【正文】 水層的地下水資源 燕郊開發(fā)區(qū)南區(qū)位于大興隆起的孤山斷塊構(gòu)造凸起的南半部。在燕郊、田辛、城子、交界莊、東、西柳河屯村等地，由燕郊開發(fā)區(qū)北區(qū)生活與工業(yè)污水的排放，造成淺層地下含水層的嚴(yán)重污染，礦化度、硬度、 SO4 Cl、 NO COD 等多項(xiàng)成分超過生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)；由于小胡莊村東原磷肥廠礦渣堆的淋濾滲浸，已造成馬起乏、半壁店、冶金一局、劉斌屯、交界莊、西蔡莊，田辛莊等村莊淺層地下水大面積的砷元素超標(biāo)，已超出國(guó)家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的限額 12 個(gè)數(shù)量級(jí)。水質(zhì)基本上能達(dá)到生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為燕郊開發(fā)區(qū)的主要供水水源之一。本區(qū)馬起乏至東柳河屯一帶的第 Ⅲ 含水層組也值得進(jìn)一步作些地質(zhì)勘查工作。單井出水量可達(dá) 100200m3/h。巖性灰色、灰黑色厚夾薄層含燧石白云巖，東面接近夏墊大斷裂帶，裂隙巖溶發(fā)育。利用埋深 100250m 的第 Ⅱ 含水層組的含水砂層，設(shè)計(jì)井深 250m；對(duì)于 100m 以上的第 Ⅰ 含水組砂層，因水質(zhì)差人為因素污染嚴(yán)重，要全部進(jìn)行止水封堵，不能與第 Ⅱ 含水層組砂層串通。上復(fù)第四系地層厚 230450m，設(shè)計(jì)井深 600800m。 供水水源地的選址 一、 供水水源地的選址方案 為了滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展對(duì)供水水源的要求，根據(jù)本區(qū) 地下水水源的具體水文地質(zhì)條件，及區(qū)域地下水資源已經(jīng)超采形成水位下降漏斗的現(xiàn)實(shí)情況，為達(dá)到總供水量 50000m3/d，燕郊開發(fā)區(qū)南區(qū)供水水源地地選址方案為：多含水層、多水源地，充分開發(fā)利用深層巖溶裂隙含水層地下水資源的供水方案。 二、供水水源地地位置 1 張營(yíng)－東 柳河屯第四系孔隙含水層水源地 水源地選定在本區(qū)第四系地層厚度最大的一個(gè)古潛水山谷內(nèi)，含水砂層厚度較大顆粒較粗，單井出水量較大的地段。 2 田辛莊薊縣系鐵嶺組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層水源地 水源地選定在田辛莊村周圍及潮白河?xùn)|岸，鐵嶺組石灰?guī)r含水層埋深最淺的一個(gè)古潛山山嶺 上，面積 34km2 范圍內(nèi)。 3 小石各莊薊縣系霧迷山組白云巖裂隙巖溶含水層水源地 水源地位置選定在小石各村南與崗子屯村之間地三河市地界內(nèi)，霧迷山組白云巖地層埋藏最淺的一個(gè)古潛水山嶺上，面積約 km2 范圍內(nèi)。 三、 水源地水量的確定 結(jié)合上述水源地描述，本工程水源地共三處： 1. 張營(yíng)－東柳河屯第四系孔隙含水層水源地，日供水量 萬噸每天，消毒后可直接達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 一、除氟工藝比選 我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ GB57492020）中作為毒理學(xué)指標(biāo)之一的氟化物含量不得超過 1mg/L, 地下水中含氟量超標(biāo)時(shí) , 需要除氟。 綜合考慮技術(shù)成熟度、投資、處理效果、運(yùn)行管理，擬采用活性氧 32 化鋁吸附法進(jìn)行除氟。本工程中選用二氧化氯消毒方式。 適用條件 進(jìn)入除氟設(shè)備的原水含氟量宜小于 10mg/L, 懸浮物不宜超過 5mg/L, PH值應(yīng)在 。 多應(yīng)用于小規(guī)模除氟 多應(yīng)用于小規(guī)模除氟 處理效果 吸附容量較高 , 強(qiáng)度好 , 耐磨 , 使用壽命長(zhǎng) 性能穩(wěn)定 , 除氟后的水質(zhì)符合國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 在脫鹽的同時(shí)去除了細(xì)菌和絕大部分有機(jī)物 , 效果最好 , 出水水質(zhì)最好。水廠設(shè)計(jì)出水水質(zhì)符合《生活飲水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ GB57492020）。 水源地取水方案論證 結(jié)合論證區(qū)水文地質(zhì)條件，根據(jù)當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T對(duì)水資源規(guī)劃的意見，張營(yíng)－東柳河屯第四系孔隙含水層水源地的取水井采用線形布置，由一條輸水管輸水至水廠。 第四、擬建水廠周圍用地富裕，利于征地。 配水管網(wǎng)布置方案 現(xiàn)有配水管網(wǎng)描述 由于部分管道管徑偏小、老化、維護(hù)不善，漏失比較嚴(yán)重，目前自來水公司已向相關(guān)部門提交配水管網(wǎng)改造工程建議書，改造工程由當(dāng)?shù)刎?cái)政撥款，不列在本工程范圍內(nèi)，預(yù)計(jì)在 2020 年竣工。因此， 36 該區(qū)域需要重新 設(shè)計(jì)、鋪設(shè)供水管網(wǎng)。其中取水工程和輸水管道按最高日平均時(shí)流量設(shè)計(jì)，配水廠二級(jí)泵房和配水管網(wǎng)按最高日最高時(shí)流量設(shè)計(jì)。 三、井泵選型 經(jīng)計(jì)算比較，取水設(shè)備選用井用潛水泵，選用深井泵200QJR8091， N=22kW， 14 臺(tái)，井深 250m（張營(yíng)－東柳河屯第四系孔隙含水層水源地）； 200QJR10090,N=37kW， 11 臺(tái)，井深 600m（田辛莊薊縣系鐵嶺組石灰?guī)r巖 溶裂隙含水層水源地）；250QJR8090,N=30kW， 7 臺(tái)，井深 700m（小石各莊薊縣系霧迷山組白云巖裂隙巖溶含水層水源地）。管道沿線設(shè)連通管、檢修井等附屬設(shè)施，以便于管道維修和保證安全供水。根據(jù)燕郊 的 用水習(xí)慣， 24 小時(shí)內(nèi)用水主要集中在中午、晚上，調(diào)節(jié)容積取 20%，則清水池總調(diào)節(jié)容量為 2000020%＝ 4000m3。池內(nèi)設(shè)水位儀，監(jiān)測(cè)清水池水位，作為二級(jí)泵房和取水泵房水泵調(diào)度運(yùn)行條件以維護(hù)給水系統(tǒng)正常運(yùn)行。 二級(jí)泵房為矩形，與配電室相連，尺寸為 * 米，總面積391m2（包括泵房、配電室）。 排水潛污泵 2 臺(tái)，流量 10m3/h，揚(yáng)程 10m，功率 。二氧化氯制備采用化學(xué)法，原料為氯酸鈉 和鹽酸溶液。 鹽酸卸料泵 1 臺(tái)，功率 40 鹽酸儲(chǔ)槽 1 個(gè)， V=5 m3 亞氯酸鈉儲(chǔ)槽 1 個(gè)， V=5 m3 化鹽槽 1 個(gè)， V= m3， 功率 酸霧吸收塔 1 個(gè)， P= 四、附屬建筑物 綜合樓： （ 2 層），建筑面積 480 m2 門衛(wèi)：平面尺寸 ，建筑面積 含氟地下水處理 水廠內(nèi)主要設(shè)有濾池間、清水池、二級(jí)泵房及變配電室、消毒及預(yù)處理間、反沖洗水池、廢液調(diào)節(jié)池、綜合工房、再生液池、儲(chǔ)泥池等建構(gòu)筑物?？傔^濾面積 420m2，分為 14 格，單格過濾面 積 30m2，單格尺寸4m。 吸附濾池 設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)流量 Q=（ 30000 m3/d） 進(jìn)水氟離子含量 6mg/L 41 進(jìn)水 PH 值 吸附容量 (F)/Kg〔 Al2O3〕 濾速 v=3m/h 強(qiáng)制濾速 v=首次反沖強(qiáng)度 15L/ｍ 2清水池確定為矩形，平面尺寸 ，池深為 。池內(nèi)設(shè)水位儀，監(jiān)測(cè)清水池水位，作為二級(jí)泵房和深井潛水泵調(diào)度運(yùn)行條件。采用加藥機(jī)根據(jù)原水流量和 PH 值進(jìn)行精確計(jì)量、自動(dòng)投加。二氧化氯產(chǎn)生量 ≥95%，投加量為 。平均用水時(shí)投加量為 。室外設(shè)有防毒面具等防護(hù)措施。 近期最高日最大時(shí)設(shè)計(jì)流量 1750m3/h，設(shè) 單級(jí)雙吸離心泵 4 臺(tái)（ 3 用 1 備），采用變頻調(diào)速器控制，根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)控制離心泵開停臺(tái)數(shù)和變頻。變配電室尺寸，二級(jí)泵房尺寸 。 排水潛污泵 2 臺(tái)，流量 15m3/h，揚(yáng)程 10m，功率 。 主要設(shè)備： 潛水泵（反沖洗水泵） 3 臺(tái)，型號(hào) 250QW4601330，流量 460 m3/h，揚(yáng)程 13 m，功率 30KW。 1 格濾 池沖洗再生完畢后隨即進(jìn)行廢液處理。 潛水?dāng)嚢杵?3 個(gè)，型號(hào) ，推力 800N。 45 廢液處理藥劑采用 25%的液體氯化鈣，由計(jì)量泵投加，通過管式混合器與廢液混合。尺寸 。 （ 3）再生間 再生間設(shè)有再生液配制裝置、再生液池、再生泵等設(shè)施。 硫酸鋁再生液配制采用帶攪拌器的溶藥槽，先將固體硫酸鋁（ Al2(SO4)）在溶藥槽中配制為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%的溶液后，排至再生液池中，在再生液池中稀釋至濃度為 2%的硫酸鋁溶液備用。 硫酸鋁交換容量取 70gAl2(SO4)(F)，每格濾料再生需要固體硫酸鋁（ Al2(SO4)）用量為 7200 Kg。 主要設(shè)備： 單螺桿泵 1 臺(tái)，型號(hào) G301， 流量 5m3/h，揚(yáng)程 60m，功率 。設(shè)計(jì)儲(chǔ)藥天數(shù) 15 天。 七、綜合工房 綜合工房由污泥脫水間、加 藥間、再生間、空壓機(jī)房組成。 廢液調(diào)節(jié)池有效容積考慮事故情況適當(dāng)放大，按照沖洗再生 2格濾池產(chǎn)生的廢水量（ 2092m3）計(jì)，采用地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸 2323（有效水深），有效容積為 2116m3。 六、廢液調(diào)節(jié)池 廢液調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)濾池反沖廢水、再生廢液的水質(zhì)和水量。反沖洗水池為半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積 ，尺寸 （有效水 44 深為 米 ）。 變頻調(diào)速供水設(shè)備 1 套，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。在二級(jí)泵房水泵的總出水管上設(shè)置電磁流量計(jì)。 主要設(shè)備有： 高純二氧化氯發(fā)生器 2 臺(tái)（ 1 用 1 備）， 型號(hào)為 CPF1500E， 產(chǎn)生量 kg/h。消毒及預(yù)處理間采用磚混結(jié)構(gòu)，尺寸 ，包括儲(chǔ)藥間、儲(chǔ)酸間、設(shè)備間。二氧化氯發(fā)生器具有自動(dòng)上藥、自動(dòng)計(jì)量，同時(shí)有低藥位報(bào)警裝置和余氯測(cè)定裝置。下一步設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)以確定加酸量。 三、消毒及預(yù)處理間 原水 PH值在 左右，在進(jìn)入吸附濾池之前需要加酸使 PH 值降低到 。池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻，池頂設(shè)檢修孔和排氣管。s 二次反沖時(shí)間 h 再生時(shí)間 3h 再生液流速 m/h 工作周期 t=12d 濾料粒徑 ～ 濾料層厚度 濾料層表面至池頂高度 承托層厚度 100 mm（石英砂均質(zhì)濾料） 濾池自用水量 1500 m3/d，占產(chǎn)水量 5% 主要設(shè)備： 吸附濾料 567t 氣動(dòng)閥門 90 套 配水系統(tǒng)：橫向管間隔 85mm 布滿濾池底 板 共計(jì) 425m2 二、清水池 經(jīng)降氟處理后的清水自流入清水池。配水系統(tǒng)采用大阻力配水系統(tǒng)。濾池采用半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 尺寸 LBH=，濾池間采用鋼結(jié)構(gòu)， 尺寸 LBH=。消毒間還設(shè)有防爆保護(hù)系統(tǒng)。 與水接觸時(shí)間不少于 30 分鐘，加氯點(diǎn)設(shè)在清水池進(jìn)水管上。 變頻調(diào)速供水設(shè)備 1 套，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。 二級(jí)泵房出水至配水管網(wǎng)的輸水干管設(shè) 2 根，管徑 DN600mm。池頂設(shè)檢修孔和排氣孔。 水廠內(nèi)主要設(shè)有清水池、二級(jí)泵房、變配電室、加氯間及其綜合樓、門衛(wèi)等附屬建筑物。 輸水工程 設(shè)計(jì)規(guī)模為 萬 m3/d 。 取水工程 一、水源井布置原則 (1)、需水量和水 質(zhì)要求； (2)、地下水資源可靠； (3)、城市規(guī)劃和現(xiàn)狀； (4)、施工、運(yùn)行和維護(hù)方便； (5)、有足夠的衛(wèi)生防護(hù)范圍； (6)、用水量增加時(shí)，有擴(kuò)建可能； (7)、單井抽水影響半徑。 京秦鐵路以南、南環(huán)路以北的開發(fā)區(qū)南區(qū)，通過改造后的現(xiàn)狀配水管網(wǎng)可為此區(qū)配水，最大限度減少新建，節(jié)省投資?，F(xiàn)有部分管道管徑偏小、老化、維護(hù)不善，漏失比較嚴(yán)重。 根據(jù)《室外給水規(guī)范》 GB500132020，在水源地至水廠段設(shè)一條輸水管，以滿足一條事故，另 外一條仍能滿足通過 70%設(shè)計(jì)流量。結(jié)合鎮(zhèn)區(qū)總體規(guī)劃，配水廠選匯福南路西側(cè)，百川燃?xì)饽蟼?cè)，主要考慮以下幾個(gè)因素： 第一、此處距 城區(qū)較近，村莊密度相對(duì)較稀，輸水距離短，可減少不必要的拆遷和開挖； 第二、凈水廠占地屬于規(guī)劃建設(shè)用地，周圍環(huán)境良好、無任何污染源，能夠確保供水安全性。水廠工藝流程圖如下圖。 日常操作、維護(hù)簡(jiǎn)單、可靠 投資 活性氧化鋁設(shè)備的價(jià)格 低廉 電滲析設(shè)備的價(jià)格高于活性氧化鋁 ,略低于反滲透。 電滲析除氟同時(shí)降低了水的礦化度 , 保證了水的潔凈程度、衛(wèi)生指標(biāo)和毒理性指標(biāo)符合國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)原水水質(zhì)要求很嚴(yán)格： 濁度 ； 耗氧量＜ mg/L； 鐵＜ mg/L； 錳＜ mg/L； 游離余氯：無 水溫 540℃ ； 含鹽量＜ 35000 mg/L； 氟化物含量＜ 10 mg/L。 利用電滲析膜只允許與膜同電荷的離子透過 , 不允許異電荷的離子透過的原理 , 在電場(chǎng)作用下 , 以電位差為推動(dòng)力 , 使電介質(zhì)溶液中的電介質(zhì)遷移 , 達(dá)到濃縮分離果。這四種工藝技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，見表 所示。為了保障人民的身體健 康 , 改善飲用水水質(zhì) , 我國(guó)已進(jìn)行了大量的除氟試驗(yàn) , 目前已掌握了活性氧化鋁、電滲析、電凝聚、絮凝沉淀、骨炭 , 反滲透等方法 , 并在一些典范工程中實(shí)施和形成系列處理方法。 3. 小石各莊薊縣系霧迷山組白云巖裂隙巖溶含水層水源地，日供水量 萬噸每天，需先做除氟處理。設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查與開采井 7 眼，達(dá)到日供水量 10000m3/d。設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查與開采結(jié)合井 11 眼，達(dá)到日供水量 20000m3/d。開采埋深 100250m第四系第 Ⅱ 含水層組的地下水，設(shè)計(jì)單井出水量 12001800m3/d，井深 250260m。 30 （ B）多水源地即張營(yíng)至東柳河屯第四系水源地，田辛莊鐵嶺組水源地，小石各莊霧迷山組水源地?；鶐r部分井徑為 311mm，如上部有頁(yè)巖，鉆透后下入直徑 245mm 技術(shù)套管，含水層部分采取裸眼鉆進(jìn)，井眼直徑為 216mm，最小直徑不能小于 152mm，如有特別不穩(wěn)定地層可以下入 “飛管 ”。濾水管、濾料等各項(xiàng)技術(shù)要求，嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo) GB5029699《供水管井技術(shù)規(guī)范》及《供水管井設(shè)計(jì)施工及 驗(yàn)收