濉溪县农村饮水安全油榨水厂工程设计

[摘 要]淮北市濉溪县油榨水厂工程设计供水规模2300m3/d，解决当地3万人安全饮水；设计确定了工程等级、类型和设计标准，除氟系统设计和水厂设计等合理新颖。

[关键词]农村饮水安全；濉溪县；油榨水厂；设计

中图分类号：TU991.25 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0018-01

1 工程概况

工程位于淮北市濉溪县铁佛镇油榨村，供水范围包括油榨村、卧龙村等6个行政村63个自然村庄32987人。水源采用中深层地下水，设计年限15年，供水规模2300m3/d。

2 工程等级、类型和设计标准

1）工程等级及类型。根据《村镇供水工程技术规范》，油榨水厂规划远期达2300m3/d规模，控制在5000m3/d≥W≥1000m3/d，确定工程类型为III型。

2）工程设计标准。水质符合国家《生活饮用水卫生标准》要求，集中式供水工程供水入户，供水范围内管网末端用户接入点自由水头不低于12.0m。考虑扩大供水规模，主干管未端水压约16.0m，满足管网延伸等发展要求。①工程防洪设计。工程主要建（构）筑物按30年一遇洪水标准设计、50年一遇洪水校核；厂区暴雨形成的地表径流，汇入平篦式雨水口就近排入厂外自然排水沟。②工程抗震设计。项目区地震基本烈度Ⅵ度，主体建筑物按6度设防。③取水构筑物设计。位置选择原则：水质良好、不易受污染的富水地段；水文地质和工程地质条件良好地段；设在地下水流向上游并靠近村镇主要用水区。④水源井布局。根据《水文物探报告》分析结果，供水规模为2300m3/d，规划新建3眼水源井（1备），设计每眼管井出水量50m3/h，另两眼呈三角形布置于厂区东300m，由输水管连接厂区内，总长度约600m。⑤水源井设计。井深：180m，井型与结构采用管井，井管埋深0～80m时，管井外径650mm，采用Φ273×6.8mm球墨铸铁井管，外侧粘土封闭。井管埋深大于80m时，采用Φ273×6.8mm水管，滤网采用70目双层尼龙纱滤网，滤料选用粒径2-4mm水洗级配沙砾；影响半径：（其中水位降深S=15.0m，含水层综合渗透系数k=2.24m/d），算得R=224.5m。设计1#井位于厂区内，2#、3#井布置于1#井东侧300m处。单井出水量50m3/h，静水位埋深20.0m，动水位埋深35.0m，设计下泵深度40.0m。⑥水源井装机。各水源井安装机泵一体化深井潜水泵，考虑地下水位变化，潜水泵采用变频泵，型号：200QJ32-52/4，Q=50m3/h，H=50m，功率W=13.0kw。潜水泵井室采用地下式简易井室，设置预制盖板。

3）输水管道及附属设施设计。1#水源井位于厂区内，2#、3#水源井提水后进入厂区与1#井出水管合并进入厂区工艺管线，经除氟设备处理后，采用管道加二氧化氯消毒后进入清水池；1#井输水管线计入厂区工艺管线，2#、3#井采用DN150钢管输水进入厂区，长度600m。

4）水厂及附属构筑物设计。①净（制）水构筑物设计。工程水源为中深层地下水，水氟化物含量在1.1～2.0mg/L。设计水质要求达到《生活饮用水卫生标准》要求，处理后氟化物含量小于1.0mg/L，经消毒处理后方可供给用户。除氟系统设计：同濉溪县水务局分析研究后，确定采用一体化除氟设备进行除氟。拟定工艺流程：地下水除氟设备（加反冲洗系统）后续处理。对一体化净水设备的各项参数提出明确要求：水源水含氟量：1.0-2.0mg/L；处理后含氟量：小于1.0mg/L；处理能力：100m3/h；过滤滤速：不大于12.0m/h；反冲洗周期：大于等于7天。根据以上指标要求，进行了典型设计。典型设计源水参照附近区域深井地下水水质检测报告含氟量取1.90mg/L，除氟采用活性磷灰石滤料；设计除氟采用多级过滤，以达到去除效果并保证检修要求。除氟过滤器：布置Ф1800×4台并联运行，滤料采用活性磷灰石高效除氟滤料；设计流量100m3/h，经计算，近期设计滤速9.9m/h，反冲洗周期8天。再生系统：除氟单元包含一套再生系统，再生时同一时刻仅对一个单元进行再生。再生系统包括配药箱、再生泵和电控箱等，所有除氟单元共用一套再生系统进行材料再生。再生单元具有相应独立的管路系统将再生液泵入各除氟单元，再生系统与净化水系统采用同一系统。设计采用Ф1360再生药箱1套，选用再生加药泵1台，流量6m3/h，扬程7m，功率0.55Kw。②消毒设计及投加方式。深井水经过除氟处理后，尚需进行消毒处理后再供给用户。根据比选结果本设计采用二氧化氯消毒方式。消毒间设计：二氧化氯消毒设计最大投加量0.5mg/L，采用二氧化氯发生器加氯，投加点设置在水源井出水管，进入清水池之前。设计出水量按2300m3/d，则最大二氧化氯投加量为：w=100×0.5=48g/h。选用二氧化氯发生器1台，产量50g/h。加氯间设漏氯检测报警装置一套。药品间、加氯间通风均按每小时通风10次设计，均采用低位轴流风机通风。药品间轴流风机一台：Q=1400 m3/h，N=0.040kw，加氯间轴流风机一台：Q=500m3/h，N=0.025kw。③调节构筑物设计。工程采用清水池作为水量调节构筑物。清水池有效容积在满足消毒接触时间，按水厂最高日用水量的20-40%设计。清水池有效容积取水厂最高日供水量的30%，即按660m3设计，2格，每格可独立运行。清水池设进出水管、溢流管、检修人孔。进水管管径DN200，出水管管径DN250，可满足单格清洗时的满负荷要求。溢流管管径取为DN250，在溢流管管端设置喇叭口，管上不设阀门，出口设置网罩，防止虫类进入池内。溢流管排水排向厂区雨水系统。清水池内设置导流墙，防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间不小于30min。导流墙底部每隔1m设置0.1×0.1m的过水方孔，使清水池清洗时排水方便；在池顶部设置圆形2个Φ1000mm检修孔；清水池顶部设通气管，管径DN200，通气管伸出顶面，便于空气流通，使水质新鲜。④送水泵房设计。扬程设计：直接向无调节构筑物的配水管网供水，水泵设计扬程等于水泵进出水管水头损失、出水口到最不利点管网水头损失及用户接管点的最小服务水头之和。H总=∑h1+∑h2+h3+h，式中：H总―泵站设计扬程（m）；∑h1―加压泵进、出水管路水头损失，4m；∑h2―出水口到最不利点管网水头损失，8m；h3―富余水头，4m；h―用户接管点的最小服务水头，16m。即：H总=32m。水泵配置：综合农村地区用水量时变化系数较大（时变化系数Kh=2.0）的因素，为降低供水能耗，设计配置3台水泵，2大1小，2用1备，搭配使用。配置：IS100-80-160单级单吸离心泵2台，一用一备；配置IS100-80-160A单级单吸离心泵1台；水泵间设1%的排水坡向排水沟。⑤排泥水、废水处理设计。本工程仅除氟、消毒处理，无反应沉淀池排泥，无需做排泥处理设计。由于水源为地下水，污染物含量较低，反冲洗废水进入厂区排水管道，排入厂区大门路边的排水渠。加氯间的盐酸罐布置间外单独设置1m3的盐酸中和池，并在排水沟排出端集水坑处铺散一定量生石灰，防范盐酸泄漏事故。⑥附属构筑物设计。本工程附属构筑物包括：门卫室布置在厂区南侧入口，建筑面积14.2；厂区设置1个出入口，通向北进村道路。

3 配水工程及入户工程设计

工程按照经济合理、方便群众的配水管网选线和布置原则，进行了配水管网选线和布置设计。