝。并且綜合財務(wù)評價和國民經(jīng)濟效益兩項分析，在企業(yè)財務(wù)方面，一期工程制水成本為 元 /m3（還完貸款后年份），按測算售水價格 元 /m3，則企業(yè)在財務(wù)上可獲利 萬元。 地形地貌 規(guī)劃區(qū)地形較平坦，僅在 某 鎮(zhèn)的西北部有少量丘 陵部分，高程在12～ 30m（吳淞高程，以下同）左右，起伏平緩，綠化植被情況較好。雨季多集中于 6～ 9 月份，其中 6～ 8 月平均降水量，占全年總降水量的 45%， 雨水多的 1954 年夏季降水量達， 1931 年 7 月一個月降水量達 。該廠內(nèi)現(xiàn)地面黃海標高 ～ ，相當于吳淞標高～ 。 鑒于本次 某 內(nèi)，工業(yè)用水 比例較大 ，所以利用方法 2 和方法 3 來預測水量，對用水量的估算偏差較大；而方法 1 中 根據(jù) 較為準確的 各類 工業(yè)用地指標 ，在結(jié)合相應行業(yè)用水指標，即可相應估算出需水量。 表 為現(xiàn)狀用地狀況，其中工業(yè)用地主要為 某 等石化工業(yè)。 某 片區(qū)現(xiàn)狀用地性質(zhì)分類表 表 某 供水工程可行性研究報告 某 市政設(shè)計研究院有限責任公司 11 結(jié)合上表中用地現(xiàn)狀，可以推斷出目前工業(yè)園區(qū)中工業(yè)用地用水量指標達到 萬 m3/(km2d)，根據(jù)工業(yè)園中規(guī)劃用地性質(zhì)可以 推測出總用水量為 126萬 m3/d（包括 某某 工業(yè)用地）。 某 片區(qū)供水總規(guī)模 萬 m3/d。d) 用水量萬 m3/d 備注 工業(yè)用地 730 倉儲用地 130 公共設(shè)施用地 82 對外交通用地 397 道路交通用地 238 公用工程用地 180 綠化用地 140 總用地 1897 某 供水工程可行性研究報告 某 市政設(shè)計研究院有限責任公司 15 （ 7 km2）、二期開發(fā)區(qū)（ km2）。 水質(zhì)目標 工業(yè)水：達到工業(yè)用水水質(zhì)標準 生活水：達到國標 GB5739－ 85 標準 本工程根據(jù)與業(yè)主等單位的共同商定，工業(yè)水水質(zhì)按生活給水標準，僅在工藝中取消消毒環(huán)節(jié)。因此，本項目從長江取水對長江水資源開發(fā)利用及規(guī)劃均不致帶來影響，并且取水保證率較高。因此，化學工業(yè)園供水工程的供水系統(tǒng)方案主要針對水質(zhì)和水壓的不同要求，選擇合理的、既經(jīng)濟又具有可操作性的供水系統(tǒng)方案。采用分質(zhì)供水則水廠內(nèi)凈水工藝復雜、管理不便，同時需幾套輸水管網(wǎng)，在城市干道中很難實施。因而，本工程一期建議用統(tǒng)一水質(zhì)供水系統(tǒng)，其出廠水水質(zhì)滿足現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》要求（除細菌指標外）。 由此可見，如若按統(tǒng)一水壓供水， 某 片的供水需多提升 12m，按該片總需水量 30 萬 m3/d 規(guī)模計，每年多耗約 465 萬度（ k 日 取 計）。單井最大涌水量可達 3000m3/d，水溫 18℃左右?？傆捕仍?291～ 828mg/L 之間，在291～ 450mg/L 的硬水只占三 分之一，大于 450mg/L 的極硬水占總數(shù)的三分之二左右。根據(jù)我院的了解，化工園區(qū)附近可供選擇的水源有大廠區(qū)水廠水源、 某 水廠水源和黃天蕩水源三個水源。本供水工 程考慮到將達到總規(guī)模為 60 萬 m3/d，利用此取水頭部，不利于水廠遠期的擴建。 經(jīng)過以上 的全面分析和比較，確定采用長江水作為取水水源，取水頭部位于長江黃天蕩水源保護區(qū)。因此，長江是水廠的理想水源，取水水源地的水質(zhì)、水量都能滿足擬建項目的取水要求。 綜上所述， 某 水廠供水系統(tǒng)方案投標采用“統(tǒng)一水質(zhì)、分壓供水”的供水系統(tǒng)方案，供水水源為長江黃天蕩水源保護區(qū)。此外，將取水泵房與凈水廠合建，可以省去取水泵房的便電所，節(jié)約引水管線長度，降低造價，便于統(tǒng)一管理，具體技術(shù)經(jīng)濟比較見下一節(jié)。在 1959 年以來的近期演變中， 80 年代前以自然演變?yōu)橹?，其變化特征是洲頭崩退、深槽岸線沖退、邊灘岸線淤積，灘、槽移位，左汊不斷衰退，右汊發(fā)展，平面變形較大。 龍?zhí)端?1970 年前處于自然演變期，河道大幅度左淤右沖，變化劇烈。 西壩～拐頭一帶 是八卦洲的匯流段，也是龍?zhí)端赖纳蠌澋?，位于水流的凹岸，主流貼岸。 從局部分析來看，西壩段（ NJA12－ NJA15 斷面）岸線在上世紀70 年代中期初步得到控制。 NH07～ NH08 附近的槽尾雖有沖刷下伸，但左擺幅度較小。 根據(jù)本文分析擬建水廠取水口工程段近岸河床條件，取水口NJA12－ A 斷面附近在已做拋石工程范圍的上游，也在西壩段微彎頂沖區(qū)的上游。近岸的 0m～－ 35m 線相對較為平順，其中－ 10m、－ 20m、－ 30m 線距 0m 岸線距離適中， 2020 年 11 月測圖分別為 3 6 108m。從擬建的位置來看， NJA12－ A 斷面附近屬分汊河段匯流段河彎頂沖位置的上游，深槽貼岸，岸線多年來基本穩(wěn)定。從長遠來看，隨著河床的自動調(diào)整作用，局部水域的微小變化將更加趨小 。近一步深化設(shè)計中應充分考慮岸坡穩(wěn)定，盡量減少取水工程對岸坡的影響。 經(jīng)以上分析比較，擬采用垂直向上式喇叭管取水頭部，并結(jié)合本工程的實際情況，從長遠考慮，為安全起見，采取將來取水口可外延的措施。本工程取水規(guī)模較大，引水管單管管徑達到 DN1800，且引水管長度達 1700m 左右，故 從工程的安全重要性 考慮 ，本設(shè)計進水管采用自流進水形式。 某 供水工程可行性研究報告 某 市政設(shè)計研究院有限責任公司 33 水泵 特性 比較表 表 通過上述技術(shù)經(jīng)濟的綜合比較，本工程推薦雙吸離心泵方案。下面就目前市場上通用的幾種管材的特點性能進行比較 。承受內(nèi)、外壓的能力較高，且管接頭采用柔性橡膠接口，施工方便。運輸較困難， 管材價格高。缺點是對敷設(shè)要求較高，要求回填土的密度達 90％以上，故使用場合受限制。當管徑增大，綜合造價也相應提高。為保證供水可靠性和不間斷性，取水頭部和引水管一次建成。水質(zhì)符合地面水環(huán)境標準 Ⅱ 類標準。 （ 2） 凈水工藝選擇中，除了從衛(wèi)生角度考慮外，主要對象為去除水中懸浮物（濁度）。 （ 6） 根據(jù)水質(zhì)情況及當?shù)刎浽辞闆r，混凝劑以液體 堿式氯化鋁為主。 因此，常規(guī)水處理工藝系指對一般濁度的原水采用混凝、沉淀（或氣?。⑦^濾、消毒的凈水過程，以去除濁度、色度、細菌和病毒為主的處理工藝。 （ 2）強化常規(guī)水處理 常規(guī)水處理工藝的主要目的是去除水中濁度、色度和致病微生物。 與臭氧──活性炭以及生物預處理工藝相比，強化常規(guī)水處理工藝具有投資省、流程簡單、構(gòu)筑物少、占地少以及經(jīng)常運行費用低等優(yōu)點，更適合對原有系統(tǒng)的改造，但其去除有機物的效果相對較差。為了取得良好的凈水效果，各個處理工藝都應保證應有的條件或工藝參數(shù)。 經(jīng)理論分析，低溫低濁度水難以處理的原因是多方面的，但水溫低的影響是主要的因素。 此外，水溫對凝聚劑的水解反應也有明顯的影響，水溫低對無機鹽類凝聚劑（鋁、鐵鹽）的水解速度極為緩慢，再加上水溫低時，水的粘度大，也會增加水流剪力，不利于微粒碰撞、凝聚和絮體成長，從而減慢了沉淀速度。在絮凝過程中，最終未能生成較大的絮體，低濁度的因素起重要影響。常用的助凝劑有活化硅酸、聚丙烯酰胺等。 某 供水工程可行性研究報告 某 市政設(shè)計研究院有限責任公司 40 這兩種方法有一個共同點，即都是設(shè)法將水中微粒變成大顆?；蛭接诖箢w粒上以便截留分離。這種方法處理低溫低濁水雖然效果良好，但當原水濁度達 100NTU 以上時，效果甚差，不能適應全年水質(zhì)變化。即當?shù)蜏氐蜐峄蛟孱?大量繁殖季節(jié)，絮體顆粒不容易下沉，浮沉池以氣浮方式運行；當夏季原水水溫和濁度升高時，則改為沉淀方式運行。 常規(guī)水處理工藝雖在保證飲 用水水質(zhì)方面起著重要作用，但并不能去除水源水中的天然有機物和微量有機污染物。 生物預處理去除微污染技術(shù)，在國內(nèi)有代表性的處理構(gòu)筑物有生物接觸氧化池和淹沒式顆粒填料生物接觸氧化池（簡稱生物陶粒濾池）兩類。 而通過膜處理的水可以較完全地去除微污染物，包括有機污染物和消毒副產(chǎn)物，改善了色度、濁度、臭味和微生物等多項指標。 水源受到污染的水廠，其處理方法世界各國較多采用氧化和吸附工藝，主要是應用臭氧和活性炭，以彌補常規(guī)處理的不足，使多種多樣的污染物，尤其是有機污染物得以去除。不過，常規(guī)處理工藝不管有無生物預處理，并不能改變水源水的致突變性，處理前后水的致突變性沒有明顯的差別。 （ 5）生物預處理 生物預處理是微污染原水的可行處理方案之一。 浮沉池并不是氣浮與沉淀兩種工藝的前后串聯(lián)，而是在斜板（管）沉淀池的基礎(chǔ)上，安裝了氣浮設(shè)備，成為兼有氣浮池和沉淀池兩種作用的池型。 我國近年來應用紊流理論發(fā)展起來的新池型－－網(wǎng)格絮凝池，已在很多工程中得到應用，尤其在低溫低濁水處理中，它能形成良好絮凝條件， 可降低凝聚劑用量，縮短絮凝時間，較好地克服和緩和低溫低濁對水處理效果的影響，受到人們的關(guān)注。 二是利用泥渣的剩余活性，相當于增加了水中顆粒的數(shù)目，故可保證有較充分的碰 撞機會，消除低濁度引起的不足。 一是加強混凝過程，促使水中微粒逐漸生成粗大的絮體以便為后續(xù)的沉淀、過濾創(chuàng)造良好條件。 從上節(jié)分析可知：低溫季節(jié)時 3 個處理過程都受影響。在絮凝沉淀過程中，顆粒細小的懸浮物和膠體雜質(zhì)卻在水中長期處于分散懸浮狀態(tài)，具有“膠體穩(wěn)定性”。為此，在探討低溫季節(jié)水質(zhì)難以處理的原因時，首先應了解低溫季節(jié)水質(zhì)的某些特點。我國南方地區(qū)冬季也存在相對的低溫低濁問題。盡管由于原水水質(zhì)的不同，對有機物的去除效果也會有一定差異，但一般均可達到 20%左右。 為了改善濾池過濾性能，可根據(jù)原水情況考慮投加助濾劑，以提高去除率，降低出水濁度，但運行周期則相應縮短。 凈水工藝方案的擬定應針 對長江黃天蕩的原水水質(zhì)特點，以最低的基建投資和經(jīng)常運行費用達到要求的出水水質(zhì)。 （ 4） 為了使出水水質(zhì)符合國家標準，對各處理階段要求的控制濁度值為：沉淀水﹤ 7NTU，過濾水（出廠水） ≦ 1NTU。 化工園區(qū)預測的供水對象，與建設(shè)方和有關(guān)部門共同研究，確定本次工程出水水質(zhì) 達到國標 GB5749－ 85 有關(guān)水質(zhì)標準（除細菌學指標外） 。 管材 項目 鋼管 球墨鑄鐵管 HOBAS 管 預應力鋼筋砼管 綜合造價 元 /m 9400 9600 8200 6400 摩阻系數(shù) i=? i=? i=? i=? 某 供水工程可行性研究報告 某 市政設(shè)計研究院有限責任公司 36 沉管段 50m，頂管段 1650m。由于本工程對于化工園區(qū)供水有著極其重要的意義，供水安全問題尤為重要，結(jié)合技術(shù)性能、價格、施工管理經(jīng)驗等多方考慮，本工程引水輸水管線推薦采用鋼管。其技術(shù)經(jīng)濟比較詳見表 四種管材的經(jīng)濟特性表 表 注：表中綜合造價均按 DN1800 管徑計算。 （ 4） HOBAS 管 （玻璃鋼夾砂管） 屬于近幾年來的新型管材，耐腐蝕，重量輕，內(nèi)壁光滑，摩阻系某 供水工程可行性研究報告 某 市政設(shè)計研究院有限責任公司 35 數(shù)較小，在同等水量和揚程下，管徑可適當減小一級。缺點是管接頭及管配件需向廠家購買，不便于現(xiàn)場施工方案調(diào)整。缺點是需要做內(nèi) 外防腐處理 。 件好 求較低 缺 點 ，增加泵房平面尺寸 ，需考慮通風、采光費用及上下樓梯的費用 高，要求進水流道滿足一定的長度要求 ，流道分隔較多 ，能耗高 高 ，安裝檢修難度 較 大 高 投資 1128 萬元（一次性投資） 960 萬元（一次性投資） 節(jié)電 萬元 /年 某 供水工程可行性研究報告 某 市政設(shè)計研