长沙市第二水厂位于黑石铺大桥以北沈家老屋(湘江西岸)。项目规划总规模Q=60×104m3/d,分三期建设:一期工程已建规模Q=10×104m3/d,本次扩建工程设计规模Q=25×104m3/d,三期工程规划规模Q=25×104m3/d。
本次扩建工程分为两部分:1 取水工程:以湘江为水源,对现有取水泵房进行改造;2 净水厂工程:包括扩建工程、一期工程改造和水环境服务一体化调度中心。
水处理工艺:水源为湘江。采用“预处理+常规净水处理+臭氧活性炭深度处理+消毒”组合工艺,消毒剂为次氯酸钠。出水执行《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。污泥采用“重力浓缩+机械脱水处理”处理工艺,脱水后泥饼运至合法处置场处置。
项目组成:
(1)新建配水和预处理池、絮凝沉淀和清水池、V形滤池和反冲洗泵房、臭氧接触和活性炭吸附池、污泥浓缩池、门卫、建构筑物间的参观廊道、垃圾站,水环境一体化智能服务中心;工艺和建筑均进行改造的单体有:取水泵房、吸水井和送水泵房、加药间、臭氧制作间、2#排泥池;
(2)只进行建筑改造的单体为:一期V形滤池、一期活性炭吸附池、一期提升泵房、一期反冲洗泵房、鼓风机房、一期机修、仓库和展览厅、生产管理用房、传达室。
主要构筑物设计如下:
1. 配水和预处理池
现有预处理池1座,规模为10.0×104m3/d,本次扩建工程新建配水池和预处理池1座,建成投产后可拆除现有预处理池内的2道格栅。
(1)本单体由格栅、配水池和预臭氧接触池组成。格栅和配水池土建按总规模60.0×104m3/d设计,设备按35.0×104m3/d安装,预臭氧接触池按扩建规模25.0×104m3/d设计,自用水系数为10%。
(2)本单体进水管上投加次氯酸钠溶液,设计最大投加量为2.0mg/L(以有效氯计)。
(3)栅条间隙b=5mm,过栅流速0.8m/s。
(4)预臭氧接触池:接触时间4.95min,臭氧设计最大投加量1.0mg/L。
(5)预臭氧接触池出水渠投加PAC溶液,设计最大投加量为40mg/L。
本工程设格栅渠8条,近期安装格栅除污机5套,预留3条渠道用于三期格栅安装。
臭氧采用水射器投加,水源来自沉淀池出水。臭氧扩散口采用微孔钛板,臭氧尾气破坏器采用催化式,由臭氧发生器设备商成套供应。
2. 絮凝沉淀和清水池
设计规模:Q=25.0×104m3/d,自用水系数10%。
构筑物集絮凝池、沉淀池和清水池功能于一体;其中絮凝沉淀池由折板絮凝池和平流沉淀池组合而成。
(1)折板絮凝池:折板夹角120°;絮凝区分三段:
第一段(相对折板),峰速0.325m/s,谷速0.178m/s,水力停留时间5.15min,G值98.79;
第二段(平行折板),流速0.217m/s,水力停留时间5.81min,G值55.92;
第三段(平行直板),流速0.144m/s,水力停留时间6.67min,G值27.86;
总絮凝时间17.64min,平均G值65.12。
(2)平流沉淀池:沉淀时间1.92h,水平流速15.36mm/s,出水堰采用指形槽,指形槽溢流率248.02m3/(d·m);设计出水浊度≤3NTU。
(3)清水池:清水池分2格,总有效容积32901.1m3,为设计规模的13.16%,采用NaClO溶液进行消毒,设计投加量(以有效氯计)1mg/L,最低液位时接触时间大于0.5h。清水池前NaClO溶液投加在清水池进水干管上。
本工程采用的泵吸式吸泥机由设备供货商成套供应,并应符合《吸泥机》(HJ/T266-2006)的规定;智能排泥装置由设备供货商成套供应,能满足絮凝池设计区域内可移动、智能吸泥的要求。
3. V形滤池和反冲洗泵房
构筑物由V型滤池、反冲洗泵房、鼓风机房、配电间、工具间和废水池组成。
(1)本构筑物设计规模:Q=25×104m3/d,自用水系数8%。
(2)V形滤池设计进水浊度≤3NTU,设计出水浊度≤0.5NTU。
(3)单格过滤面积135m2,共10格,正常滤速8.41m/h,强制滤速9.34m/h,工作周期24~36h。
(4)反冲洗泵和鼓风机房为V形滤池和活性炭吸附池提供反冲洗水和气,反冲洗设计参数分别见下表:


(5)反冲洗泵房集水池有效容积为584m3。
(6)1#和2#离心泵为V形滤池反冲洗水泵。从电机端看,1#水泵为顺时针方向旋转;2#水泵为逆时针方向旋转。为三期V形滤池反冲洗预留一台泵位,水泵基础的布置与2#水泵相同。3#和4#离心泵为活性炭吸附池反冲洗水泵。从电机端看,3#水泵为顺时针方向旋转;4#水泵为逆时针方向旋转。为三期活性炭吸附池反冲洗预留一台泵位,水泵基础的布置与3#水泵相同。
(7)废水池由沉淀区和调节区组成,废水经沉淀区沉淀后至调节区,调节区内废水由回收水泵提升至预处理池或者人工湿地。
(8)废水池沉淀区设计流量1212m3/h,设计水力停留时间1.43h,水力负荷1.6m3/(m2/·h); 水平流速10.1mm/s;设计最大流量1758m3/h。
(9)废水池沉淀区采用机械排泥,设置4台污泥泵定期排泥,2用2备。
(10)废水池调节区有效容积为2991.5m3,设置3台回收水泵,1台大泵(7#水泵)与2台小泵(5#和6#水泵)互为备用,三期增设一台大泵。
4. 臭氧接触和活性炭吸附池
构筑物集臭氧接触池、活性炭吸附池于一体。设计规模:Q=25×104m3/d,自用水系数6%。
(1)臭氧接触池:分2格,每格设三段接触反应室,总接触时间19.53min,其中第一段接触时间2.06min,第二段接触时间5.36min,第三段接触时间12.11min。设计最大臭氧投加量为2.0mg/L。
(2)活性炭吸附池:设计进水浊度≤0.5NTU,出水浊度≤0.3NTU。采用煤质柱状炭,滤料粒径?1.5±0.2mm,应满足《净化水用煤质颗粒活性炭》(GB/T7701.2-2008)的要求。
单格过滤面积135m2,共10格,空床流速8.25m/h,空床接触时间14.55min。
当活性炭滤料碘吸附值<600mg/g,亚甲蓝吸附值<85mg/g时人工更换活性炭。
(3)活性炭吸附池经常性反冲洗周期3-6d。
5. 污泥浓缩池
设计规模:Q=30×104m3/d,设计处理干污泥量15.35t/d。
共2座,单座直径?22m,深4.5m。
(1)设计污泥含水率:浓缩前为99.5%,浓缩后97~98%;
(2)采用中心进水周边出水辐流式重力浓缩池,固体通量0.8kg/(m2 ·h),液面负荷0.3m3/(m2·h),出水堰负荷0.4L/(s·m),浓缩时间15h,池边水深3.47m。
6. 取水泵房
现状:
(1)现有棱形箱式取水头部1座,未分格。设计规模30×104m3/d。平面尺寸7.8×2.4m,采用侧面进水,设计有效尺寸B×H=1800×1600mm,进水格栅6组,栅条间隙80mm。
(2)进水自流管:设计规模30×104m3/d。现为两根D1420×10钢管,单管长度约146m,设计流速1.24m/s。
(3)取水泵房内现有单级双吸离心泵Q=3250~7500m3/h,H=31~10m,N=450kW,1台;单级双吸离心泵Q=2000~4500m/h,H=32~8m,N=250kW,2台。1台大泵和2台小泵互为备用,预留泵位1个。现有变频器1台(1台变频器拖1大泵和1台小泵)。
改造:
(1)本次扩建工程25×104m3/d,扩建后总规模达到35×104m3/d。拆除编号为 2 的水泵,保留编号为 1 的水泵。同时增设3台水泵。
(2)更换或改造水泵基础及进出水管道。
7. 取水泵房
按Q=35×104m3/d的供水规模配置水泵及辅助设备。
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说明:本文为设计交流创建,仅供设计参考,工程实际建设情况可能存在偏差,请勿直接用于项目实施依据及其它商业用途。

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