沾益區(qū)德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠鞏固提升工程設(shè)計(jì)

蘇繼發(fā)

(云南卓一工程咨詢有限公司， 云南 昆明 650000)

沾益區(qū)德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠鞏固提升工程設(shè)計(jì)

蘇繼發(fā)

(云南卓一工程咨詢有限公司， 云南 昆明 650000)

云南省曲靖市沾益區(qū)德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠存在供水能力不足、水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問題，需更新、改造輸水管和配水管網(wǎng)，配套水處理設(shè)備，集中式供水。本文介紹了提升工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及方法，施工后滿足水量、水質(zhì)要求，可解決8918人飲水安全，達(dá)到農(nóng)村飲水安全要求。

沾益區(qū)德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠；飲水安全設(shè)計(jì)；水質(zhì)處理設(shè)備

1 德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠鞏固提升工程設(shè)計(jì)背景

德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)供水水源點(diǎn)為富沖大龍?zhí)叮隽髁?320m3/d，飲水不安全人口8263人。取水點(diǎn)為富沖大龍?zhí)叮斔艿啦捎肈N100mm鍍鋅鋼管輸水至150m3蓄水池后，采用DN100mm鍍鋅鋼管輸水至用水戶。由于輸水主管、配水管網(wǎng)管徑偏小，供水能力不足，用水保證率低，間斷、分時(shí)供水現(xiàn)象突出，不能滿足以需定供要求；加之配水管網(wǎng)和入戶管存在不同建成時(shí)期，管網(wǎng)建設(shè)經(jīng)多次拼湊，新舊、多品種管道搭接，運(yùn)行不正常，運(yùn)行效果較差，管網(wǎng)老化、銹蝕、破損嚴(yán)重，跑、冒、滴、漏現(xiàn)象較普遍。德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠設(shè)有150m3蓄水池1座，無凈水處理設(shè)備，原水未經(jīng)過任何處理后直接供水飲用，菌落總數(shù)、總大腸菌群不合格，水質(zhì)達(dá)不到用水要求。德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠屬水質(zhì)、水量、用水保證率不達(dá)標(biāo)的集鎮(zhèn)供水水廠，需達(dá)到農(nóng)村飲水安全鞏固提升的水量、水質(zhì)和用水保證率要求，需制訂具體方案對輸水管、配水管網(wǎng)進(jìn)行更新改造，建設(shè)水處理設(shè)備和水廠配套設(shè)施，集中式供水，保障遠(yuǎn)期8918人供水安全。

2 德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠鞏固提升工程設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1 工程規(guī)模的確定

工程規(guī)模的確定需滿足水質(zhì)、水量和用水方便程度要求。水源水質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果為菌落總數(shù)、總大腸菌群超標(biāo)，按照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)的有關(guān)規(guī)定，水質(zhì)經(jīng)凈化處理后可滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，水源保證率為100%。按照《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 687—2014)確定工程規(guī)模，供水規(guī)模包括生活用水量、公共建筑用水量、管網(wǎng)漏失量和未預(yù)見水量、水廠自用水量等。根據(jù)《云南省地方標(biāo)準(zhǔn)(用水定額)》(DB53/T 168—2013)以及沾益區(qū)實(shí)際情況，農(nóng)村居民用水定額取90L/(d·人)，集鎮(zhèn)居民用水定額取100L/(d·人)，寄宿師生用水定額取35L/(d·人)。參照相關(guān)資料，公共建筑用水量按居民生活用水量的10%計(jì)。管網(wǎng)水量損失及其他未預(yù)見水量按居民生活用水量與公共建筑用水量之和的10%計(jì)。水廠自用水量按最高日用水量的5%計(jì)。供水規(guī)模(即最高日供水量)為869.98m3/d(占富沖大龍?zhí)冻隽髁康?0%)，屬于日供水量1000m3/d>W=869.98m3/d>200m3/d的集中式供水工程，工程類型為Ⅳ型。對受益區(qū)村民小組均設(shè)置30m3調(diào)節(jié)水池12座，供村內(nèi)生活用水1天左右時(shí)間。

2.1.2 配水管網(wǎng)工程布置與水壓要求

供水水壓應(yīng)滿足配水管網(wǎng)中用戶接管點(diǎn)的最小水頭要求，當(dāng)用戶高于接管點(diǎn)時(shí)，應(yīng)加上用戶與接管點(diǎn)的地形高差。用戶水嘴的最大靜水頭不宜超過40m，超過時(shí)宜采取減壓措施。結(jié)合受益區(qū)用戶地理分布，地形條件，供水系統(tǒng)布置及用水需求量，合理調(diào)節(jié)各村供水點(diǎn)水壓和水量，盡量合理布置配水主管的管徑。利用原有一座150m3水池，作為德澤集鎮(zhèn)、南村、北村及中小學(xué)用水調(diào)節(jié)水池使用，并兼顧德澤集鎮(zhèn)消防用水水池。對受益區(qū)村民小組均設(shè)置調(diào)節(jié)水池，供村內(nèi)基本生活用水1天左右時(shí)間，由200m3清水池向村內(nèi)供水，共需新建30m3調(diào)節(jié)水池12座。

2.1.3 地震烈度與設(shè)計(jì)年限

工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45s，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅷ度，工程類型屬Ⅳ型供水工程，供水工程設(shè)計(jì)年限取15年，房屋建筑設(shè)計(jì)年限取50年。

2.2 管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)

2.2.1 輸水管網(wǎng)工程

水源點(diǎn)為富沖大龍?zhí)?，設(shè)置取水構(gòu)筑物，通過自流方式進(jìn)入水廠20m3配水池，經(jīng)水質(zhì)凈化處理后匯入200m3清水池，重力式供給德澤集鎮(zhèn)及周邊村莊受益區(qū)。輸水管主要由現(xiàn)狀供水管改造和增設(shè)輸水管組成，滿足最高日供水量869.98m3。保留現(xiàn)狀DN100mm鍍鋅鋼管(出流量0.0057m3/s)，需增設(shè)一根鍍鋅鋼管輸水，管徑K1+793.39為DN150mm、K1+793.39～K3+305為DN80mm，新建主管總長3.305km，出流量0.0063m3/s。

2.2.2 配水管網(wǎng)工程

根據(jù)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)狀供水情況，對現(xiàn)狀管網(wǎng)出流量進(jìn)行復(fù)核，對于滿足設(shè)計(jì)要求的管網(wǎng)保留使用，對于不滿足設(shè)計(jì)要求的管網(wǎng)進(jìn)行更換。對于新增供水區(qū)域，按照供水區(qū)域的分布情況，配水管網(wǎng)采用樹狀布置，配水主、支管按設(shè)計(jì)流量和水頭損失確定管徑，并在適宜位置設(shè)置排氣閥、放空閥、及閘閥。水廠至受益區(qū)布設(shè)兩條輸水干管，第一條為水廠清水池至德澤集鎮(zhèn)老水廠，采用現(xiàn)狀DN100mm鍍鋅鋼管輸水，運(yùn)行正常，輸送流量0.0057m3/s，主要供給集鎮(zhèn)、中小學(xué)、南村、北村、花山村、熱水村等受益戶。第二條為水廠清水池經(jīng)德澤集鎮(zhèn)至岔河村，新建輸水管道采用DN100mm鍍鋅鋼管鋪設(shè)，輸送流量0.0063m3/s，主要供給德澤村委會(huì)小石橋、水井、橋頭起、魯租、桃園、熱水村委會(huì)岔河、小江、務(wù)那噶及老官營村委會(huì)大石頭、三家村、老官營、山背后、大凹子等受益區(qū)村民小組。配水干管全長9212.37m，配水支管全長12048.8m，入戶管長84450m。

1號干管由老水廠水池分2條支管分別供水至受益村民小組：從老水廠水池至熱水村，途徑山口子村，已建輸水管道為DN65mm鍍鋅鋼管，總長1729.36m，新建輸水管道為DN50mmPE80級聚乙烯管，總長865.34m，接通至熱水村。從老水廠水池至花山村，輸水管道為DN125mm鍍鋅鋼管、PE80級DN50mm聚乙烯管，總長2420.88m。

2號干管全長4388.95m，在樁號K1+717.45處接入支路管道(輸送流量0.003m3/s)，供水至左水沖村，至德澤集鎮(zhèn)老水廠位置設(shè)一分水口接通至德澤集鎮(zhèn)老水廠水池，管道沿線設(shè)置分水口供水，管線沿途供給大石頭、三家村、老官營、山背后、大凹子等村民小組直至左水沖村(需設(shè)置管道加壓泵加壓提升)。該管線全長6371.52m，其中現(xiàn)狀能使用段長為1548.10m，需新建4823.42m。

2.2.3 管網(wǎng)附屬設(shè)施

a. 閥門設(shè)置。為便于供水管理、維修、供水調(diào)度，并在管網(wǎng)各部位出現(xiàn)供水事故而搶修時(shí)，把停水范圍控制到最小，按供水需要設(shè)置控制閥門。每隔1.0km左右設(shè)置排氣閥，直徑取為管道直徑的1/8～1/12。在低洼處設(shè)置泄水閥，泄水閥直徑為管道直徑的1/3～1/5。采用井徑為0.6m的閥門井。

b. 調(diào)節(jié)水池。新建30m3調(diào)節(jié)池12座，調(diào)節(jié)水池凈空直徑3.7m，蓄水深度3.2m，安全超高0.2m，邊墻采用C25鋼筋混凝土襯砌，底板采用10cm厚C15素混凝土加20cm厚C25混凝土防滲。池頂蓋板采用C25鋼筋混凝土進(jìn)行封閉，厚15cm。為便于水池的檢修、清洗，在水池頂部設(shè)置直徑為0.8m的進(jìn)人孔，進(jìn)人孔內(nèi)設(shè)5號角鋼鋼制爬梯。

2.3 水廠工程設(shè)計(jì)

2.3.1 水廠布置

水廠擬建在廢棄養(yǎng)殖場，現(xiàn)有200m3水池一座，可作為清水池，以節(jié)約投資。水廠地面標(biāo)高1765m，進(jìn)水水頭1797.0m，出水水頭1763m，具備重力式供水條件，水質(zhì)凈化采用重力式一體化凈化器。場內(nèi)附屬設(shè)施布設(shè)管理房、重力式一體化凈水器間、加藥加氯間，廠區(qū)給排水系統(tǒng)、道路、照明、綠化、圍墻、場地地坪等，水廠占地4.75畝。

2.3.2 水質(zhì)處理設(shè)備設(shè)計(jì)

水廠設(shè)計(jì)規(guī)模869.98m3/d，宜選擇設(shè)備簡單、管理方便、投資少的凈水設(shè)備，采用重力式一體化凈水器設(shè)備作為水處理設(shè)施，需新建配水井、加藥系統(tǒng)、清水池等構(gòu)筑物。

2.3.2.1 水處理設(shè)備選擇

凈水設(shè)施選擇重力式一體化凈水設(shè)備，選用SLJS—40重力式一體化凈水設(shè)備(處理能力36～42m3/h)。原水經(jīng)過自流進(jìn)入重力式一體化凈水設(shè)備(通過閥門調(diào)節(jié)進(jìn)入設(shè)備的流量)，同時(shí)投加絮凝劑(采用計(jì)量泵投加)，在一體化凈水器內(nèi)反應(yīng)、沉淀、過濾后，進(jìn)入清水池，同時(shí)通過緩釋消毒器進(jìn)行消毒(緩釋消毒器的水源取自一體化凈水器處理后的水)，達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入清水池，供給用戶使用。

2.3.2.2 配水井設(shè)計(jì)

配水井采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸LB=6.75×6.75m，H=2.50m，超高0.4m。設(shè)計(jì)容積為20m3。

2.3.2.3 加藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)

溶液池為2座，選用聚合氯化鋁為混凝劑。溶液池(1用1備)尺寸為3.45m×2.3m×1.2m。在溶液池中設(shè)置1臺攪拌器，投加系統(tǒng)采用2臺J-ZM125/1.3，Q=45L/h，N=0.75kW的隔膜計(jì)量泵。設(shè)計(jì)平均加藥量39kg/d，混凝劑的最大投藥量a=20mg/L，藥的溶解濃度b=15%，混凝劑每日配置次數(shù)n=2。

設(shè)計(jì)消毒劑為二氧化氯，采用二氧化氯發(fā)生器，并設(shè)余氯檢測儀對投加量進(jìn)行反饋以調(diào)整投加量，加氯機(jī)房設(shè)有最大加氯量為2.0kg/h的二氧化氯發(fā)生器1套。加二氧化氯系統(tǒng)，設(shè)計(jì)平均加藥量10kg/d。采用濾前和濾后兩點(diǎn)加氯方式，前加氯點(diǎn)設(shè)在配水井內(nèi)，根據(jù)來水水質(zhì)調(diào)整投加量，設(shè)計(jì)最大投氯量為1.5mg/L，濾后加氯點(diǎn)在清水池進(jìn)水管上，設(shè)計(jì)最大投氯量為1.0mg/L。

混合器2套，設(shè)計(jì)規(guī)模60m3/h，流速1.08m/s，水頭損失0.7m?；旌喜捎肈N200鋼制QT-101螺旋葉片管道混合器三節(jié)，節(jié)長260mm，總長780mm，采用法蘭連接，安裝在進(jìn)水管上。混凝劑投加在管道混合器前段加藥口處。

2.3.2.4 清水池設(shè)計(jì)

清水池有效容積Ⅳ型工程按最高日用水的25%～40%考慮，水廠已建有清水池容積為200m3，滿足要求，可以使用，不再新建清水池。

2.3.3 場內(nèi)附屬設(shè)計(jì)

2.3.3.1 水凈化設(shè)備間

水凈化間平面長9.6m，寬5.4m，高4.2m，共一層，均為框架結(jié)構(gòu)。墻體采用蒸壓加氣混凝土砌塊墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，地面防滑地磚 、耐酸磚地面。屋面采用卷材防水，為防水保溫不上人屋面。內(nèi)墻混合砂漿粉刷，面刷乳膠漆。外墻水泥砂漿粉刷，面刷外墻涂料。窗采用塑鋼窗，底層窗戶均加裝防盜網(wǎng)。門采用鋼門、防火門。

2.3.3.2 加藥加氯間

加藥加氯間平面長29.4m，寬4.6m，高4.2m，共一層，均為框架結(jié)構(gòu)。墻體采用蒸壓加氣混凝土砌塊墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，地面防滑地磚、耐酸磚地面。屋面采用卷材防水，為防水保溫不上人屋面。內(nèi)墻混合砂漿粉刷，面刷乳膠漆。外墻水泥砂漿粉刷，面刷外墻涂料。窗采用塑鋼窗，底層窗戶均加裝防盜網(wǎng)。門采用鋼門、防火門。在加氯、加藥間安裝墻式軸流風(fēng)機(jī)，排氣次數(shù)不小于8次/小時(shí)，以排除和更新房內(nèi)空氣，通風(fēng)機(jī)采用自動(dòng)控制。

2.3.3.3 管理用房

管理用房平面長18.3m，寬3.9m，高3.6m，共兩層，框架結(jié)構(gòu)。墻體采用燒結(jié)普通磚承重結(jié)構(gòu)，地面采用防滑地磚地面。屋面采用卷材防水，為防水保溫不上人屋面。內(nèi)墻混合砂漿粉刷，面刷乳膠漆。外墻水泥砂漿粉刷，面刷外墻涂料。窗采用塑鋼窗，底層窗戶均加裝防盜網(wǎng)。門采用鋼門、防火門。

2.3.4 自動(dòng)控制與水質(zhì)檢測設(shè)備

2.3.4.1 自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

按照先進(jìn)、適用、可靠、便于維護(hù)、操作方便等設(shè)計(jì)原則進(jìn)行自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號采集、回路調(diào)節(jié)、電氣聯(lián)鎖、順序控制等功能，操作人員通過操作站實(shí)現(xiàn)各種控制調(diào)節(jié)和管理功能。儀表檢測和控制主要內(nèi)容：原水流量、壓力、PH、濁度、溫度顯示、清水池水位控制、沉淀、出水回水流量、余氯顯示、PAC藥劑投加量、加氯量。

2.3.4.2 水廠計(jì)量裝置及管理

為加強(qiáng)水廠生產(chǎn)及供水管理，水廠設(shè)置一次計(jì)量和二次計(jì)量儀表，一、二次計(jì)量儀表均采用超聲波流量計(jì)。1次計(jì)量與2次計(jì)量之差為水廠自用水量，根據(jù)該原水水質(zhì)，水廠自用水量應(yīng)在供水規(guī)模的8%以下，水廠自用水量是否正常，是反映沉淀、過濾工藝管理是否正常的依據(jù)。水費(fèi)實(shí)際收方量與2次計(jì)量之差，反應(yīng)管理水平及管網(wǎng)漏損率，一般管網(wǎng)漏損率為供水規(guī)模的8%～10%左右為正常。一、二次計(jì)量儀表(超聲波流量計(jì))的數(shù)據(jù)信號均輸送到值班室。

2.3.4.3 水質(zhì)檢測設(shè)備

設(shè)置常規(guī)四項(xiàng)指標(biāo)化驗(yàn)室(濁度、色度、大腸菌群、菌落總數(shù))，加強(qiáng)水廠化驗(yàn)室建設(shè)和化驗(yàn)儀器等設(shè)備的配置。

3 結(jié) 語

本文基于沾益區(qū)德澤鄉(xiāng)集鎮(zhèn)水廠現(xiàn)狀，在不滿足水量、水質(zhì)和用水方便程度的情況下，圍繞管網(wǎng)設(shè)計(jì)和水廠設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行介紹。保留原輸水主管DN100鍍鋅鋼管，輸水主管增設(shè)一根鍍鋅鋼管，管徑K1+793.39為DN150、K1+793.39～K3+305為DN80，總出流量達(dá)0.012m3/s，日供水量869.98m3/d，更新和改造配水管網(wǎng)，并配備30m3調(diào)節(jié)水池12座，滿足水量和用水保證率要求。在水廠設(shè)計(jì)方面，主要考慮水質(zhì)處理設(shè)備、場內(nèi)附屬物和自動(dòng)控制與水質(zhì)檢測設(shè)備，以滿足水質(zhì)要求和管理功能要求。項(xiàng)目總投資為678.53萬元(其中建筑工程373.09萬元，機(jī)電設(shè)備及安裝工程51.16萬元，金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程145.92萬元，臨時(shí)工程3.99萬元，獨(dú)立費(fèi)用57.93萬元，預(yù)備費(fèi)31.60萬元，占地14.85萬元)，解決德澤集鎮(zhèn)8918人飲水安全，可滿足農(nóng)村飲水安全鞏固提升的水量、水質(zhì)和用水保證率要求。

[1] 范美師, 何向英. 淺談會(huì)澤縣人畜飲水項(xiàng)目的實(shí)踐[J]. 中國農(nóng)村水利水電, 2006(11)： 133-134.

[2] 范美師. 基于可持續(xù)發(fā)展的會(huì)澤縣農(nóng)村飲水安全建設(shè)[J]. 云南水力發(fā)電, 2011(5): 125-127.

Consolidation and improvement project design of Zhanyi District Deze Township Jizhen water factory

SU Jifa

(YunnanZhuoyiEngineeringConsultingCo.,Ltd.,Kunming650000,China)

Yunnan Qujing Zhanyi District Deze Township Jizhen Water Factory has the problems of insufficient water supply ability and substandard water quality. The water diversion pipe and water distribution pipe network should be updated and transformed. Water treatment equipment should be equipped to realize centralized water supply. In the paper, the improvement of engineering design standards and methods is introduced. Water quantity and water quality requirements are satisfied after construction. Safe water drinking can be solved for 8918 people, and rural drinking water safety requirements can be reached.

Zhanyi District Deze Township Jizhen Water Factory; safe drinking water design; water quality treatment equipment

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.08.010

TV52

A

2096-0131(2017)08- 0033- 04