利用“天生优势”设计南雁水厂

摘要： 南雁水厂改建工程，合理的利用了其天然优势，使得原水——水厂——用水户之间利用势能差设置无动力水厂，大大的节约了南雁水厂的运行费用及机器维护费用。同时也利用了里面的已有建筑物，减少新的构筑物建设，也节约了本次工程的投资。

关键词：节能；水源；原水；水厂；用水户；山区优势；坡度

Abstract: the south wild goose waterworks rebuilding project, the reasonable use of its natural advantage, make raw water, water-water user of potential energy between poor Settings without power plant, greatly saves the south wild goose waterworks operation cost and machine maintenance costs. At the same time also used the inside of the existing buildings, reduce the construction of new structures, and also save the project investment.

Keywords: energy efficient; Water; The raw water; Water; Water users; Mountain area advantages; slope

中图分类号： TE08 文献标识码：A文章编号：

0 前言

平阳县南雁镇原水厂始建于1998年，占地约为1385平米，建设年代较久，设施较简单，主要构建筑物有：1座减压井，1座处理间，2座清水池。现供水量约为1000 m3/d。日常处理工艺仅为通过简易滤池过滤的初步处理。现状水源为三处泉眼，供水的质和量都极不稳定。亟需进行改建。经过南雁镇人民政府委托我院，由我做为工程负责人对该工程进行改建设计。设计过程中，多次进行现场踏勘，对于南雁水厂发现了许多自然的“天生优势”，通过利用这些天赐的“天生优势”，南雁水厂改建后运行费用及机器维护费用大大的降低，响应了中央的节能减排的号召。

1 水源分析

南雁水厂现状水厂位于半山腰，标高为黄海高程系67～70米。南雁镇城区（六个村）位于山脚，标高为25～28米。山上有个八亩水库，标高为207米左右，水库水目前接至发电站，标高为87米。

《平阳县水资源综合规划》明确指出： 南雁镇的水源为山溪潜水可供水量，2010年为5200m3/d。但并未明确该潜水准确位置。根据现场勘查和了解，八亩水库作为该镇的主要水源流经水库，现被水电站利用发电，年用水量约为139.5万m3（山门水利管理所证明）。其集雨面积约为2.5平方公里。

该水库蓄水量为2万m3以上，但根据2006-2010年水利管理所的统计，原水量为107.048万m3/年至182.4万m3/年，平均为139.5万m3，说明八亩水库以上的山溪蕴藏丰富的潜水资源，则年可用水量高于70万m3（日均约2000 m3），可作为主力水源，利用该水源需回购小型发电站及水库。

根据南雁镇政府人民政府取水送检，委托平阳县环境监测站做的《水环境检测报告》（详见附件3）及参考平阳县水头自来水厂的浊度化验数据，各项指标均符合标准。平时原水浊度为2.7NTU，暴雨时浊度为14.1NTU。

南雁镇水源没有工业污染，地下水水质好，浊度低，且变化幅度小，有利于净化处理并节约处理费用。且具有较高的位能，可以自流至高位水厂，实现重力流供水，年节电可达15万度（按3000m3/d提升28米）。

引山溪潜水不需要水利工程设施，建成原水管道，即可取水，建设周期短。

2 水厂建设规模

供水人口：

东门村 3010人；雁山村 3806人；后仓村 1797人 ；蒲岭村 1160人；笠湖村 1820人；雁前村 1459人 ；

根据人口普查资料现状户籍人口13052人， 预测资料2020年约15000人。

生活用水量：人口按14000人计，供水普及率按75%计，日生活用水量为1050m3/d。

公共建筑用水量：按居民生活用水量的20%估算为210m3/d。

（村镇供水工程技术规范明确：缺乏资料时，公共建筑用水量可按居民生活用水量的5%～25%估算，其中村庄为5%～10%、集镇为10%～15%、建制镇为10%～25%；无学校的村庄不计此项。）

工业用水量 ：按照规划，要在维护生态环境的前提下，积极引导旅游休闲等生态环境友好型的产业向该地区集聚，引导对环境影响较大的产业转移。故不会有高耗水工业，拟按生活用水量的20%计，则日工业用水量为210米3/d。

上述三项合计为1470m3/d。

日变化系数取1.4；

管网漏失水量和未预见水量之和按25%计，则计算的最高日需水量为2744米3（1470×1.4÷0.75=2744），扩建规模定为3000m3/d。

3 水厂设计思路

水厂可利用水源点——水厂——用水户之间的势能差考虑设置无动力水厂。得益于南雁得天独厚的山区优势，取水部分可不设提升泵，输送水部分可不设加压泵。采用无动力设计以达到节能的目的。

由于受改造工程现场厂地较小及水厂规模较小的实际情况，以及时间紧的特点限制，本工程净化工艺以安全可靠，操作简单，管理方便为原则，本次改造采用一体化净水装置。改造工程采用如下工艺：

在常规自来水厂，由于混合、反应、沉淀、过滤各池分开建立，这样导致占地面积大、水管连接复杂、阀门多，因此投资大、建设周期长、操作维护人员多。一体化净水装置，具有良好的净水效果、性能稳定、结构紧凑、体积小、占地面积少、维修容易、管理操作方便。因此在本改造方案中采用一体化净水装置。选用2台60m3/h一体化净水装置并联运行，一体化净水装置外形尺寸： 长×宽×高=5530mm×3500 mm×4500mm。

原水自流进厂减压后加矾、加氯后进入管道混合器、一体化净水器、出水加次氯酸钠自流进入清水池。加矾采用固体聚合氯化铝粉剂。

一体化净水装置需要的进水水头为15米左右，而原水水源到水厂的高差为一百多米。需要设置减压措施，考虑到原发电站涡轮机本身具有减压功能，且从发电站接原水，可以节省原水管道长度约1500米，避开最难敷设的悬崖山路段，大大降低施工难度，提高施工的速度。且发电站设置了一个蓄水池，可利用蓄水池作为一个初沉池，将一些杂物进行预沉，降低原水的浊度。发电站到水厂的高差约为20米，去掉水头损失后刚好能满足一体化净水装置进水水头的要求。减压以后进入到水厂与原来的三股山泉水可以合并。加药后进入一体化净水装置处理。

水厂位于山坡，利用山坡的地势。水厂内部可以考虑将一体化净水设备设置在水厂内部相对高处，与清水池之间形成一个高差，让处理后的水自流进入清水池。清水池出来的水与居民居住地高差约为30米，且南雁镇区由山脚向东也呈降坡的趋势，越远处，地势越低。按照《城市给水工程规划规范》（GB50282-98），“城市配水管网的供水水压宜满足用户接管点处服务水头28m的要求”，故不设输水加压泵也基本能满足供水压力的要求。

另外，由于采用的一体化装置是60m3/h的型号，根据一体化设备厂家要求，该装置可以自水反冲洗，无需冲洗加压泵。且不需要汽水反冲，无需设置鼓风机。

4 其他构筑物

清水池：对清水池进行必要的清洁和修复，清水池内外壁进行水泥砂浆抹面。

门卫：新建门卫兼值班室一间，包括卫生间和化粪池，垃圾定期外运。

仓储室：对现状一间房子进行改造，将其改造为仓储室。

化验室：对现状一间2层楼的房子（原废弃滤池）进行改造，将其改造为药物间和化验室。添置化验室设备。

5 总结

南雁水厂改建后，其主体处理设施基本上为零能耗，同时合理利用里面原有的建筑，尽量减少新的构筑物建设，大大的节约了工程投入，引用一体化处理设施，减小占地面积，对小型水厂的建设是一个比较典型的示范。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。