随着社会主义市场经济体制的建立和国家对土地有偿使用制度的建立,人们逐渐意识到土地的使用价值。特别是近年来城市人口的增加,生活质量的提高和经济的快速发展扩大了城市对土地的需求。因此,提高城市土地使用综合效率已成为社会越来越关注的问题。
水厂是城市建设的基础设施之一。由于城市用水量的迅速增长,近年来许多城市急需新建或改扩建水厂。如何在新水厂或扩建水厂工程设计中提高土地使用率是供水工程师应认真考虑的问题之一。笔者通过近年来的工作实践,认识到提高技术设计的科学技术含量和采用先进设备等可以寻找解决问题的方法。本文就这方面的谈点进行认识,提出四个解决类似问题的对策。?
1.用调流阀代替配水井,减少配水占地面积。
为了保证净水结构的供水流量一定.供水压力稳定,原水无论是从地下水还是从地表水中取出,都需要在进入净水结构之前进行供水。多年来,常规的做法是在净水构筑物前安装配水溢流井。配水溢流井没有特殊设备,维护管理方便,也很受用户欢迎。但是,其占地面积问题已经成为水厂设计点。近年来,调流阀的使用为改善配水方式提供了新的方法。由于投资少,占地面积小,水头和水量调节方便,没有溢流浪费等优点,越来越受到设计者的重视。
以笔者近年设计的广东省东莞市第三水厂三期工程为例,一期工程规模为25万m3/d;二期工程规模为35万m3/d;三期工程规模为50万m3/d.水源为东江水,采用取水泵提升后用输水管道输送到净水厂。由于水厂在不同时期分期建设,从自取泵室到净水厂的输水管道分别为DN=1600.DN=1800和DN=2200,长度约2km,并联向1.2.3期工程输送原水。泵房有8台泵,7台1台备用,7台泵3组分别送水25万m3/d,35万m3/d,50万m3/d至净水厂各期建造的净水构筑物,净水厂需要按1.2.3期规模重新分配流量。通常设置水溢流井,需要投资200万元,水溢流井占地约3.7亩。但是,由于东莞市用地非常紧张,无法设置排水溢流井,
因此在设计中引用排水阀代替排水溢流井,即在3根排水管末端分别设置排水阀,利用阀后的流量计信号控制排水阀的开度对1.2.3期净水构筑物进行排水。经计算一.二.三期调流阀前后最大压差小于10m,选择调流蝶阀完全满足设计要求。调流蝶阀设备仅需投资80万元,节约投资约100万元,减少占地面积约3亩。
同样以水库水为水源,重力流向净配水厂的工程也用调流阀解决了类似的问题。如北京市第九水厂二期工程和遵义市北郊水厂改扩建工程,调流阀均成功地发挥了作用。?
2、叠加净水结构,减少净水结构占地面积。
根据传统的设计构想,各净水构筑物的顺流配置有①直线型②折角型③回转型三种基本形式。这些形式的共同特征是所有建筑物都在同一平面上,首尾连接,显然占地面积大。虽然这种布置构筑物的施工简单,对今后扩大再生产留有一定余地,在那些土地面积充足的地区仍不失为首选形式,但在一些寸土寸金的地方或对老水厂进行改扩建,没有足够的建筑面积可用的情况下,可采取将几个净水构筑物叠合起来,压缩平面面积而转向空间发展。设计叠合池不仅可节约用地,还充分利用水往低处流的自然规律,减少构筑物之间水头损失,而且便于集中管理。?
以遵义市北郊水厂改扩建工程为例。遵义市北郊水厂改扩建工程规模为10万m3/d,采用净水构筑物顺流程首尾连接的配置形式,净水厂占地约65亩。将清水池建在平流沉淀池下,将混合井、网格凝集池、平流沉淀池和清水池设计为重叠池,重叠池和过滤池、配水泵室之间配管连接,占地面积减少约16亩。?
东莞市第三水厂三期工程同样采用净水结构重叠方式,规模为50万m3/d的净水结构网格凝聚池.平流沉淀池.v型过滤池和清水池组合建设集团式净水结构,占地面积仅43亩。具体方法是将过滤池建在两个系列的絮凝池之间,清水池建在平流沉淀池下。集团式净水结构平面尺寸为150m×135m.第三水厂重叠池设计参数如下
(1)网格絮凝池.平流沉淀池叠合清水池。网格絮凝池.平流沉淀池分为两个系列,每个系列又分为两组,每个系列处理能力为25万m3/d,每组处理能力为12.5万m3/d,可独立运行。絮凝池和沉淀池的前后配置、清池和沉淀池的上下配置、絮凝、沉淀和清池构成重叠池。
每组絮凝池的平面尺寸为20.4m×15m,分为4个单元,每个单元分为3段共12格,每个单元的平面尺寸为2.3m×2.3m.第一段过网流速为0.27m/s;第二段过网流速为0.20m/s;第三段不设网格板,空塔流速为0.073m/s。絮凝池的总停留时间为12min。
每组平流沉淀池的平面尺寸为20.4m×130.4m,有效水深为3.2m,水平流速为24mm/s,停留时间为1.5h。每组池顶设有虹吸式吸泥机,将池底沉泥吸入排泥沟。
每系列沉淀池下设一个清水池,该水厂泵房均匀供水,清水池容量不大,两个清水池总有效容积为2.09万m3,停留时间为1h.单个清水池平面尺寸为131mm×44.8m.通气孔设置在水池壁两侧。
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