xx新区净水厂三期工程建设项目初步设计报告书

'xx新区净水厂三期工程建设项目初步设计报告书7 目录前言11概述31.1设计依据31.2采用的主要规范和标准31.2.1给排水及暖通主要规范和标准31.2.2建筑结构主要规范和标准41.2.3电气、仪表主要规范和标准51.3****新区概况61.3.1地理位置61.3.2发展定位61.3.3自然条件71.4供水现况及存在问题71.4.1供水现况71.4.2现有水厂情况及存在问题82总体设计102.1工程规模102.2出水水质及供水压力112.2.1出水水质标准112.2.2供水压力122.2.3其它122.3水源选择122.3.1水源概况122.3.2水源水质分析与评价122.4主要技术经济指标133工艺方案选择143.1总体工艺方案选择143.2处理工艺选择143.2.1混合143.2.2絮凝153.2.3气浮153.2.4过滤163.2.5消毒173.2.6加药183.2.7污泥脱水184工程设计204.1取水、输水设计204.1.1取水泵房204.1.1输水管道214.1.2配水井214.1.3混合池214.1.3絮凝池214.1.4气浮池224.1.4Ｖ型滤池227 4.1.5Ｖ型滤池反冲洗设备间244.1.6加药消毒间254.1.7清水池264.1.8吸水池264.1.9配水泵房264.1.9配水管道274.1.9生产废水回收及处理处理设计284.1.10厂区平面及竖向设计324.1.11厂区管道设计324.2建筑、景观绿化设计344.2.1工程的规模和基础资料344.2.2总平面设计354.2.3建筑设计364.2.4景观、绿化设计404.3结构设计412.4.1.结构设计规范412.4.2结构设计原则422.4.4结构的防腐设计432.4.5基础及抗浮设计432.4.6基坑支护设计442.4.7结构材料454.4电气设计474.4.1设计分界及遵循规范474.4.2装机容量484.4.3供电电源和变电所的设置原则484.4.4配电系统484.4.4无功功率补偿494.4.5电动机的启动方式494.4.6继电保护设置494.4.7操作电源504.4.8计量504.4.9设备选型504.4.10接地保护514.4.11特别说明514.5仪表、自控及通讯设计524.5.1设计规范524.5.2设计范围524.5.3设计原则534.5.4工程设计534.6采暖通风与空气调节设计624.6.1设计依据624.6.2设计范围624.6.3通风设计624.6.4空调设计634.6.5室内给排水设计634.6.6室内消防设计634.7机械设计644.7.1取水泵房设备644.7.4配水泵房设备654.7.5加氯设备666人员编制687环境保护与水土保持697 7.1环境保护697.1.1水源防护697.1.2大气污染物防护697.1.3水污染物防护707.1.4固体废物污染防护707.1.5噪音污染防护707.1.6施工污染防护717.2水土保持718节能、节水、节约占地728.1节能728.1.1工艺728.1.2机械、电气及自控728.1.3建筑结构728.2节水738.3节约占地739劳动保护与安全7410消防、抗震7610.1消防7610.2抗震767 7 前言根据国发2号文件精神，**新区定位为内陆开放型经济示范区，今后将形成以航空航天为代表的特色装备制造业基地、重要的源深加工基地、区域性商贸物流中心和科技创新中心。近期三年内**新区的发展目标主要是大力发展区域内市政等基础条件，形成能够支撑、带动新区开发建设的主体骨架，使**新区规划区能够具备较强的集聚效应和要素资源的吸纳能力。目前**新区核心区内可供水量仅8万m3/d左右，只能满足现有居民生活和生产用水，片区建设施工用水都十分紧张，更不能满足**新区核心区的发展需要。且这8万m3/d的可用水只是目前现有水厂的富余水量，到现有水厂服务区域用水达到设计规模时，核心区将处于无水可用的地步，城市给水供需矛盾日益尖锐，将严重制约着**新区核心区社会经济的发展。根据**市**新区自来水厂提供的基础资料，结合本项目水源水量的实际情况，确定本工程的建设规模。遵循供水安全可靠的原则，择优选择投资省、制水成本低、能耗低、效益好、工艺技术先进的工程设计方案。本工程设计方案力争体现：（1）先进的净水工艺确保“提高供水水质”本设计采用“栅条絮凝池+部分回流气浮池+V型滤池＋二氧化氯消毒”的工艺流程，确保出水水质达到国家水质标准要求。（2）采用常规处理工艺“节省供水投资，优化供水成本”根据水源水质的变化特性，本设计净水工艺不仅可确保供水水质，而且V型滤池较其它类型滤池出水水质好，节约反冲洗用水量。使用二氧化氯消毒，与其它消毒方式相比，较节省投资费用和运行费用。（3）设置消毒屏障，保障供水安全7 本设计针对进水水质特点，采用二氧化氯消毒，消毒操作安全、效果稳定可靠，可有效去除病原微生物，发生三卤甲烷等副产物的几率小于液氯消毒，可有效保证供水安全。（4）合理的布置形式本设计主要净水构筑物采用紧凑型布置，各构筑物之间距离尽量缩短，整个流程水头损失小，节约运行费用、土建投资、设备安装费用且管理更加方便。（5）园林化的厂区建筑和环境设计在遵从科学、合理的设计原则的前提下，本设计强调构筑物整体造型的稳重、大气以及布局的对称，绿化的灵动，色彩以及层次的变化形成静动和谐的统一体。充实了厂区环境的艺术效果，更新了厂区绿化的理念，力求打造出景观园林、生态园林的环境，为水厂员工和城市创造了良好的视觉效果和休闲氛围。（6）智能化的控制系统和安全供电系统国际先进、国内领先的计算机监控系统可实现实时多任务的数据采集和对制水全过程的自动化控制，可做到无人值守，并实现与净水厂调度管理系统的实时通讯。（7）经济可靠的设备选型本工程关键设备优先选用国外先进产品，通用设备选型立足于进口技术国产化的原则，在满足生产工艺要求的前提下，尽量选用国内能够生产、并且质量稳定、可靠的工艺设备，以减少工程投资、方便运行管理。7 1概述1.1设计依据·《关于**自来水公司净水厂三期工程规划设计方案批复》津开建发[2007]216号　　　　　　****新区建设发展局2007.6.20·《关于****区净水厂三期工程的投资批复》津开计投批[2007]61号　　　　　　****新区发展计划局2007.7.15·《****新区净水厂三期工程会议纪要》第1期~第9期·《工程地质勘察报告》铁道部第三勘测设计院1994年8月·****新区水厂平面图（电子文档）****自来水公司2006.12.011.2采用的主要规范和标准1.2.1给排水及暖通主要规范和标准《城市供水水质标准》CJ/T206-2005《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006《地表水环境质量标准》GB3838-2002《城市防洪工程设计规范》CJJ50－92《室外给水设计规范》GB50013-2006《室外排水设计规范》GB50014-2006《建筑给水排水设计规范》GBJ50015-2003《泵站设计规范》GB/T50265－97《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ41-91《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-9745 《建筑设计防火规范》GB50016-2006《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《城市给水工程规划规范》GB50282-98《城市给水工程项目建设标准》建设部1994版《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-20051.2.2建筑结构主要规范和标准《砌体结构设计规范》GB50003－2001《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002《建筑结构荷载规范》GB50009－2001《混凝土结构设计规范》GB50010－2002《建筑抗震设计规范》GB50011－2001《钢结构设计规范》GB50017－2003《岩土工程勘察规范》GB50021－2001《建筑桩基设计规范》JGJ94-94《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》GB50032－2003《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068－2001《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069－2002《构筑物抗震设计规范》GB50191－93《建筑抗震设防分类标准》GB50223－95《混凝土碱含量限值标准》CECS53:93《混凝土水池软弱地基处理设计规范》CECS86:96《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:2000《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:2002《建筑地基处理技术规范》JGJ79－200245 《岩土工程技术规范》天津市工程建设标准DB29-20-2000《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332－2002《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》　　CECS141:20021.2.3电气、仪表主要规范和标准《供配电系统设计规范》　　　　GB50052-95《10KV及以下变电所设计规范》　　　　GB50053-94《低压配电装置及线路设计规范》　　　　GB50054-92《建筑物防雷设计规范》GB50057-94，2000年版《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》　　　　GB50058-92《电力装置的继电保护和自动装置规范》　　　　GB50062-92《通用用电设备配电设计规范》　　　　GB50055-93《电力装置的电测量仪表装置设计规范》　　　　　GBJ63-90《工业与民用电力装置接地设计规范》　　　　　GBJ65-83《电力工程电缆设计规范》　　　　　GB50217-94《建筑照明设计标准》　　　　GB50034-2004《电子计算机机房设计规定》GB50174-93《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》　HG20505－2000《自动化仪表选型规定》　　　HG20507－2000《仪表供电设计规定》　　　　　　HG20509－2000《信号报警、联锁系统设计规定》　　　　　HG20511－2000《仪表配管、配线设计规定》　　　　　　　　HG20512－2000《仪表系统接地设计规定》　　　　　　　HG20513－2000《分散型控制系统工程设计规定》　　　　HG/T20573－9545 《工业电视系统工程设计规范》　　　GBJ115-87《火灾自动报警系统设计规范》　GB50116-98《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》　　　　GBJ131-90《自动化仪表工程施工及验收规范》　　GB50093-2002《火灾自动报警系统施工及验收规范》　　　　　　　　GB50166-921.3****新区概况**新区规划位于**和**主城区之间，规划控制区基本呈条带状，东西宽53公里，南北长36公里，规划总面积约1660平方公里。共包括**和清镇的18个乡镇。1.3.1地理位置**新区是西部大开发的五大新区之一，是2012国发2#文件中提出实现**后发赶超和跨越发展的主战场。**新区位于**省**市和**市之间，**新区涉及**市观山湖区、花溪区、清镇市的8个乡镇和**市西秀区、平坝县14个乡镇，共计22个乡镇，约2000平方公里的空间范围，规划约400万人口规模和500平方公里建设用地规模。1.3.2发展定位****新区将建设成为内陆开放型经济示范区，形成以航空航天为代表的特色装备制造业基地、重要的资源深加工基地、区域性商贸物流中心和科技创新中心。把**新区打造成全省对外开放的新高地。《国务院关于促进**经济社会又好又快发展的若干意见编制相关专项建设规划》中指出，**应扩大对外开放。充分利用中国—东盟自由贸易区、大湄公河次区域、泛珠三角地区等平台，积极参与东南亚、南亚等国际区域合作，全面提高对外开放水平。**45 应积极有效利用外资和国外优惠贷款。在有条件的市（州）设立海关，支持条件成熟的地区设立综合保税区等海关特殊监管区，建立加工贸易承接基地。拓展对外贸易市场，扩大对外贸易规模，支持国家出口基地和输港澳鲜活产品出口基地建设。积极开展境外工程承包、劳务合作、服务外包等，鼓励具备援外资格企业积极参与援外工程项目及其他经援项目竞标。1.3.3自然条件（1）地形、地貌**新区整体地形近似呈矩形块状，以低山丘陵地貌为主，是比较典型的低山、低中山地区；西南部海拔高，东北部海拔略低，区域内海拔在1267.0-1498.0m之间。区域东部、红枫湖以东片区，地势较为平坦，分布有中八农场、羊艾农场等两处农场。红枫湖以西片区部为山地、丘陵、平坝相互交织地带。区域内主要有三岔河和东门河2条东西向河流，河道沿线用地相对较为平坦。（2）地质情况目前区域内现状水域集中分布在**新区东部，主要有红枫湖、百花湖、松柏山水库等。其中，红枫湖为规划区内主要水域，并有羊昌河、麻线河等河流汇入。区域内生态环境好，为区域生态经济的发展奠定了坚实的基础。（3）气候**新区所在区域属亚热带湿润气候区，四季分明，冬无严寒，夏无酷暑；雨热同季，热量和水资源丰富。年最高气温37℃，最低气温-8.7℃，一般年均气温15.7℃左右，年均日照1237.5小时以上，年降水量1100毫米左右，春夏偏多，秋冬偏少。气候适宜，风景优美。（4）地震根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)沿线地区的基本地震烈度为Ⅵ度。历史上没有破坏性震害记录。45 1.4供水现况及存在问题1.4.1供水现况核心区内现有水厂6座，其中：1、清镇东郊水厂，位于服务区内。供水规模10.0万立方米/日。2、党武南部水厂，位于服务区东面约4.0公里。近期规模10.0万立方米/日，目前建成一条生产线，规模5.0万立方米/日，近期约2.0万立方米/日可供该服务区。3、马场镇水厂，供水规模0.25万立方米/日。4、羊艾水厂，供水规模0.30万立方米/日。5、湖潮水厂，供水规模0.20万立方米/日。6、磊庄机场水厂，供水规模0.20万立方米/日。7、5708厂水厂，供水规模0.20万立方米/日。1.4.2现有水厂情况及存在问题1、现有供水设施不能满足核心区现状用水的需求核心区现正在大规模的建设发展之中，虽区域内共有水厂6座，除清镇东效水厂和党武南部水厂规模较大外，其余均为小水厂，只能满足现有居民生活和生产用水，片区建设施工用水都十分紧张，城市给水供需矛盾日益尖锐，将严重制约着核心区社会经济的发展。2、供水现状无法适应经济发展的用水需求随着**新区建设的快速发展，城市化水平迅速提高，城区范围不断扩大，城区人口急剧增长，用水量日益增加，而城区供水设施的建设速度却远远滞后于经济发展和城镇建设的速度，自来水的供需矛盾日益突出，如不加以改善，必将严重制约**新区社会经济的发展，极大的影响**新区人民群众的正常生活秩序和身体健康。3、供水现状不能满足核心区规划发展的需求**45 新区核心区，北起清镇九化、物流园区，南至黔中路，西起红枫湖西岸、马场一带，东至湖潮、麦坪一带。南北长约20Km，东西宽约8Km，面积约160Km2。根据《**新区总体规划（2013-2030）》，2030年核心区人口将达到150万。届时需水量将达56万m3/d左右，现有供水远远不能满足城区生活和生产的需求。基于以上原因，扩大核心区供水量，完善供水设施，确保供水的水质要求，以满足核心区日益增长的生活及工业用水的要求，彻底解决核心区的用水问题，营造良好的发展环境，大力促进核心区可持续快速发展。45 2总体设计2.1工程规模工程主要生产构筑物包括取水泵房、输水管线、机械混合配水井、部分回流气浮池、Ｖ型滤池（含滤池设备间）、清水池、吸水井、配水泵房、加氯间、加药间等。根据**新区核心区需水量测算表，**新区核心区2020年和2030年最高日需水量分别为33.53万m3/d和55.88万m3/d。因此，确定本工程2020年设计规模为33万m3/d，结合**新区核心区水资源情况、经济发展水平和城市建设情况分期实施，目前先行实施20万m3/d的供水设施，随着**新区的建设发展，再实施13万m3/d的供水设施；2030年再增加23万m3/d供水，使远期供水总规模到56万m3/d，满足**新区核心区规划150万人的生活和生产用水需求。45 新建构（建）筑物规模表序号构筑物名称土建设计规模（万m3/d）设备安装规模（万m3/d）1取水泵房56202配水井33203混合池33204部分回流溶气气浮池20205Ｖ型滤池20206清水池33207吸水井33208配水泵房33209反冲洗设备间202010加氯间加药间33202.2出水水质及供水压力2.2.1出水水质标准结合我国现行的水质控制标准：《城市供水水质标准》（J/T206-2005）和《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)以及招标书的相关要求，在满足国内控制指标的前提下，选择更高的水质要求进行设计，达到国际先进水平。关键水质指标的选取如下所示：（1）感官指标色度：<　5度浊度：≤　0.3NTU（2）一般化学指标pH：6.5～8.5耗氧量：≤　2.0mg/L（3）微生物学指标细菌总数：≤　80CFU/mL；45 总大肠菌群：每100mL不得检出；出厂水余氯的上限值为1.2mg/L；2.2.2供水压力根据业主要求，满足供水区域内最不利点供水压力不小于28m，净配水厂出厂交水点供水压力为0.4MPa。2.2.3其它水厂自用水耗水率<5％。水厂排水符合国家及当地排放标准。高时系数采用1.33。高日系数采用1.25。2.3水源选择2.3.1水源概况根据核心区水量测算表、水源水量及黔中水利枢纽工程建设计划，水源确定为：中期2020年由红枫湖水库取水20万m3/d，凯掌水库取水13万m3/d，总规模达33万m3/d，满足核心区中期用水的需求。但由于凯掌水库取水受限于黔中水利枢纽工程建设进度。因此，本工程确定分期实施，目前先实施由红枫湖水库取水的20万m3/d供水设施，以满足**新区核心区近几年的用水需求，待黔中水利枢纽一期工程完成后，再实施凯掌水库取水的13万m3/d供水设施。远期2030年再由红枫湖水库取水13万m3/d，凯掌水库取水10万m3/d，总规模达56万m3/d，满足核心区远期用水的需求。2.3.2水源水质分析与评价根据业主提供的水源水质检测报告，源水水质均达到《地表水环境质量标》（GB3838-2002）Ⅱ类水体的要求，经常规净化处理（混合、絮凝、气浮45 、过滤、消毒等）后其水质即可达到《生活饮用水卫生规范》的规定，供生活饮用。2.4主要技术经济指标见第一卷第二册概算说明书。45 3工艺方案选择3.1总体工艺方案选择本工程总体工艺方案设计结合****原水水质特点和出厂水水质目标，以及国内外先进可靠的制水工艺技术，适合地区特色、有新突破、体现节约精神。常规净水处理工艺通常由混凝、沉淀、过滤和消毒组成，是目前饮用水净化常用的净水技术。最早于十九世纪在欧洲开始得到应用，到二十世纪在全世界得到十分广泛的应用，目前仍然是全世界的主流饮用水净化工艺，其主要去除对象为水中悬浮物、胶体物、和部分大分子有机物、并杀灭水中绝大部分细菌和病毒，保证饮用水的基本安全性。因常规处理工艺的应用对控制水媒传染病的爆发、保障人体健康和公共安全做出的杰出贡献，美国工程院于2004年评选20世纪对人类生活贡献最大的二十项重大科技成果时将饮用水的常规净化工艺列在第四位（前三位分别为：电、汽车和飞机）。本工程总体工艺方案原则上还是沿袭了常规净水处理工艺思想，但是考虑了原水水质的特点，最终选择方案如下：原水→栅条絮凝池→部分回流溶气气浮池→V型滤池→二氧化氯消毒→出水3.2处理工艺选择3.2.1混合混合是净水工艺的第一道工序，混合效果的好坏将直接影响到后续絮凝、沉淀的处理效果，因此必须受到重视。选择合适的混合方式可使加入到水体的混凝剂能快速均匀地扩散到整个水体，达到胶体的脱稳和初步的絮凝反应，同时能降低矾耗，节省运行费用。45 目前常用的混合方式有水力混合和机械混合两大类，前者如管式静态混合器，后者如浆板式机械混合。由于机械搅拌器对水量变化有较强的适应能力且混合效果较好，因此，本方案采用浆板式机械混合方式。3.2.2絮凝絮凝是给水处理的最重要的工艺环节之一，絮凝体成长过程是微小颗粒接触碰撞的过程。絮凝效果的好坏主要取决于混凝剂的性质和如何控制絮凝过程产生的微小颗粒进行合理的有效碰撞。结合合本工程的供水规模、水源水质情况以及核心区的技术、管理水平，机械絮凝池虽能应用于任何规模的水处理厂，但增加了机械设备，基建投资增大，管理维护比较麻烦，特别是在处理规模较小时更显得突出，本工程不予采用；隔板絮凝池通常用于大、中型水处理厂，当水量过小时，隔板间距较狭不便施工和维修，本工程也不予采用；折板絮凝池因板距小，安装维修较为困难，折板费用也较高，增加了基建投资，本工程亦不予采用；栅条絮凝池在运行中虽还存在末端池底积泥现象，但该缺点可通过在栅条絮凝池中设置排泥措施加以解决，而且该池型在省内得到了普遍的应用，积累了较好的设计、建设及管理经验。因此，本工程絮凝池型式采用栅条絮凝池。因此，本方案中选择折板絮凝池工艺作为絮凝工艺。3.2.3气浮气浮法净水的原理是设法在水中通入或产生大量做气泡，使其粘附于水中杂质絮粒上，依靠浮力浮至水面，从而达到固液分离的净水目的。其型式有多种：电解气浮法、压力溶气气浮法、分散气浮法等等。45 压力溶气气浮法是目前国内外最常采用的方法，可选择的基本流程有全流程溶气气浮法、部分溶气气浮法和部分回流溶气气浮法三种。现代气浮理论认为：部分回流加压溶气气浮节约能源，能充分利用浮选(混凝)剂，处理效果优于全加压溶气气浮流程。气浮池的形式较多，其中有平流与竖流，方形与圆形等布置形式，也有将气浮与反应、沉淀、过滤等工艺综合在一起的组合形式。平流式气浮池是使用最为广泛的一种池形，通常将反应池与气浮池合建。废水经过反应后，从池体底部进入气浮接触室，使气泡与絮体充分接触后再进入气浮分离室，池面浮渣用刮渣机刮入集渣槽，清水则由分离室底部集水管集取。因此本工程气浮拟采用部分回流溶气的平流式气浮池。3.2.4过滤过滤是给水处理的重要的工艺环节，目前使用频率较高的滤池有很多种，如虹吸滤池、双阀滤池、无阀滤池和Ｖ型滤池等。与其它类型滤池相比，V型滤池是当今世界上比较流行的一种快滤池，采用气、水反冲洗，目前在世界各地应用日益增多，拥有众多的成功运行使用业绩。V型滤池的主要特点是：45 （1）V型滤池采用均质滤料，不均匀系数小。此举大大提高滤料层的孔隙率，使滤速得以提高，过滤周期长，且水质好。（2）V型滤池采用气水反冲洗技术，不但反冲洗效果好，而且滤池反冲洗时滤料不膨胀或微膨胀，避免了由于水力分级作用而导致整个滤料层的粒径变得上细下粗，从而使滤床中任一截面内滤料物理、化学状态都基本相同。（3）V型滤池易于管理，便于实现滤水工艺自动化。在运行过程中保持恒水位、恒速进行过滤，采用气水膨胀兼有表面扫洗的冲洗方式，冲洗排泥水则通过设在滤格中央的排水槽排出池外。（4）具有反冲洗省水的优点。在产水量和反冲洗后初滤水水质相同的情况下，V型滤池的反冲洗耗水量约为普通快滤池的30%左右。因此，本工程中采用V型滤池工艺作为沉淀工艺。3.2.5消毒目前水处理中消毒剂主要是氯消毒、臭氧消毒和紫外消毒，其中氯消毒剂又分为液氯、二氧化氯、次氯酸钠等几类，各种消毒剂性能见下表。表3.1消毒剂性能比较表种类作用液氯、漂白粉二氧化氯次氯酸钠臭氧紫外线灭菌效果优良（HOCL）优良优良优良优良灭活微生物效果好好好好好操作情况复杂简单简单复杂简单PH影响无45 消毒效果随PH增大而下降，在PH＝7左右时加氯较好PH的影响比较小，PH＞7时较有效消毒效果随PH增大而下降，在PH<10时效果较好PH值小时，剩余O残留较久在配水管网中剩余消毒作用有比氯有更长的剩余消毒时间有需补充氯无副产物生成THM可生成不大可能生成几率小不可能无其它中间产物产生氯化和氧化中间产物，如氯胺、氯酚、氯化有机物等，某些会产生臭味产生的中间产物为氯化芳香族化合物，氯酸盐亚氯酸盐等产生氯化和氧化中间产物，如氯胺、氯酚、氯化有机物等几率小中间产物为醛。芳族浚酸、酞酸盐等无国内应用情况应用广泛应用普遍适用于深井泵站和小型水厂应用较少小规模供水应用普遍一般投加量（mg/l）0.5-20（折点）0.1-1.50.2-101-3接触时间30分钟大于30分钟30分钟数秒至10分钟数十秒由于本工程进水水质良好，同时，考虑到业主的使用习惯，使用二氧化氯消毒副产物较少，且剩余消毒时间较长，因此，本工程采用二氧化氯消毒。3.2.6加药目前给水处理中使用的絮凝剂主要有硫酸铝、碱式氯化铝和三氯化铁等。本工程中混凝加药采用聚合氯化铝（PAC）。45 3.2.7污泥脱水目前给水处理中常用的污泥脱水设备为板框脱水机、离心脱水机和带式脱水机，三种脱水机的优缺点如下表所示：表3.2脱水机优缺点比较表脱水机类型优点缺点板框脱水机1、噪音较小。2、耗电量小,运行费低。3、水厂运行成功案例多，更适用于大型水厂。4、泥饼的含水率低，不大于70%。1、设备占地大，操作运行较复杂，机器庞大，附属设备较多。不能连续运行，每次工作周期约2h，包括进泥、挤压、反吹、卸泥等。2、投资费用大。3、维修复杂，维修量大。离心脱水机1、设备占地小，附属设备少。管理、操作运行简单。能连续运行。2、投资费用适中。3、水厂运行成功案例多。1、噪音较大。2、耗电量较大，运行费较高。3、维修较复杂。带式脱水机1、投资费用低。2、水厂运行成功案例不及其它两种机型。3、泥饼的含水率相对高，达75%。1、设备占地稍大，附属备件稍多。管理、操作运行稍复杂。能连续运行。2、噪音稍大。3、耗电量大，运行费高。4、维修较复杂。综合比较上述三种脱水机优缺点并考虑当地使用情况，本工程选用离心脱水机进行污泥处理。45 4工程设计4.1取水、输水设计4.1.1取水泵房本工程水源来自于红枫湖水库，其洪水位为1240m，正常水位1236.0m，死水位1227.5m。在红枫湖后午黄土坡西侧陡峭处建一岸边式取水泵房，土建规模按远期取水规模33万m3/d设计，设备按本期规模20万m3/d配置。半地下式构筑物，地下部分为钢混结构，地上部分为砖混结构。取水泵房土建按33×104m3/d规模设计，设备按20×104m3/d规模安装，水厂自用水系数取5%。泵房东侧为配变电所，尺寸为21.0×18.0m土建一次建成。取水泵房为半地下式，泵房下层高度19.5m，上层高度7.5m。取水泵4台卧式离心泵（2用1备），远期预留3台泵位，采用单排布置，部分电机倒转。单台取水泵参数：流量Q=900L/s，扬程H=52m，电机功率N=680Kw每台水泵出水管口径D1130*12螺旋焊接钢管。进水管设手动蝶阀，出水管设静音止回阀、电动蝶阀和手动蝶阀。静音止回阀具有停电时短时间内速闭止回消除水锤。根据调节池水位不同，水泵采用自灌启动或真空吊水启动。泵房内设有一套真空泵启动系统。采用真空泵二台，1用l备，功率N＝12kW。泵房内设10t电动单梁悬挂起重机1台，Lk=21m，主要用于水泵、电机的吊装。设排水泵2台。45 为保证突发事件时，供水的安全，拟在取水泵站内设置1座投药间，主要投加粉末活性炭。地面式建筑物，与取水泵房配电室合建，砖混结构，结构尺寸L×B×H＝36.0×12.0×7.5m。4.1.1输水管道本工程采用隧道方案作为本工程的输水方案，本工程输水管道采用D1130×12的螺旋焊接钢管，为保证输水管道的正常运行，在沿线凸起处设置自动排气（补气）阀，在凹处设置排泥阀。4.1.2配水井为了稳定水位和均匀配水，在厂区设置配水井1座，钢筋砼结构，结构尺寸L×B×H＝11.40×5.00m×5.00m。配水井内设置了在线监测仪表，监测进水浊度、PH、水温等。4.1.3混合池为使絮凝剂快速均匀混合，在厂区设置混合池水井2座，与气浮池合建，钢筋砼结构。有效停留时间105s。主要设计参数（每座澄清池）：混合池水深：6,51m污泥层上的沉淀速率3.7m/h单座平面尺寸：L×B=4.50m×4.50m；主要设备（每池）：快速搅拌机数量：1台电机功率：7.5kw4.1.3絮凝池栅条絮凝池2座，与气浮池合建。钢筋砼结构，结构尺寸L×B×H=29.30×6.70×5.60m。反应池分为三段：前端为密栅，中段为疏栅，末段不安装栅条。栅条总数45层，其中前段5层、中段1段3层，中段2段1层。45 总絮凝时间为14.10min，其中前段3.40min、中段6.30min、后段4.40min。过栅流速逐渐降低，其中前段0.30m/s、中段0.25m/s、后段0.22m/s。流速梯度G值逐渐降低，其中前段107.5s-1、中段53s-1、后段17.9s-1，各段的GT值分别为前段21896、中段29632、后段7282。栅条采用人字型栅条，栅条宽B=100mm。4.1.4气浮池气浮池2座，与栅条絮凝池合建。钢筋砼结构，结构尺寸L×B×H=29.30×9.80×5.60m。主要设计参数：表面负荷：20m3/m2.h；回流比：10%；分离时间：4min；溶气压力：0.6MPa。回流水由水泵从气浮池内抽水，采用三台水泵供给，二用一备。单台流量220m3/h、扬程60m、电机功率55kW。水泵采用卧式水泵、干式安装以避免任何启动时的问题。压力气体的供给采用两台空气压缩机（其中一台备用）供给。空气压缩机风量1.16m3/min、最大压力0.6MPa、电机功率45.0kW。4.1.4Ｖ型滤池设计规模20万m3/d，共8格。过滤系统采用单层石英砂均质滤料；配水配气系统采用长柄滤头+整体滤板小阻力系统；反冲洗系统采用采用气水联合冲洗。主要设计参数：单格过滤面积113.2m2(13.23m×4.28×2m)，45 设计滤速：v=7.3m/h，强制滤速：v强=8.34m/h。滤池采用单层石英砂滤料，厚度1.3m。石英砂比重2.65t/m3，容重2.15t/m3，有效粒径0.95mm。d10=0.95mm(允许0.9～1.0mm)K80≤1.4冲洗方式：采用气水联合冲洗，总冲洗时间约15min，每次只冲洗1格。间隔均匀冲洗。　　　　冲洗程序及冲洗强度参数表程序冲洗强度(m3/m2.h)冲洗时间(min)降低水位1～2先气冲551～2气冲加水冲气55，水7.54～7水冲+表冲15+76～8滤池采用长柄滤头小阻力配水系统。滤板上无砾石承托层。砂面上水深：过滤时1.2m冲洗时0.5m设计最大过滤水头：约2.5m滤池反冲洗周期由滤层水头损失、滤池出水浊度、过滤时间三项指标确定，滤层水头损失≥1.5m、出水浊度≥0.3NTU和过滤时间≥24h三项指标中有一项超标时，滤池自动进行反冲洗，反冲洗废水及初滤水排至排泥池（已建）。平面尺寸：单格滤池L×B=13.23m×10m；45 主要设备：DN400气动出水调节蝶阀8个DN450气动反冲水蝶阀8个DN250气动反冲气蝶阀8个DN300气动初滤水排放蝶阀8个600mm×600mm气动排水板闸8个500mm×550mm气动可调进水板闸8个DN50电磁阀8个（排气用）DN150滤池放空蝶阀8个反冲洗排水、滤池初滤水（约30min）排放至排泥池（已建）。4.1.5Ｖ型滤池反冲洗设备间设计规模15万m3/d。安装3台水泵、3台鼓风机、2台空压机，冲洗水泵和鼓风机均固定转速。平面尺寸：L×B=13.25m×14.75m；反冲洗设备:冲洗水泵：数量：3台，2用1备，均为定速泵。单台水泵流量Q=850m3/h，扬程H=8m，电机功率N=37kW，η＝85％。气水联合冲洗时，1台水泵工作，冲强可达7.5m3/m2·h；单独水冲时2台水泵并联工作，冲强可达15m3/m2·h。冲洗水来自滤池出水总渠。鼓风机：数量：3台，2用1备，均为定速。单台风量Q=3113m3/h，压力0.4bar，电机功率N=55kW。空压机：45 数量：2台，1用1备，单台流量Q=1.21m3/min，压力0.86Mpa，电机功率N=11kW，空压机空气经气体净化装置除尘干燥后，给滤池的气动阀门的操作提供气源。吊装设备：在泵房及鼓风机房分别设1台2T电动葫芦，共2台。4.1.6加药消毒间（1）主要工艺描述加氯加药间按照二期规模进行建设，土建一次完成，设备分期安装，预留二期设备安装位置。加氯加药间一期设计规模为20×104m3/d。加氯加药间为单层框架结构，采用加氯间和加药间合建方式，尺寸为L×B＝45.0×12.0。加氯间安装加氯设备，加药间安装加药设备。加氯投加量3.0mg/l，投加浓度5％，分三段投加，即前加氯，投加量1.4mg/l；后加氯，投加量1.0mg/l；出水补加氯，投加量0.6mg/l。投加方式为计量泵投加。加药设备主要为栅条絮凝池提供絮凝剂和助凝剂。（2）主要设计参数及配套设备主要设计参数：设二氧化氯发生器2台，1用1备。二氧化氯采用盐酸和亚氯酸钠混合制备。单套最大投加量为3000g/h，功率N=5.5kW。加絮凝剂采用聚合氯化铝。混凝剂采用粉末状聚合氯化铝（PAC），以袋装形式贮存于药库内，PAC的投加采用湿投法，按10％的浓度配制，设计投加量为20mg/l。投药间内设置了1座溶药池（V=2.76m3）和2座溶液池（V=7.0m3），两座溶液池轮流交替工作。两个溶液池分别设置出水管，为了便于检修和运行两根出水管之间设置连通管和隔离阀，隔离阀采用电动蝶阀。药剂的投加采用三台电机驱动隔膜式计量泵（二用一备），计量泵流量45 500L/h，压力3kgf/cm2。每台计量泵的出口设置了安全阀、脉冲阻尼器和背压阀。在溶液池内设置超声波液位计，以便于连续显示液位并在溶液池低水位时保护投药泵。投药量的控制是通过调整投药泵行程频率来实现的，行程频率则是根据原水流量测量信号自动按比例调整电机的转速来实现的。为了增加溶解速度及保持均匀的浓度，在溶解池和溶液池内采用机械搅拌，电机功率为1.5kW。为了便于投置药剂以减轻劳动强度，溶药池和溶液池均采用地面式，溶药池池顶设计高度取为高出地面3.8m，溶液池池顶的设计高度取为高出地面2.3m。由于药液具有腐蚀性，所以溶药池、溶液池、管道及其配件都采用防腐措施：溶药池、溶液池采用钢筋砼结构并在池内壁覆以特殊的防腐衬里，管道及其配件均采用PP-R管材。为了保证投药间的通风，设置玻璃钢轴流风机一台，风量Q=3800m3/h,电机功率N=0.37kW。4.1.7清水池清水池高程设计同已建清水池。平面尺寸L×B=83m×63.1m，水深4.5m，有效水深4.0m，有效调节容积19728m3。加上已建清水池的调节容积18579m3，总有效调节容积为38307m3。因清水池还接纳7万m3/d的岳龙来水，故总调蓄能力为17.4％，如果不考虑岳龙来水，则总调蓄能力为25.5％。4.1.8吸水池吸水井土建按照33万m3/d规模设计。平面尺寸：46.1m×8.5m，分为两格，可以单格检修。4.1.9配水泵房45 加压泵房采用半地下式矩形泵房，与吸水井、配电室合建，钢筋砼结构，L×B×H=45.0×12.0×10.8m。主要设备：a、低区加压泵设计水量：8万m3/d类型：单级双吸卧式离心泵数量：4台，3用1备。参数：设计流量Q=1240m3/h设计扬程H=50m电机功率N=250Kw控制方式：根据清水池水位变化情况及出水总管压力变化情况，由PLC自动控制，水泵按顺序换班运行，同时现场设手动控制。b、高区加压泵设计水量：12万m3/d类型：单级双吸卧式离心泵数量：4台，3用1备参数：设计流量Q=1860m3/h设计扬程H=75m电机功率N=560Kw控制方式：根据清水池水位变化情况及出水总管压力变化情况，由PLC自动控制，水泵按顺序换班运行，同时现场设手动控制。4.1.9配水管道本工程设计服务范围主要为核心区，2020年规划总人口为90万人，本期工程设计供水规模20万m3/d。根据其地形特点，采取分区供水方式。核心区总体来说，西高东低，高程在1210.0m-1272.0m之间。大体以规划的金马路为界，以西部分服务高程在1240.0m-1272.0m45 之间，作为配水高区，面积占整个核心区约3/5，配水量按12.0万m3/d计算；金马路以东部分，服务高程在1202.0m-1240.0m之间，作为配水低区，面积占整个核心区约2/5，配水量按8.0万m3/d计算。在各配水区的连接管上安装阀门，同时设置可调式减压阀，以保证高区向低区供水时，低区住户的用水安全。配水管网设计流量按最高日最高时用水量计算，时变化系数K时=1.40；配水干管按设计流量及经济流速确定管径，配水支管按设计流量和水头损失确定管径。新建水厂由于地势较低，需加压供水。配水按保证服务范围内95%的自由水头不低于28m进行控制。对于局部水压过高的管段，采取安装减压阀的措施，以保证居民用水的安全。4.1.9生产废水回收及处理处理设计按照现行《污水综合排放标准》（GB8978-1996），“污水”的定义是：“指在生产与生活活动中排放的水的总称”，因此净水厂的生产废水也属“污水”范畴。《污水综合排放标准》（GB8978-1996）限定的69种水体污染物中，悬浮物（SS）的最大排放浓度为70mg/L，由此可见如果不对净水厂的生产废水进行相应处理，是达不到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的有关排放标准的，必须对净水厂排泥水中的悬浮物进行分离、浓缩及脱水处理，不让其污染环境和危害水体。（一）生产废水量及废水含泥量的计算S＝（K1C0+K2D）×K0Q×10-6式中——C0——原水浊度设计取值（NTU）；K1——原水浊度单位NTU与悬浮物SS单位mg/L的换算系数;D——药剂投加量（mg/L）；K2——药剂转化成泥量的系数；45 K0——水厂自用水耗水系数；Q——水厂规模（m3/d）；S——干泥量（t/d）。S=（1.2×8+0.459×5）×1.05×200000×10-6=3.506t/d（二）滤池反冲洗水量计算Q反冲＝Q水冲+Q气水冲+Q表扫+Q初滤水式中——Q反冲——单格滤池的反冲洗水量，m3；Q水冲——单独水冲时的反冲洗水量，m3；Q气水冲——气水反冲时的反冲洗水量，m3；Q表扫——表面扫洗水量，m3；Q初滤水——初滤水的排放量，m3。Q反冲=84.21+44.46+56.69+49.12=234.38m3（三）气浮池日排泥量计算气浮池排泥水的含固率按0.5％计，则气浮池的排水量：Q排泥=3.506/0.5％＝701.20m3/d2座气浮池分为4池，每池每天排泥1次，则气浮池的每次最大排泥量为175.303。（四）主要构、建筑物及设备选型1）排水池为了接受、调节滤池反冲洗排放水，设置排水池1座，钢筋砼结构，有效容积按两格滤池反冲水量的1.1倍设计，V＝516m3。结构尺寸：L×B×H=11.50m×10.00m×5.20m有效水深：4.70m有效池容：V=540m3主要设备：45 （1）潜水泵数量：2台（1用1备）设计参数：流量Q=150m3/h、扬程H=18m、功率N=18.5KW。（2）水下搅拌机型号：300QJB-980-4数量：2台（1用1备）参数：N=4.0kw2）排泥池为了接受、调节气浮池排泥水，设置排泥池1座，钢筋砼结构,有效容积按气浮池两组排泥水量的1.2倍设计，V＝420m3。结构尺寸：L×B×H=12.90m×10.00m×5.20m有效水深：3.5m有效池容：V=450m3主要设备：（1）潜水砂泵数量：3台（2用1备）设计参数：流量Q=30m3/h、扬程H=10m、功率N=4.4KW。（2）水下搅拌机型号：300QJB-980-4数量：2台（1用1备）参数：N=4.0kw3）污泥浓缩池设置污泥浓缩池2座，钢筋砼结构。结构尺寸：D×H=12.0×5.10m表面负荷：0.53m3/m2.h主要设备：45 （1）悬挂式中心转动刮泥机数量：2台设计参数：刮臂直径12.0m，电机功率0.75kw；（2）污泥螺杆泵数量：3台设计参数：Q=2m3/h；P=0.2Mpa；N=0.55kw4）污泥平衡池为了调节、存储浓缩污泥，设置污泥平衡池1座，钢筋砼结构。单座结构尺寸：D×H=7.60m×3.50m主要设备：双曲面搅拌机数量：1台设计参数：N=3.0kw；n=28rpm；螺旋桨直径2.0m5）污泥脱水机房为了污泥脱水，设置污泥脱水机房1座，砖混结构。结构尺寸：L×B×H=14.50m×7.80m×4.50m主要设备：（1）离心脱水机数量：2台设计参数：生产能力为5-30m3/h，最大干渣能力400kg／h，脱水泥饼含固率25～30%；电机功率15kw。（2）聚合物储藏与投加系统数量：1套设计参数：罐容积500L、罐材质为聚乙烯、聚合物输送方式为螺旋器输送。（3）污泥螺杆泵45 数量：2台设计参数：Q=8m3/h；P=0.6Mpa；N=2.2kw4.1.10厂区平面及竖向设计厂平面布置以优化工艺流程走向，方便生产操作和管理，节省工程用地，节约运行成本，降低工程造价为原则，同时兼顾与一、二期工程处理构筑物协调统一，将构(建)筑物按生产功能分区、分块建设。根据取水泵房位置、配水管道出水方向和厂区地形特点，本设计将主要净化构筑物进水计量井、配水井、混合池、Ｖ型滤池、清水池采用紧密布置方式建成一座集团式构筑物置于厂区的南侧。清水池东侧侧依次布置吸水井和配水泵房。控制室位于配水泵房北侧，便于一、二期自控系统的接入。将辅助生产构筑物、反冲洗排水池、排泥池、污泥浓缩池、污泥平衡池、污泥脱水泵房、加药加氯间集中布置在主要构筑物的北侧。由于采用了集团式紧密布置，故本设计占地较少，将空地留在净化厂区最北边，可以作为将来发展用地。厂区用地（不含远期规划预留用地）面积5.7954m2，合86.93亩。其中绿化面积3.889万平方米，占厂区总面积的67.10%。净水厂位于S102省道东侧，小寨西南侧的荒坡上，在**新区核心区规划边缘，地面现状高程介于1255.3m-1267.0m之间，可用地面积约500亩以上。给水处理厂设计地面高程为1258.70m-1264.00m之间，清水池池底设计高程1255.70m，红枫湖水库源水提升52m后进入水厂，处理后根据供水范围分区分压供水至核心区。4.1.11厂区管道设计厂区管道包括生产工艺管道、雨、污水管道、加氯、加药方沟、电力、热力、控制、仪表等缆线方沟、自用水（消防）管道等。45 厂区管道设计充分结合工艺流程及建构筑物平面布置，力求布局明晰、走向顺畅、简短，做到功能齐备，相互干扰小，易于维护管理。（1）厂区内主工艺管道按15（22）万m3/d设计，按1.25倍设计水量校核。采用钢管，内防腐采用食品级无毒防腐涂料，外防腐采用环氧煤沥青玻璃布（五油三布）。（2）在配水溢流井、Ｖ型滤池和清水池设溢流管（堰）。溢流水最终排入调节池。（3）厂内雨水系统采用有组织排水，在厂区道路边设雨水篦子排入厂内雨水系统中，设计暴雨重现期为1年，径流系数经加权平均计算为0.5。雨水汇入厂区雨水系统，排至市政管道。（4）厂内污水与雨水管道分流，厂区生活污水设化粪池，人工清掏，上清液排入厂区污水管道，最终排放到市政管网。厂区雨、污水管采用钢筋混凝土管。（5）加氯、加药方沟和电力、热力、控制、仪表等缆线方沟采用砖砌方沟。（6）厂区自用水管取自配水泵房出水，自用水管和消防水管合用。45 4.2建筑、景观绿化设计4.2.1工程的规模和基础资料4.2.1.1工程规模水厂项目规模为20万m3／d。建设项目包括取水泵房及配电室、综合处理间、门卫室、加氯加药间、气浮池、V型滤池、清水池、吸水井和配水泵房及配电控制室等单体。新建建（构）筑物一览表：序号名称占地面积(m2)建筑高度(m)2加药间加氯间54073计量井362.74配水井5755气浮池1578.726.516设备间360.3477V型滤池720.7813,348清水池5237.34.59吸水井391.856.510加压泵房5407.211配电室5407.512出水计量井39313投药消毒间540714反冲排水池1155.215排泥池1295.216污泥浓缩池122.417污泥平衡池26.618污泥脱水机房133.656.619综合楼4327.220宿舍及机修间311.0413.821门卫室30.693.345 总计118814.2.1.2设计基础资料1气温：绝对最高气温39.6℃绝对最低气温-20.7℃年最热月平均最高气温25℃年最冷月平均最低气温3℃2降雨量：年总降雨量781.9mm小时最大降雨量126.7mm3降雪:基本雪荷载0.40kN/m24风：冬季主导风向西北风夏季主导风向西南风基本风压W=0.3kN/m25冻土深度：最大冻土深度：0.81m平均冻土深度：0.62m6地震根据《中国地震烈度区划图》，天津地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。综合地质评价报告提供本工程厂区范围内为非液化区。4.2.2总平面设计4.2.2.1平面布置45 小寨水厂厂区现状高程为1255.3m-1267.0m。厂址地形拟平整至1258.70~1264.0m以利于各构、建筑物的布置。厂区用地（不含远期规划预留用地）面积57954m2，合86.93亩。新建建（构）筑物用地指标序号名称占地面积(m2)1建构筑物占地面积(m2)118812道路占地面积(m2)61963绿化占地面积(m2)388854.2.2.2竖向设计厂区内原有场地有高差，根据水工艺专业的竖向设计要求，尽量做到土石方平衡。道路设计的原则为在建（构）筑物之间合理的设置道路和步道，为管理方便提供畅通的交通。厂区内主车行道为宽6米双车行道路，转弯半径12米，车行道路均采用沥青路面，路边设置150mm高混凝土道牙。绿地内设置人行道，结合绿化美观的要求，采用多种材料铺设，宽度1-2米。4.2.3建筑设计4.2.3.1建筑设计规范和图集《总图制图标准》GB/T50103－2001《建筑制图标准》GB/T50104-2001《建筑模数协调统一标准》GBJ2-86《厂房建筑模数协调标准》GBJ6-86《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083－97《建筑设计防火规范》GBJ50016-200645 《厂矿道路设计规范》GBJ22-87《建筑地面设计规范》GB50037-96《工业建筑防腐设计规范》GB50046－95《动力机器基础设计规范》GB50040－96《地下工程防水技术规范》GBJ50108-2001《屋面工程质量验收规范》GB50207-2002《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ41-91《华北地区建筑构造通用图集》88J***4.2.3.2建筑设计原则根据本工程的设计规模及相关规范规定，建筑设计的设计使用年限为50年；建筑装修等级为I级；各建构筑物的建筑耐火等级为二级；厂区道路等级为III级；屋面防水等级为II级，合理使用年限为15年。4.2.3.3建筑设计本工程的建筑设计在满足国家现行有关规范、规程条件下，充分利用建构筑物固有体形，采用多种建筑装饰手法，与厂区环境绿化及调节池等景观相结合，造就出现代新颖、清新整洁的视觉效果。为了使建筑融入新区中现代化的建筑群中，而又能凸显出水厂工业建筑的本色，所以围绕新建体量较大的综合处理构筑物采用规则体块单元组合的构成形式,作为建筑设计的重点。采用不同造型的隐形透明玻璃窗来活跃建筑群体，各体块间的构成关系明显，充满秩序与逻辑感。而在平面上按对称格局布置，体现综合处理构筑物的庄重。在细部构造设计处理上，对于各种开窗的比例进行了研究，希望通过适当的尺度感尽量消除高深池体墙面对使用者造成的不舒适感。在综合处理构筑物内部设计了连续贯通的走廊，它的作用是将组合内所有空间联系起来，在建筑内部穿行的走道变成了组织各个单元的轴线。45 混凝土建筑的几何形态强化了它的人工性，使周边的景观自然之美变得更加强烈，与其周围的环境氛围十分和谐。4.2.3.4建筑尺寸1标高本设计图中所标注高程，各建筑物均标注相对标高。取水泵房及配电控制室、加氯加药间、配水泵房及控制室等建筑物的0.000米相对标高对应在入口处的高程。各构筑物均标注绝对标高，综合处理构筑物、清水池、吸水井等构筑物的均采用绝对高程。2室内、外高差生产性建筑物根据单体建筑要求确定，一般为300mm。3轴线位置框、排架结构：轴线定位结合上、下结构，根据单体的实际需要确定。但在缝及厂房边跨处,需按工业厂房的统一化基本规则和抗震设防烈度的缝宽要求设置。池体结构：轴线一般为池壁中设置。4层高各生产建筑物的层高根据工艺和电气、设备的功能以及采光的需求来确定。厂区内建(构)筑物的单体尺寸(面积、层高、总高)详建筑总平面和单体设计图。4.2.3.5建筑作法1楼地面a.一般性房间均采用铺地砖楼地面。b.卫生间选用铺地砖防水楼地面。c.加氯间、加药间选用相应的耐腐蚀地砖地面。d.其它如有要求的地面按功能要求采用.45 2外墙面主要建构筑物的外墙面主要是彩色釉面砖和仿石涂料，用外出柱等结构构件突出竖向的线条。3内墙面水厂生产建筑物及辅助生产建筑物内墙面均采用水性耐擦洗涂料。厕、浴及化验室内墙面采用釉面砖墙面，V型滤池的水池内壁也采用釉面砖墙面。4墙裙对有防腐要求的房间采用相应的防腐蚀墙裙，其他设置墙裙的房间均采用油漆墙裙。5踢脚踢脚的材料作法与楼、地面相同，高度均为12厘米。6顶棚配电控制室等房间采用矿棉吸声板吊顶；卫生间采用PVC板吊顶；不加吊顶的房间采用板底抹灰顶棚；高压配电室、变频室等有要求的房间采用板底刮腻子顶棚。7屋面:取水泵房、配水泵房、配电室等建筑物采用银粉保护层屋面，130mm厚憎水膨胀珍珠岩保温层，两层三元乙丙丁橡胶防水卷材组合，带隔气层。屋面排水坡度大于2％，天沟纵坡1％。上向流炭吸附澄清池、V型滤池选用镀铝锌金属复合板屋面。8散水:宽度一般采用800宽。采用混凝土散水。9坡道通行车辆的外门应作坡道，其坡度为20％，其宽度为门宽每侧各加30～50厘米，水泥坡道。45 10室外台阶室外台阶一般采用150mm高，300mm宽，平台宽度向室外≥900mm，并向外做1％坡，铺地砖台阶。11栏杆扶手及材料栏杆扶手高1100mm。生产性构筑物选用不锈钢栏杆,立杆F40，扶杆F60。附属建筑物选用立杆20*20不锈钢方钢，扶手采用硬木扶手。12门窗各个建(构)筑物均采用铝合金门窗，内门窗采用木门窗。建筑物设置需进车的大门，一般采用电动铝合金卷帘门，大门上应有供人员通行的小门。配电控制室内的房间根据功能要求采用钢制防火门。13墙体净水厂内建筑物一般为框、排架结构，均采用加气混凝土砌块作为填充墙。内、外墙厚度都是250mm，加气混凝土砌块在0.000米以下改为MU10水泥砂浆砌筑的MU15烧结非粘土砖；池体的外保温墙采用250mm厚的加气混凝土砌块，保温墙和结构墙体应设置可靠的连接。14网架网架采用正放四角锥螺栓球节点网架，防腐采用两布三脂环氧玻璃钢。4.2.4景观、绿化设计工程生产区景观、绿化设计基于现场场地的布局特点。现状场地分别在西侧和北侧设有开阔的调节池水面外，综合处理构筑物和配水泵房之间的空地均可作景观改造区。厂区以充满现代感的手法，展现简洁明快，比较大气的当代特色。45 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书4.3结构设计2.4.1.结构设计规范《砌体结构设计规范》GB50003－2001《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002《建筑结构荷载规范》GB50009－2001《混凝土结构设计规范》GB50010－2002《建筑抗震设计规范》GB50011－2001《钢结构设计规范》GB50017－2003《岩土工程勘察规范》GB50021－2001《建筑桩基设计规范》JGJ94-94《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》GB50032－2003《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068－2001《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069－2002《构筑物抗震设计规范》GB50191－93《建筑抗震设防分类标准》GB50223－95《混凝土碱含量限值标准》CECS53:93《混凝土水池软弱地基处理设计规范》CECS86:96《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:2000《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:2002《建筑地基处理技术规范》JGJ79－2002《岩土工程技术规范》天津市工程建设标准DB29-20-2000《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332－2002I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》CECS141:20022.4.2结构设计原则根据本工程各单体建构筑物的功能要求和相关规范规定，净水厂的建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。综合处理构筑物、取水泵房及配电室、配水泵房及配电控制室的抗震设防类别为乙类，其余建构筑物的抗震设防类别为丙类。综合处理构筑物的地基基础设计等级为乙级，其余建构筑物的地基基础设计等级为丙级。抗震设防烈度为七度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组。各建构筑物恒荷载根据相关设备的布置及相应的结构重量重量确定。活荷载根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）取用，各个建构筑物内的平台、楼梯、走道等楼面活荷载为4KN/m2，各建筑物屋面除注明外，均按不上人屋面设计。一般屋面活荷载为0.5KN/m2，风荷载为0.55KN/m2,清水池、吸水井等水池顶部活荷载按照上人屋面取值为1.5KN/m2。建（构）筑物的沉降值及相邻建（构）筑物的沉降差，除满足《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的要求外，还应满足工艺专业提出的相关要求。对现浇钢筋混凝土水池，根据规范规定伸缩缝间距控制在20-25米，所设缝的地面部分均按抗震缝要求设置缝宽，一般有保温措施的混凝土结构伸缩缝宽度为30mmI 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书，地面上抗震缝宽度一般为50～100mm。伸缩缝均采取双层止水标准，即中部设置橡胶止水带，迎水面增设膨胀橡胶条或无毒双组份聚硫密封膏。为了避免施工期间由于混凝土干缩引起开裂，根据工程情况，适当添加补偿收缩的混凝土外加剂。混凝土结构截面设计除满足承载能力外,对受弯、大偏心受压、大偏心受拉按裂缝开展宽度验算，小偏心受拉、轴心受拉按抗裂度验算。2.4.4结构的防腐设计根据地勘报告中提供的地下水对混凝土结构的腐蚀情况，综合开虑价格、施工周期和方法、当地的习惯做法等各个方面的因素。厂区内和地下水接触的混凝土结构，分别采用如下的防腐措施。取水泵房下部池体、清水池、吸水井、配水泵房的下部池体等构筑物，由于埋设较深，池壁位于地下水干湿交替作用的范围，底板位于无地下水干湿交替作用的范围。故在池壁外侧设水泥基渗透结晶型防水涂料层，在底板内加设钢筋阻锈剂，阻隔地下水对池壁和底板内钢筋的腐蚀；气浮池、V型滤池等构筑物，底板标高位于地面以上，底板和池壁不会受到地下水的腐蚀，和地下水接触的是钢筋混凝土承台，故在承台加设钢筋阻锈剂。加氯加药间、取水泵房和配水泵房的配电控制室等地面式建筑物，也在和地下水接触的承台内加设钢筋阻锈剂。2.4.5基础及抗浮设计考虑本工程建构筑物的结构型式差别较大，故各个单体构筑物的地基基础设计分为三种类型。第一种类型构筑物为取水泵房下部池体、、清水池、吸水井、配水泵房的下部池体等地下式的钢筋混凝土池体结构，该类结构基础埋设较深，基础的附加应力很小。基底坐落在3aI 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书层淤泥质粘土上或可作为天然地基持力层的3b层上。故该类构筑物的地基处理方式为将底板下的剩余的3a层土用土石屑换填，以3b层为天然地基的持力层。第二种类型为气浮池、V型滤池等构筑物等地面式钢筋混凝土池体结构，该类结构底板标高位于地面以上，基础的附加应力较大，为保证池体的承载力和变形的要求，应采用桩基的基础型式，桩尖应位于3h层粉土层。地勘报告中建议采用预应力管桩综合考虑以上各个因素，特别根据该工程时间紧、任务重，甲方要求的尽快完成桩基施工的情况，采用地勘报告的建议，对部分回流溶气气浮池、V型滤池、清水池池等出地面的水池采用预应力管桩。第三种类型为加氯加药间、取、配水泵房的控制室、鼓风加房和反冲泵房等地面式框架结构，该类结构的基底位于2层陆相沉积层上，下部为3a层淤泥质粘土层（局部为淤泥）。2层的厚度为0.4～1.8m，并在取水泵房控制室等处缺失。而3a层，经验算不能满足上部结构的强度和变形的要求。故对该类建筑物也采用预应力管桩基础。2.4.6基坑支护设计根据地勘报告的描述和现场调研的情况，场地的地基土土质较软，边坡稳定性差。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书本次设计的支护结构应不产生倾覆、滑移和整天或局部的失稳；基坑底部不产生隆起、管涌。应首先采用阻水设计，如采用降水设计应控制降水引起的地基沉降不致对临近已建的管线和构筑物产生过量沉降。加氯间的药池及紫外消毒间和周边其他建筑物的间距很近，应考虑采用钢板桩＋内支撑的支护形式，保证周边建、构筑物的安全，支护工程的安全等级为一级，支护结构的最大水平位移允许值不应超过0.0025h。清水池、取水泵房和配水泵房的支护工程的安全等级为二级，支护结构的最大水平位移允许值不应超过0.005h。2.4.7结构材料1钢筋：φ为HPB235热轧钢筋，fy=210N/mm2φ为HRB335热轧钢筋，fy=300N/mm22水泥除预应力水池水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，其余构（建）筑物水泥均采用32.5普通硅酸盐水泥。3混凝土：地面以下的池体结构除特殊注明外，顶板、底板和池壁均采用C25混凝土，抗渗标号S6，抗冻等级F150。地面以上的池体结构和建筑物的结构构件均采用C25混凝土。混凝土的环境类别为二b类，混凝土的耐久性要求应符合《混凝土结构设计规范》中表3.4.2的相关规定。垫层为C15混凝土，设备基础为C15混凝土。水处理构筑物的混凝土中掺加高效抗裂防水剂，严格控制混凝土中碱含量不得高于3kg/m3。4砌体净水厂内建筑物一般为框架结构，内、外墙均采用250mm厚的加气混凝土砌块作为填充墙，加气块的密度为不大于6kN/m3，选用Mb5.0I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书水泥砂浆。加气混凝土砌块在0.000米以下改为MU10水泥砂浆砌筑的MU15烧结非粘土砖；5钢制构件采用Q235钢。焊条除HRB335钢之间焊接采用E50，其余采用E43。6防腐所有外露在空气中的钢制构件涂刷防腐涂料。池内、土中等如爬梯类钢制构件的防腐采用热浸锌方式。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书4.4电气设计4.4.1设计分界及遵循规范4.4.1.1设计分界本工程的设计内容主要为取水泵房、水厂供配电设计、电气控制设计、导线敷设设计、防雷接地设计等。以两路10KV进线电源进户电缆终端头为电源线路设计分界点，电缆终端头以上部分的电源外部线路由供电部门实施。4.4.1.2遵循规范及依据《供配电系统设计规范》（GB50052-95）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-92）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94，2000年版）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）《电力装置的继电保护和自动装置规范》（GB50062-92）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）《电力装置的电测量仪表装置设计规范》（GBJ63-90）《工业与民用电力装置接地设计规范》(GBJ65-83)《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)依据：由甲方、设计院、项目中心等有关单位参加的设计联络会会议精神和会议纪要。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书工艺专业设计条件提供单。4.4.2装机容量净水厂三期装机容量装机容量（KW）运行容量（KW）计算负荷（KW）取水泵房0.4kV设备1030747575净水厂0.4kV设备1319117584010kV配水泵电机630*4=2520630*3=18901875合计4869381232904.4.3供电电源和变电所的设置原则4.4.3.1供电电源水厂负荷性质属于一级，应有2路电源供电。本工程的设计内容主要为取水泵房、水厂供配电设计、电气控制设计、导线敷设设计、防雷接地设计等。以两路10KV进线电源进户电缆终端头为电源线路设计分界点，电缆终端头以上部分的电源外部线路由供电部门实施。4.4.3.2变电所的设置原则根据本工程工艺特点、规模、远期发展，考虑到变压器的设置应接近负荷中心、进出线方便、接近电源侧及设备运输方便等因素，在取水泵房旁设置1座10/0.4kV变电所，负责取水泵房0.4kV用电设备的供配电。在净水厂滤池反冲洗设备间旁设置1座10/0.4kV变电所，负责净水厂0.4kv用电设备的供配电。4.4.4配电系统4.4.4.110kV系统I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书净水厂10kV系统为单母线分段接线方式，两路10kV进线为一用一备，正常运行时母联闭合，两路进线断路器电气互锁，每路进线均能承担100%运行负荷。接入配水泵房10kV系统的主要设备是4台配水泵机组（3用1备），其中定速电机1台，调速电机3台，单机容量均为630kW；接入10kV母线的还有供净水厂三期0.4kV设备用电的两台1000kVA、10/0.4kV变压器和取水泵房两路10kV电源出线。4.4.4无功功率补偿10kV系统上调速电机的功率因数能达到0.95，不需要补偿；定速电机采用单机就地补偿方式，补偿容量为270kVAR。在MCC1系统母线上设置了450kVAR（包括了四期的补偿量）无功补偿电容器，在MCC3系统母线上设置了400kVAR无功补偿电容器，根据系统负荷运行情况自动进行补偿，补偿后功率因数达到0.95以上。4.4.5电动机的启动方式容量在30kW以上的0.4kV电动机一律采用软启动器驱动；30kW以下的电动机为直接启动。10KV定速电机按直接启动设计。4.4.6继电保护设置按《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92，设置如下保护：10kV进线柜：带时限的电流速断、过电流保护。10kV母联柜：带时限的电流速断、过电流保护。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书电机出线柜：电流速断、过负荷、低/过电压、零序、温度保护。10/0.4kV变压器出线柜：电流速断、过流、温度、零序保护。10kV电源出线柜：电流速断、过流、零序保护。继电保护装置选用智能式多功能综合保护器。4.4.7操作电源10kV系统设置220V直流电源操作系统，电池组为免维护铅酸电池，容量为40AH。4.4.8计量在净水厂10kV进线侧设置供电局专用计量柜，在10kV进线柜的综保上可实现水厂成本核算的电度计量。4.4.9设备选型10kV开关柜选用KYN28-12Z金属铠装中置抽出式开关柜，内置真空断路器。变频装置选用进口优质品牌电压型成套装置，10kV输入/6kV输出。0.4kV开关柜选用固定组合式抽屉柜。10/0.4kV变压器选用节能型干式变压器。电缆的选择和敷设方式10kV动力电缆选用YJV-10型。0.4kV动力电缆选用YJV-1型。控制电缆选用KVV-0.5型和屏蔽电缆。电缆沿电缆沟、电缆桥架、穿钢管或PVC管暗敷。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书4.4.10接地保护三期工程0.4kV接地系统为TN-C-S。防雷接地、工作保护、保护接地合为一个接地系统，接地阻值小于1欧姆。各建筑物做总的等电位连接。4.4.11特别说明为建造高水平的现代化水厂，达到国际先进国内领先水平，电气设备的选择和合理布置是至关重要的，设计中一般通用电气设备选用国内品牌产品，关键元件选用进口产品，对于变频调速关键设备，选用进口的优质设备。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书4.5仪表、自控及通讯设计4.5.1设计规范《电子计算机机房设计规定》GB50174-93《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》HG20505－2000《自动化仪表选型规定》　HG20507－2000《仪表供电设计规定》　　　　　　HG20509－2000《信号报警、联锁系统设计规定》　　　　　HG20511－2000《仪表配管、配线设计规定》　　　　　HG20512－2000《仪表系统接地设计规定》　　　　　　　HG20513－2000《分散型控制系统工程设计规定》　　　　HG/T20573－95《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87《火灾自动报警系统设计规范》　　　　　　　　　GB50116-98《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》　　　　GBJ131-90《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002《火灾自动报警系统施工及验收规范》　　　　　　GB50166-924.5.2设计范围⑴工程的检测仪表、自动化监控系统、视频监控系统、火灾报警系统、电话系统的设计。⑵工程自动化监控系统的数据通讯、水厂与公司调度管理系统及其它相关部门的数据通讯。⑶上述系统的防雷接地。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书4.5.3设计原则⑴现场控制分站实现无人值守。⑵自动化监控系统设计采用开放的分布式控制系统，立足于系统的可靠性、先进性和适用性，做到全厂运行管理的集中监视调度和分散控制。⑶自动化控制设备和在线检测仪表的选择遵循可靠性高、使用方便、安装及维护简单和价格合理的原则，选择其行业中的主流产品，并在设计上预留扩充空间。⑷自动化监控系统采用对等网络结构，水厂三期工程主干网采用1000MbpS光纤工业以太环网，自动化监控系统与视频监控系统合用一网。⑸软件：模块化，以便于用户程序的编辑、调试、修改和更新。⑹控制方式采用自动与手动控制相结合方式，就地控制级优先。4.5.4工程设计4.5.4.1仪表检测系统设计根据工艺流程和水厂生产管理及自动化的要求配置必要的在线检测仪表。检测仪表如下：取水泵房超声波液位差计2套超声波液位计2套，用于检测吸水口液位；压力变送器7套，用于检测取水泵出口压力；溶氧仪1套，用于检测进水水质。进水管I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书电磁流量计2套，用于检测进厂水量。机械混合配水井超声波液位计1套，用于检测机械混合配水井液位；PH/T计1套，用于检测进水PH、温度；浊度计1套，用于检测进水浊度；PH/T计2套，用于检测反应池进水PH、温度，以此控制硫酸投加量。气浮池超声波液位计4套，用于检测澄清池液位；浊度计1套，用于检测澄清池出水浊度；压力变送器1套，用于控制气动阀。V型滤池静压式液位计8套，用于检测V型滤池液位；差压变送器8套，用于检测V型滤池滤层上下液位差；浊度计1套，用于检测V型滤池出水总渠浊度；颗粒计数仪1套，用于检测V型滤池出水总渠颗粒数；压力变送器1套，用于检测V型滤池反冲洗排水管压力；压力变送器1套，用于检测V型滤池空压机出口压力。滤池设备间电磁流量计1套，用于检测反冲洗水总管流量；压力变送器3套，用于检测反冲洗水泵出口压力；气体流量计，用于检测鼓风机出风总管流量；压力变送器1套，用于检测鼓风机出风总管压力；I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书压力变送器1套，用于检测空气罐压力。清水池超声波液位计2套，用于检测清水池液位；余氯计1套，用于检测清水池出水余氯。吸水井超声波液位计2套，用于检测吸水井液位。配水泵房压力变送器4套，用于检测配水泵出口压力。出厂水总管余氯计1套，用于检测出厂水余氯；PH计1套，用于检测出厂水PH；浊度计1套，用于检测出厂水浊度；电磁流量计1套，用于检测出厂水流量。加药加氯间超声波液位计4套，用于检测药池液位；超声波液位计4套，用于检测药罐液位。漏氯报警仪1套，用于检测氯库氯气浓度并报警。上述过程仪表（包括：压力、压差、液位、液位差、流量等测量仪表）选用国内或合资公司的产品，PH/温度、DO、余氯、浊度、颗粒计数、臭氧、漏氯、漏氧等分析仪表选用进口产品。4.5.4.2自动化监控系统设计I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书本工程对出厂水质及安全供水有较高的要求，为了提高水厂的运行管理水平，使整个系统能够正常、稳定、安全、高效、低耗地优化运行，本着安全可靠﹑简单实用、国际先进、国内领先的原则，设计了一套由计算机﹑PLC、现场仪表等组成的多级的、开放的、模块化的、实时多任务的自动化监控系统，并为将来系统扩展留有充分的余地。①自动化监控系统技术指标平均无故障间隔时间MTBF＞20,000小时可用率A≥99.8％系统综合误差：σ≤1.0%数据正确率I＞98％时间参数：主机的联机启动时间t≤2分报警响应时间t≤3秒查询相应时间t≤5秒实时数据更新时间t≤3秒控制指令的响应时间t≤3秒计算机画面的切换时间t≤0.5秒②系统网络构成自动化监控系统由三层网络及设备构成，详见〈自动化监控系统配置框图〉。第一层：信息层，由操作员站、工程师站、数据服务器、视频监控工作站、视频监控服务器、网络打印机、厂长/总工/化验室计算机、便携式计算机、工业以太网交换机等设备构成。采用基于IEEE802.3I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书标准的100MbpS以太网星型网络拓扑结构，传输介质采用同轴电缆或双绞线。第二层：控制层，由现场控制分站和工业以太网交换机组成。采用基于IEEE802.3标准的全双工1000Mbps快速光纤以太环网，传输介质采用多模光缆。第三层：设备层，指现场控制分站PLC、就地控制设备及各种智能仪表，采用基于IEC61158标准的现场总线通信方式或I/O接点方式，与现场控制单元进行通信。现场总线协议根据控制设备和仪表选型确定。③系统控制原则正常情况下，现场设备分三级控制：就地、现场控制分站、中控室。现场控制分站级、中控室级均设有“手动/自动”两种控制方式，就地控制级设有“就地/遥控”两种方式。现场控制分站与中控室控制优先权，以“申请优先”的方式，通过程序确定，为无扰动切换。当中控室监控设备发生故障，不影响水厂的运行，操作人员可通过各现场控制分站按预先设置的运行模式来监控水厂的运行。当现场控制分站发生故障时，可将就地控制级的“就地/遥控”选择开关切换至“就地”实现就地手动操作。当厂级数据通讯网络出现故障时，各现场控制分站可独立完成本站的监控任务，使水厂的工艺流程仍能正常运行。对带通讯接口的第三方产品，原则上按“信号采集为通讯方式，设备控制通过I/O接点方式”。④系统的特点I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书该自控系统能适用于过程控制长期运行，具备国内先进水平，完全能满足水厂的监视与控制任务。控制层网络采用基于IEEE802.3标准的全双工1000Mbps快速光纤以太环网，在光纤以太环网发生故障时，网络结构可以在小于30ms的时间内切换成总线结构。现场控制分站与设备层采用总线与I/O硬连接方式相结合的数据交换方式，具有很强的模块扩展功能，特别适用于解决独立的、复杂的控制任务。它们完成全厂各工艺段的生产实时检测、设备的自动调节、自动控制、以及故障的实时保护控制等，属于典型的分散控制系统。当网络上任何一个站出现故障时，不会影响整个系统的正常工作，中控室监控系统能及时、准确地反映出故障区域。⑤系统配置及功能水厂自动化监控系统为开放的分布式控制系统，中心站设在净配水厂三期工程的配水泵房控制室，在取水泵站、臭氧制备/加氯/加药间、综合池、配水泵房设4个现场控制分站。现场控制分站配置可编程序逻辑控制器（PLC）、工业操作终端，以太网交换机，PLC柜，不间断电源（UPS）及防雷电保护装置，并内置针对本区域工艺及设备的监控所开发的应用程序。各现场控制分站的I/O实际统计量如下：现场站通信PIDIDOAIAOPLC117633212PLC221123PLC585424036PLC5.1281474I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书PLC335426813232PLC61812PLC3.1-3.822*814*83*82*8PLC42041178496总计256567636416762各现场控制分站的I/O卡配置应考虑15%的冗余。取水泵站控制分站取水泵站控制分站（PLC1）设在取水泵站控制室内，负责取水泵站处的工艺设备、变配电系统电气设备以及相关在线测量仪表的监控。综合池控制分站综合池控制分站（PLC3、PLC3.1-PLC3.8、）的PLC3设在滤池设备间控制室内，PLC3.1-PLC3.8设在V型滤池现场，。PLC3负责配水溢流井、机械混合配水井、气浮池、滤池设备间等处的工艺设备、变配电系统电气设备以及相关在线测量仪表的监控，PLC3.1-PLC3.8负责1-8格V型滤池的工艺设备以及相关在线测量仪表的监控。配水泵房控制分站配水泵房控制分站（PLC4）设在配水泵房控制室内，负责清水池、吸水井、配水泵房、出厂水管处的工艺设备、10kV变配电系统设备以及相关在线测量仪表的监控。考虑到最终将做到现场无人值守，关键部位的PLC主站需考虑控制器冗余，如：PLC3。现场控制分站配有可供现场操作人员使用的盘装工业操作终端，方便操作人员巡检。现场控制分站可独立于水厂中心站进行本区域及相关工艺过程的监控，工业操作终端设置有不同级别的访问权限，以确保系统的安全可靠。中心站I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书设置在改建后的综合办公楼中控室内，主要由2套操作员站、1套工程师站、1套数据服务器、1套视频监控工作站、1套视频监控服务器、1套打印机服务器、3套打印机以及工业以太网交换机等组成。2套操作员站相互热备。一、二期自动化监控系统改造时，也可使用三期自愈式光纤环网，即做为该网的若干个节点接入。4.5.4.3通信系统数据通信：中心站设置数据服务器，通过10/100Mbps自适应以太网、防火墙等与自来水公司调度管理系统以及其它相关部门进行数据通信，租用网通公司的ADSL或DDN专线做为通信主信道，自来水公司原来采用的无线通信网做为备用。话务通信：拟向当地电话局申请约5部电话，做为水厂三期对内生产指挥和对外业务联系的话务通讯。4.5.4.4火灾报警系统在取水泵站配电室、加氯加药间配电室、综合池配电室、配水泵房配电室设置感烟探测器、手动报警按钮、火灾报警分控箱，在改建后的综合办公楼中控室内设置火灾报警总控柜。4.5.4.5视频监控系统视频监控系统具有对水厂内的主要生产过程和安全防范的重要位置进行实时中央监视，实时录像，具有事后查询的特点。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书通过视频监控系统，能对所有进入区域的主要出入口、重要场所的人员及车辆进出情况进行实时观察。能对主要生产过程和安全防范的重要位置进行实时观察。该闭路电视监控系统能以数码方式记录下所有被观察的现场信息以备案，循环保存时间超过2周。在水厂的取水泵房、配水溢流井、机械混合配水井、气浮池、V型滤池、紫外消毒间、清水池、吸水井、配水泵房、反冲洗泵房、加氯加药间等处安装摄像机，对水厂生产的全过程实施电视监控。视频监控主机安装在改建后的综合办公楼中控室内，可控制若干个摄像点，同时可进行画面切割处理，在一个显示器上显示多个画面，或是显示一个画面，同时，可对图象进行24小时录像，录象可进行回放，可重现和放大其中的任何一个图象。在中控室可对各摄像监控点的云台、镜头进行控制，并可进行图象切换。4.5.4.6防雷保护和接地系统为防止由于室外安装的仪表、现场PLC站和控制室监控设备遭雷击或过电压引起设备故障，采取如下措施：信号电缆、电源电缆存在户外段的检测仪表在仪表模拟量输出端设置信号防雷过电压保护装置，在仪表电源输入端设置电源防雷过电压保护装置。PLC端凡户外引进的模拟量信号在进入PLC模块前设置信号防雷过电压保护装置。监控设备UPS前设置电源防雷过电压保护装置。安装在户外的摄像机的视频电缆、控制电缆及电源电缆上安装信号和电源过电压保护装置。仪表及监控系统与电气为统一接地体，接地电阻不大于1欧姆。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书4.6采暖通风与空气调节设计4.6.1设计依据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)《暖通空调制图标准》(GB/T50114-2001)《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002)工艺专业提供资料及会议纪要4.6.2设计范围包括****新区净水厂内新建建（构）筑物室内的采暖、通风及空调设计及厂区热力管道改造设计。所有室内卫生器具和管道的安装、试压均以《给水排水标准图集》（排水设备及卫生器具安装2004年合订本）为准。4.6.3通风设计1.V型滤池及上反流澄清池室内均采用门窗开启的自然通风方式。2.构筑物内工艺设备噪音较大的房间，设置机械进排风系统，在风机出室外前加设消声器，以减少对厂区噪音污染。3.其余新建构筑物按房间换气次数或设备散热量计算通风量。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书设置机械排风系统，自然补充新风；分散设置轴流式通风机，安装在外墙或屋顶上。4．配水泵房、取水泵房下部设置排风机及排风小室排除设备散热，由上部门窗自然补入新风。5．设置在加氯间内通风设备需防腐，排风机开关设置于门外；加氯间内排风机与氯吸收设备连锁运行，平时排风机运行对房间进行换气，当房间内氯气到达一定浓度时，氯吸收设备开启，排风机关闭。6．设置在臭氧制备间内通风设备需为防腐防爆型，通风机与臭氧发生设备报警检测连锁；当房间内臭氧泄露，报警器报警时，臭氧发生设备关闭，送、排风机运行对室内进行事故排风。7.为减少冬季因通风产生的热损失，采暖季构筑物应减少通风换气；仅在检修时，短时开启排风机。4.6.4空调设计新建构筑物内控制室、值班室设置分散式空调，为分体壁挂或柜式空调器。4.6.5室内给排水设计1.卫生洁具均采用节水产品；如陶瓷芯龙头、脚踏式冲洗阀等。2.其余室内给排水设计按常规设计。4.6.6室内消防设计1.配电室、控制室、取水泵房、加药间等房间按照《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005需设置适当数量的灭火器。2.灭火器选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书4.7机械设计4.7.1取水泵房设备取水泵房土建工程按56×104m3/d规模设计，设备按20×104m3/d规模安装。1）水泵三期安装取水泵5台（4用1备），绿化泵2台（1用1备），预留3台泵位。取水泵房为半地下式，水泵采用单排布置。取水泵主要技术参数：形式：卧式离心泵设计流量m3/h：32813218设计扬程m：1214电机功率kW：～160～160主要零部件材质：泵壳¾球墨铸铁叶轮¾不锈钢泵轴¾不锈钢绿化泵参数为：流量：900m3/h扬程：32m电机功率：110kW2）阀门水泵进水管上设手动蝶阀。水泵出水管上I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书设静音止回阀、电动蝶阀和手动蝶阀。手动蝶阀为检修用阀门。电动蝶阀与水泵联动，由水泵开停信号控制阀门启闭。静音止回阀为速闭阀门，具有止回和防止水锤产生的功能。3）其他泵房内设有一套真空引水系统，采用真空泵二台，1用l备。当调节池水位低于1.1m（大沽高程）时水泵采用真空引水起动。泵房内设5t电动单粱悬挂起重机1台，Lk=8m，主要用于水泵、电机的吊装。在泵房的排水池中设潜水排污泵2台，用于泵房排水。4.7.4配水泵房设备配水泵房土建设计规模33万m3/d，设备分期安装，最大配水量1375m3/h。1）水泵配水泵房采用半地下式，启动方式为自灌式启动。水泵机组为单排布置。泵房内安装4台卧式离心泵(3调1定)，3用1备。　配水泵主要技术参数：形式：卧式离心泵设计流量m3/h：4267设计扬程m：44电机功率kW：～630I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书主要零部件材质：泵壳¾球墨铸铁叶轮¾不锈钢泵轴¾不锈钢2）阀门水泵进水管上设手动蝶阀。水泵出水管上设静音止回阀、电动蝶阀和手动蝶阀。手动蝶阀为检修用阀门。电动蝶阀与水泵联动，由水泵开停信号控制阀门启闭。静音止回阀为速闭阀门，具有止回和防止水锤产生的功能。3）其他考虑泵房内水泵、电机、阀门等设备的安装和检修，泵房内设置一台电动双梁桥式起重机，起重量10t，Lk=10.5m。泵房内设有排污井，井内设2台潜水排污泵一台水泵参数为Q=64.4m3/h，H=14.2m，另一台水泵参数为Q=16.1m3/h，H=14.2m，由液位控制排水泵开停。4.7.5加氯设备采用在加氯消毒，以保持管网末梢的余氯。加氯间设计规模20万m3/d，平面尺寸：L*B=20m*14.8m。加氯工艺流程：氯瓶®自动切换器®液氯蒸发器®过滤器®真空调节器®加氯机®水射器®加氯点1）加氯机加氯机为全真空自动加氯机，柜式地面安装，采用余氯控制。操作范围：手动20：1，自动10：1，精度为4%。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书加氯机的控制器接受余氯信号，自动调节加氯量。控制器与加氯机一体安装。加氯机的控制阀为手动/自动一体式，手动/自动的切换由切换调节旋钮完成。加氯机设有真空报警开关保护加氯机，提供真空故障报警；主要技术参数：加氯机投加能力：20kg/h台数量：4台，3用1备加氯机配套有液氯蒸发器、真空调压器、自动切换装置、过滤器、减压阀等附属设备。2）氯库氯库内放置1T氯瓶20个，其中含4个为在线氯瓶。氯库设起重量5t电动单梁悬挂式起重机1台，Lk=6.5m。3）氯吸收装置为防止漏氯对环境产生污染，在氯库旁设氯吸收间1座，内设氯吸收装置1套。氯吸收装置中和能力：1t氯气/hr氯吸收装置成套供应，包括抽吸氯气、洗涤、中和液的储存及提升设备及电气控制设备。氯吸收由现场控制箱控制，可现场手动控制和自动控制转换。当氯气泄漏浓度达到设定浓度时氯吸收装置自动启动。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书6人员编制参照《城市给水工程项目建设标准》、《供水厂附属建筑及设计标准》及净水厂生产运行需要，考虑到提高劳动效率降低运行成本等原因，开发区水厂生产人员新增82人。开发区水厂人员编制表（新增）分工岗位生产班次（班/日）每班人数（人/班）班组人数（人）生产人员取水泵站313絮凝、气浮池、滤池及设备间3412变配电室313中心控制室3412化验室155脱水机房326回流水池、排泥池326合计　　47辅助生产人员巡线工111维修电工326管工133加压站3412合计　　22后勤人员门卫、传达室313其它212合计　　5管理人员厂长、书记、厂办、生产技术、劳资等7　8合计　　8I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书总计　82I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书7环境保护与水土保持7.1环境保护7.1.1水源防护城市供水工程是社会经济可持续发展的生命线工程，确保原水水质的安全事关全区人民的健康和经济发展，因此必须严格执行《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国水法》等有关饮用水源保护的法规和条例。提高全民的环境保护意识和守法观念。为了防止水源的污染，建议采取以下措施：（1）开发区水厂调节池在水厂内，建议采取相应措施，防止水体富营养化。（2）开发区水厂水源来自于桥水库、尔王庄水库，因此应切实做好水库保护工作，严禁排入工业废水和生活污水，沿岸防护范围不得倾倒废渣、粪便和有毒物品。水库内严禁捕捞、停靠船只、游泳及从事可能污染水源的活动，并由供水管理单位设置明显的范围标志和严禁事项的告示牌。（3）建立健全应急保障机制，有效控制水源污染突发事件。为防止原水发生突发性污染事故，在应对措施上保留了投加高锰酸钾等药剂的条件。7.1.2大气污染物防护（1）本工程采用先进的真空加氯机，I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书加氯管道呈负压状态，消除了泄漏现象，比正压投加提高了安全度。氯库边设置氯吸收装置，在发生漏氯事故时自动启动吸收设备，对泄漏的氯进行中和处理，漏氯经氯吸收后满足排放标准，对环境不会造成影响。（2）采用粉末活性炭自动制备和投加设备并单独设置操作间，防止粉尘污染。7.1.3水污染物防护（1）排泥水在厂内收集后重力排至已建排泥池后，排放到开发区污水处理厂进行集中处理。（2）厂内采取地面有组织排水，厂内生活污水、生产废水采用分流制。生活污水进入化粪池预处理后排入市政污水管网。7.1.4固体废物污染防护建筑垃圾和生活垃圾要及时清运，不随意堆放。7.1.5噪音污染防护取水泵房、配水泵房、反冲洗设备间设备均安装在半地下式泵房内，厂房设计采用吸音的建筑材料，同时在设备选型上选用低噪音设备，噪音的分贝数控制在85分贝以下，防止对周围环境影响的噪音污染。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书7.1.6施工污染防护施工过程中的主要污染包括：n大量的土方工程以及建筑材料运输过程中产生的施工浮尘。n施工机具、设备噪声。n建筑垃圾。n生活污水、生活垃圾。n施工作业面及恶劣气候影响产生的综合环境污染。本工程在保证正常生产的前提下施工，应严格划分施工作业区与制水生产区，包括各类运输通道。严格避免交叉作业。为尽量减缓施工噪声对周围产生的影响，施工单位在施工过程中要精心组织，严格管理，合理安排施工时段，强调文明施工，精心组织，降噪。合理制定运输路线，减少对正常生产及出行的影响。尽可能避免大量噪声设备同时使用，同时鼓励及奖励采用静音型设备。施工现场应定期洒水，防止浮尘产生。运输车辆出场应冲洗轮胎，减少扬尘。遇有四级以上大风天气，应停止土方施工，作好遮盖工作。建筑垃圾和生活垃圾要及时清运，不得随意堆放。拟建区域内须同期建设集中的垃圾储运系统，统一分类收集日常生活垃圾后清运出区外处置。7.2水土保持工程设计力求在满足生产功能的前提下尽量减少大面积的路面铺装，并在体现水厂的建筑风格并与周围环境协调的原则下，绿化美化水厂，最大限度地保持植被总量。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书8节能、节水、节约占地8.1节能在设计中，采用多种节能措施和高效节能设备，节约药耗和能耗。主要设备选型均以优质、高效节能为原则。在工艺流程各生产环节中合理设置水质仪表和过程仪表，既保证供水安全，又减少工程投资。确保出厂水质稳定并到达国际先进水平，同时运行成本经济、合理。8.1.1工艺（1）、厂内选择高效率，低能耗的反冲水泵和鼓风机。（2）、主变压器选用节能型低损耗的产品。（3）、低压MCC的设置根据用电量大小和位置的不同进行合理配置。（4）、污泥干化选用卧螺式离心脱水机，较其它污泥脱水形式如带式脱水、板框脱水等，节省了大量的清洗用水。(5)、水厂配备生产废水回收及污泥处理设施，可以回收大量滤池反冲洗废水和气浮池排泥水，节约宝贵的水资源，相应减少电耗。8.1.2机械、电气及自控（1）配水泵房水泵，采用调速装置，最大限度地节省电耗。（2）采用节能灯具，实施绿色照明工程。（3）采用节能变压器，采用低压自动无功功率补偿，最大限度提高功率因数，降低无功损耗。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书8.1.3建筑结构本工程厂内采用分体空调制冷，根据《公共建筑节能设计标准》：建设部颁布《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》，在本工程中新建附属建筑物、辅助生产建筑物、生产构筑物加房严格按照《公共建筑节能设计标准》执行。围护结构、建筑构造设计中达到节能标准，分别在墙体、门窗、屋面、楼（地）面等在材料及构造上优化，降低建筑能耗指标，在围护墙体热阻和热容量尽量采用热阻值较大、热容量较小的轻型围护墙体材料：门窗选用气密性较好的构造和材料。达到节能要求，满足建筑节能标准。8.2节水（1）采用气水反冲V型滤池可大大节省反冲洗水量。（2）现有的排水池可最大限度地将生产废水重复利用，可将三期工程的生产废水排放量降至1％以下。（3）选用节水型卫生洁具及配件；8.3节约占地推荐采用高效的上向流炭吸附澄清池，并将处理构筑物密集布置，可节约土地资源，三期工程生产构筑物及辅助生产建筑物用地指标0.429m2/m3.d。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书9劳动保护与安全保证工作人员健康安全的工作环境的主要措施（1）水厂在投产前制定相应的安全运行规程和应急安全措施，各级操作人员上岗前应进行必要的专业技术培训，以确保水厂正常运转和人身安全。（2）采用真空负压加氯系统，可消除氯气泄漏对生产员工身体的危害；氯库设有轴流风机、氯吸收装置和防毒面具。（3）加药间及药库设有轴流风机，可经常换气，保持良好的工作环境。（4）设置粉末活性炭投加设备，为工作人员创造良好的工作环境。构筑物及巡检的主要安全措施（5）各生产构筑物操作平台、廊道均设置安全扶栏、扶手。机电设备留有足够的检修场地。所有构筑物上设备安装检修孔洞均加盖板或钢格板。（6）各种用电设备均按国家标准做好零接地保护。供电及消防安全措施：（1）水厂用电负荷为一级，采用两路10kV电源进线，一用一备，每路电源都能承担100%的运行负荷，保证水厂供电。（2）在各配电控制室设置烟感、温感探测器，信号传至配水泵房控制中心的火灾报警信号箱，并在各配电控制室设置手持式灭火器。（3）厂内给水系统按规范要求设置足够的消火栓，以满足消防需要。控制系统的安全措施I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书（1）数据采集及计算机监控系统的计算机网络选用自愈式光纤环网，通讯速率为10/100Mbps自适应，通信介质采用多模光纤，能确保在出现一个网络断点的情况下自动恢复网络的连接，保证骨干网与上位监控系统的数据传输的可靠性；操作站供两台，互为热备，确保系统的正常运行。（2）仪表、数据采集及计算机监控系统设置了不间断电源，在配电系统短时间事故停电时，能确保仪表和数据采集及计算机监控系统正常工作。（3）设备控制方式采用了分级控制，当数据采集及计算机监控系统发生故障时，可将“现场/远方”的转换开关转到“现场”，对设备进行现场手动控制，以确保设备正常运行。（4）三期工程中设置了工业电视监视系统和火灾自动报警系统，可以尽快发现事故，发出报警，及早做出反应，使事故不会进一步扩大，以保证水厂安全运行。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书10消防、抗震10.1消防根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006年版，水厂建（构）筑物耐火等级为一级。厂区内和综合管理楼按照防火规范设置消防设施，保证财产和人身的安全。厂区室外消防管道与厂区自用水管道合建，管径为DN200，按照《建筑设计防火规范》要求设置消火栓距离，不大于120m。在各配电控制室设置烟感、温感探测器，信号传至配水泵房控制中心的火灾报警信号箱，并在各配电控制室设置手持式灭火器。配电室、控制室、取水泵房、加药间等房间按照《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005需设置适当数量的灭火器。灭火器选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器。10.2抗震按《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）中《我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组》的标准划分：根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)沿线地区的基本地震烈度为Ⅵ度。历史上没有破坏性震害记录。I 贵州贵安新区净水厂三期工程初步设计说明书I'