【文章內(nèi)容簡介】 械維修較麻煩，抗沖擊性能弱于平流沉淀池。經(jīng)綜合比較，由于廠區(qū)用地緊張，本次設(shè)計采用斜管沉淀池，并考慮將穿孔旋流絮凝池與沉淀池合建。 (4) 過濾 過濾是水質(zhì)凈化過程主體工藝的重要環(huán)節(jié)，過濾效果的好壞直接影響到出廠水水質(zhì)。我國濾池均采用快濾池，主要池型有普通快濾池、雙閥濾池、無閥濾池、移動罩濾池、虹吸濾池、 V 型濾池等。布水方式有小阻力配水、中阻力配水、大阻力配水。沖洗方式有水沖和汽水聯(lián)合沖洗兩種。 V 型濾池的氣水反沖洗濾池控制系統(tǒng)復(fù)雜，造價高。普通快濾池、雙閥濾池相近，區(qū)別僅在于雙閥濾池用虹吸管代替了進水閥門和出水閥門，它們均具有管理方便、運行效果好的特點，缺點是閥門多、管線較復(fù)雜，同時適用于規(guī)模較大的水廠。 虹吸濾池適用于中、小型水廠，利用自身清水渠中的水頭進行反沖洗，不需要設(shè)置專用和沖洗設(shè)備、進水和排水均利用虹吸、操作管理方便、易于實現(xiàn)自動化、運行費用省等的優(yōu)點，但同時亦存在著受沖洗水頭的限制，反沖洗效果差、反沖洗時對產(chǎn)水量有一定的影響等缺 點。 無閥濾池的池型較老，濾池中不需閥門，并可實現(xiàn)自動運行，但由于濾池處于封閉的池體中，不能隨時了解濾池的運行情況，翻砂較困難，并且安XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 24 裝時對管道標高的要求嚴格；三角連通渠的斷面很小，施工時搭模、拆模和澆混凝土都很困難；反沖開始時強度較高，易出現(xiàn)跑砂、跑煤現(xiàn)象，但到?jīng)_洗末期強度下降，更因沖洗水箱小沖洗歷時短暫，使濾層難以洗凈；偶爾虹吸管和虹吸破壞斗的標高不當，更使濾池不能正常沖洗，導(dǎo)致過濾周期縮短，水質(zhì)不能保證。 本工程可性研究修編報告中所推薦的濾池型式為重力無閥式濾池，但綜合考慮上述因素并結(jié)合水廠的擴建規(guī)模 ，從池型的適用角度出發(fā)，本次設(shè)計濾池的型式擬采用虹吸濾池。 構(gòu)筑物設(shè)計 本次凈水廠部分擴建設(shè)計規(guī)模為 ，廠自用水率為 7%。 ? 配水井 功 能：將經(jīng)原水輸水管道輸送至廠區(qū)的原水，經(jīng)可調(diào)堰門分配至新、老兩期構(gòu)筑物，同時可解決兩期絮凝池水位不一致的問題。 設(shè)計規(guī)模： 數(shù) 量： 1座 平面尺寸： BL＝ 設(shè) 備： 鑄鐵可調(diào)堰門 ? 穿孔旋流絮凝池 設(shè)計規(guī)模： 數(shù) 量： 共 1座，分 2組，每組 6格 XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 25 單座平面尺寸： BL＝ 絮凝時間： 24min 過孔速度： v=~排泥方式： 單斗單管排泥 ? 斜管沉淀池 設(shè)計規(guī)模： 1x104m3/d 數(shù) 量： 共 1座，分 2組 單座平面尺寸： BL＝ 清水區(qū)上升流速： 排泥方式： 單斗單管排泥 ? 虹吸濾池 設(shè)計規(guī)模： 1x104m3/d 數(shù) 量： 共 1座，分 6格 單座平面尺寸： BL＝ 單格濾池面 積： F= 設(shè)計濾速： Ｖ＝ 6m/h 強制濾速： Ｖ＝ 進水方式： 小虹吸管 排水方式： 大虹吸管 配水系統(tǒng)： 小阻力配水系統(tǒng) 反沖洗強度： 15l/ XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 26 沖洗歷時： 6~7分鐘。 采用雙層濾磚配水系統(tǒng)，濾料選用石英海砂，砂粒粒徑 d0=~，k80=，砂層厚 。卵石支承層 d0=2~32mm，分層級配，支承層厚 。 ? 清水池 水廠現(xiàn)有兩座清水池，清水池容積總量為 1300m3，本次設(shè)計清水池容積設(shè)計考慮兩方面因素，一是擴建規(guī)模 的清水池的調(diào)節(jié)容積按擴建最高日設(shè)計水量的 15%考慮，二是針對現(xiàn)有兩座清水池容積不能滿足調(diào)節(jié)容量為 10%的要求，本次設(shè)計適當增大新建清水池的容積，使擴建后水廠清水池容積總量達到水廠最高日設(shè)計水量的 11%。 本次設(shè)計清水池池型為矩形，單池平面尺寸 BL＝ ，有效水深 米 ，有效容積 1905m3，清水池內(nèi)設(shè)檢修孔、通氣孔、溢流管及電容式液位變送儀，能連續(xù)測量池中水位，發(fā)出池中水位信號，并能對上、下限水位進行報警，清水池池頂覆土，并種植草皮和花卉，但不得種植木植物和需施肥的花草。 ? 加藥間 加藥間 包括加礬加氯兩套系統(tǒng)，土建按 1x104m3/d 規(guī)模設(shè)計，平面總面積141 平方米 。 根據(jù) XX縣自來水公司使用習(xí)慣、貨源供應(yīng)情況和現(xiàn)有水廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，絮凝劑選用聚合氯化鋁，投加量隨水質(zhì)濁度變化而用量不同，以下用作設(shè)備選用參考，最高投加量為 15mg/l，平均投加量為 10mg/l。加藥間內(nèi)設(shè)溶液池，每班溶藥一次，分兩格使用。溶液池的有效容積為 1m3，投加濃度 5%，采用XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 27 隔膜計量泵投加，設(shè) 2臺計量泵 (一用一備 )，投藥點設(shè)在管式靜態(tài)混合器前端。礬庫按平均投加量貯存 30天考慮，礬庫面積為 。 濾后水加氯消毒采用余 氯測量反饋控制的自動真空加氯設(shè)備，投加點為濾池總出水干管后，連續(xù)投加，最大投加量 ，最大月平均 。 加氯間氯庫平面尺寸為 ，設(shè)備間平面尺寸 。加氯間設(shè)置漏氯報警儀一套，加氯間及氯庫均配置有防毒面具。設(shè)電動單梁懸掛起重機 1套，選用兩臺流量控制真空加氯機 (一用一備 )。 加氯間設(shè)防毒面具和洗滌池，并在縱向安裝低位軸流風(fēng)機，保證良好的通風(fēng)條件，氯庫按 30 天用量考慮，在加氯間內(nèi)還設(shè)有設(shè)氯氣過濾器、自動切換器、減壓閥等裝置及漏氯自動報警器 (雙探頭 )。 凈水 廠總體布置 廠區(qū)平面布置 由于 XX 水廠現(xiàn)僅余北部一塊建設(shè)用地，因此新建構(gòu)筑物平面布置采取緊靠現(xiàn)有水廠構(gòu)筑物、共用圍墻、節(jié)約和不重復(fù)建設(shè)的設(shè)計指導(dǎo)思想進行。 新增構(gòu)筑物的平面布置，按以下原則考慮： (1) 布置緊湊，以減少構(gòu)筑物占地面積和連接管長度，以便于操作管理。 (2) 考慮新、老兩期處理構(gòu)筑的協(xié)調(diào)與銜接。 (3) 結(jié)合建設(shè)用地的地勢高差，充分利用廠址自然地形，以減少工程費用。 (4) 順水廠進、出水管方向布置工藝，力求流程順暢、短捷，避免主體交叉和迂回重復(fù)，并考慮施工檢修方便。 XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 28 (5) 按照市政排水管位置及排水方向，盡量保證廠區(qū)生產(chǎn) 廢水及生活污水，順暢、便捷地排往城市排水管渠。 (6) 按主導(dǎo)風(fēng)向布置構(gòu)筑物，建筑物盡量考慮南北方向。 (7) 因地制宜，節(jié)約用地，充分綠化，保證綠化的比例。 按照以上原則，結(jié)合實際廠區(qū)平面，本次設(shè)計新增構(gòu)筑物沿北側(cè)圍墻從西向東，按照凈水工藝流程依次直線布置。加氯加礬間布置在常年主導(dǎo)風(fēng)向(北風(fēng) )的下部南側(cè)。同時在空地上充分綠化、美化廠內(nèi)環(huán)境。 廠區(qū)豎向設(shè)計 XX 縣水廠廠區(qū)的現(xiàn)狀地面標高在 141~146m(黃海高程系統(tǒng) )。凈水廠現(xiàn)狀用地較為平坦，考慮地面排水、廠區(qū)標高擬定為 左右。 凈水廠處理構(gòu)筑物標 高設(shè)計從構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計，同時盡量減小土方調(diào)配和常年運行費用的角度出發(fā)來進行整個流程的高程布置。 廠區(qū)道路設(shè)計 為便于交通運輸和設(shè)備的安裝、維護，廠區(qū)內(nèi)主道路寬 5m，其它道路寬為 4m，道路轉(zhuǎn)彎半徑均為 6m。道路布置成網(wǎng)格狀的交通網(wǎng)絡(luò)。通向每個建、構(gòu)筑物均設(shè)有道路。路面結(jié)構(gòu)采用混凝土。廠區(qū)道路臥石調(diào)成鋸齒形縱坡，坡向進水井。 廠區(qū)管道設(shè)計 凈水廠新增管道主要有：生產(chǎn)管線、排水管線、電纜溝、加藥管線及自用水管線。 ? 生產(chǎn)管線 XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 29 沉淀水管渠：由沉淀池至濾池的沉淀水采用架空混凝土渠 道，其優(yōu)點是水頭損失小，同時渠道可作人行通道。 清水管線：濾池至清水池之間采用鋼管連接，同時三座清水池之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)管線予以連通。 ? 排水管線 凈水廠的排水系統(tǒng)分兩部分，一是廠內(nèi)的地面雨水的排除；二是水廠內(nèi)生產(chǎn)廢水的排除，包括沉淀池的污泥排除、濾池沖洗水的排除、清水池放空的排除、加藥間廢渣的排除等。 本次設(shè)計廠區(qū)排水采用雨污分流制。廠區(qū)雨水由道路雨水口收集后匯入廠區(qū)現(xiàn)有雨水管道，集中排放。生活污水、生產(chǎn)污水、清洗水池污水、構(gòu)筑物放空水等經(jīng)廠內(nèi)污水管道收集后排往廠外市政污水管道。 ?廠區(qū)供電 本次擴建建、構(gòu)筑 物的設(shè)備用電量較少，敷設(shè)采用管線直埋方式至用電設(shè)備。在配電間內(nèi)設(shè)置電纜溝，同時將溝底作成底坡，排除積水。 ? 加藥管線 加礬、加氯管線作成淺溝敷設(shè)，上作蓋板。加藥管線管材采用 ABS 工程塑料管，以防腐蝕。 ? 自用水管線 廠內(nèi)自用水包括消防用水、加藥間等沖洗溶解用水以及清洗水池用水，本次設(shè)計考慮從廠內(nèi)現(xiàn)有加壓泵房的出水管道上接入。 消防系統(tǒng)按消防要求，在適當處設(shè)置消火栓。 XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 30 建筑設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容 凈水廠部分：加氯、加礬間 (含配電間 )。 建筑標準 建筑物的建筑等級為三級，耐久年限為二 級 (50 年 )，耐火等級為二級，屋面防水等級為Ⅱ級，抗震類別為丙類。 設(shè)計概況 凈水廠建筑屬工業(yè)建筑范疇，建筑物形式按現(xiàn)代化工業(yè)建筑形式考慮，在滿足工藝要求的前提下，力求在建筑體量、造型、建筑空間上求變化，充分利用工藝構(gòu)筑物本身體量進行造型。造型力求和主體相協(xié)調(diào)。同時充分利用周圍環(huán)境做好凈水廠的整體綠化，使凈水廠建筑形式豐富多彩，又與自然景觀協(xié)調(diào)，成為一座名副其實的環(huán)境綠化工廠。 加氯、加礬間為單層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，功能包含氯庫、加氯間、礬庫及配電間，建筑層高為 ，室內(nèi)外高差 ，總高度 ，建筑面積225m2。 裝修標準 (1) 建筑物部分 (加氯、加礬間 )： 地面為防腐地面磚； 內(nèi)墻面及頂棚面為白色防污耐腐硅樹脂內(nèi)墻涂料； 外墻面為白色防污耐腐硅樹脂外墻涂料及彩色瓷磚； XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 31 門窗為彩鋼夾芯板滑升大門、塑鋼門、塑鋼窗，窗玻為 5mm 厚凈面玻璃。 (2) 構(gòu)筑物部分 (取水井、配水井、反應(yīng)沉淀池、虹吸濾池、清水池 ) 池內(nèi)壁及底板為防水水泥砂漿； 池外壁及走道板為彩色瓷磚； 走道板欄桿為不銹鋼復(fù)合管。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計水準 建筑結(jié)構(gòu)的安全等級：建 (構(gòu) )筑物的安全等級均為二級。 設(shè)計使用年 限： 50年。 地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：建 (構(gòu) )筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級。 場地位置及地形地貌 該擴建工程位于原水廠北側(cè)，東面、西面、北面均為民房，擬建場地是該區(qū)域的至高點，相對高差為 。 場地地貌單元屬沮河一階地地貌單元。 場地地質(zhì)概述 (1) 雜填土 (Q4ml)：雜色、松散、濕、厚度 ~ 米，普遍分布，含有植物根、粘土、砂粒、白灰渣等，局部有機質(zhì)含量較高，該層成份復(fù)雜，均勻性差，強度低，不能作天然地基得持力層，該層承載力特征值fak=70Kpa。 XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 32 (2) 粘土、粉質(zhì)粘土層 (Q4al+pl)： 褐紅色、硬塑態(tài)，稍密、稍濕、普遍分布，厚度在 ~，含有鐵錳質(zhì)氧化物，氧化碳粒，磚粒結(jié)核，見蟲蝕水隙。結(jié)合 XX地區(qū)的經(jīng)驗，綜合評定 fak=170Kpa， Es= Mpa。 (3) 卵石土層 (Q4pl )：褐灰色，厚度分布較均勻， ~，卵石含量 50%以上，粒徑一般為 2~8cm，少量大于 15cm，填充物為粘土，卵石主要成分為石英砂巖，灰?guī)r、砂巖、長石，燧石等，磨圓一般，亞圓形，棱角形均有。綜合評定 fak=280Kpa， Es=18 Mpa。 (4) 粉細砂巖 (K)：系白堊系，紅花套組的沉積巖，紫 紅色，主要礦物為長石，石英及粘土礦物，碎屑結(jié)構(gòu)，薄 ~厚層構(gòu)造。該層承載能力特征值fak=350Kpa， Es=17 Mpa。 場地水文地質(zhì)條件 對本場地而言，雜填土層為含水層，賦上層滯水，水量較少，主要靠雨水和生活用水補給。其下粉質(zhì)粘土層和碎石土層透水性較差，均屬相對隔水層。地下水在 10米內(nèi)無水，因地勢較高，不可能有地下水滲漏到本工程的地基下面?？刹豢紤]基礎(chǔ)抗浮問題。但在施工期間應(yīng)采取排水措施，防止基坑積水。根據(jù)場地周邊環(huán)境可以判定，本場地地下水對混凝土不具侵蝕性。 場地地層的地震效應(yīng) ① 場地地震烈度 根據(jù)國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 (GB500112021)的規(guī)定， XX區(qū)域境內(nèi)抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計基本地震加速度為 ，反應(yīng)譜特征周期為(GB183062021)，設(shè)計地震分組均為第一組。 XX縣 XX城區(qū)供水系統(tǒng)改擴建工程 (初步設(shè)計 ) 33 ② 場地土類型及場地類別 根據(jù)本次鉆探的結(jié)果，本場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別屬Ⅱ類，屬對建筑抗震有利場地。 巖土工程分析與評價 (1). 天然地基持力層的選擇 對本程而言，采用天然淺基是最佳選擇，粉質(zhì)粘土層是較理想的基礎(chǔ)持力層，該層埋深較淺，強度較高，分布均勻廣 泛，且無軟弱下層，該層厚度較大，因此粘土層是該建筑良好的天然地基持力層。該工程基礎(chǔ)以剛性條形基礎(chǔ)為宜。 (2). 施工中應(yīng)注意的問題 ? 若雨季施工，要注意排水。 ? 施工時，基礎(chǔ)開挖超過 ，應(yīng)注意放坡，或用模板支撐，防備邊坡跨塌。 基礎(chǔ)設(shè)計及地基處理 本工程儲水構(gòu)筑物基礎(chǔ)均落在粉質(zhì)粘土層，無須采用地基處理。儲水構(gòu)