《某地區(qū)輸配水工程的水源選擇與工藝方案比較案例》2800字

某地區(qū)輸配水工程的水源選擇與工藝方案比較案例綜述一、水源的選擇鄭州中心城區(qū)（除高新區(qū)）以黃河干流地表水供水為主。2018年鄭州全市總供水量為20.7064億m3。其中，地表水供水量為11.0503億m3，占53.4%。圖2.12018年鄭州市行政分區(qū)分水源供水量圖對比各行政分區(qū)的供水量：鄭州市區(qū)的供水量最大，為8.4607億m3；上街區(qū)的供水量最小，年供水量為0.3680億m3（見圖2.1）。圖2.22018年鄭州市行政分區(qū)供水量所占比例圖鄭州市區(qū)人口數(shù)多，從2018年供水量占比也可以看出鄭州市區(qū)供水量最多（見圖2.2），因此將本自來水廠建設(shè)在鄭州市區(qū)，為鄭州市區(qū)居民供水。本設(shè)計(jì)中引用鄭州市惠濟(jì)區(qū)花園口水源地的黃河水作為新建自來水廠的水源，利用花園口水源地應(yīng)急取水浮塢泵站進(jìn)行取水。該泵站的設(shè)計(jì)取水規(guī)模為42萬噸/天，能夠滿足本自來水廠10萬噸/天的設(shè)計(jì)規(guī)模。二、廠址的選擇（一）廠址選擇原則1、將水廠建設(shè)在工程地質(zhì)條件良好的地方，從而使施工更加容易和減少工程造價(jià)。2、將水廠建設(shè)在不受洪水威脅的地方。3、將水廠建設(shè)在通行良好和靠近電源的地方。（二）廠址的確定結(jié)合地形地貌、風(fēng)速風(fēng)向、氣溫降水、河流情況、交通運(yùn)輸、原水水量水質(zhì)、城市規(guī)劃和社會因素等因素，本設(shè)計(jì)選取鄭州市惠濟(jì)區(qū)花園口水源地為取水口。自來水廠位置選在鄭州市惠濟(jì)區(qū)花園口周邊，屬于近距離取水。圖2.3自來水廠在地圖上的位置三、方案的比較與確定（一）備選方案1.方案一圖2.4方案一工藝流程圖2.方案二圖2.5方案二工藝流程圖（二）方案的比較1.預(yù)處理方法比較表2.1不同預(yù)處理方法的比較預(yù)處理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍化學(xué)預(yù)氧化可除藻、除味和助凝；有利于提高后續(xù)處理工藝對有機(jī)物和顆粒物等的去除效率；不會產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物。臭氧預(yù)氧化過程中易形成二次污染，且臭氧制備存在一定風(fēng)險(xiǎn)；預(yù)氯化過程中易形成有“三致”效應(yīng)的副產(chǎn)物。適合處理存在有機(jī)污染的水體。生物預(yù)處理可去除有機(jī)物和氨氮；出水水質(zhì)良好。塔式生物濾池由于塔身高，難以建設(shè)在室內(nèi)；塔式生物濾池冬季填料表面冰凍，無法正常運(yùn)行。塔式生物濾池適合建在天氣不寒冷的地區(qū)。（接下頁）粉末活性炭吸附預(yù)處理可去除有機(jī)污染物。成本較高；存在難以同時(shí)保證吸附不與混凝競爭和濾池的工作周期不縮短。（續(xù)表2.1）適合用于應(yīng)對突發(fā)事件?；▓@口黃河在部分特殊時(shí)期的COD、氨氮指標(biāo)偏高。生物預(yù)處理中，因?yàn)猷嵵菔卸焯鞖夂?，若采用塔式生物濾池填料會結(jié)冰，所以不選用。化學(xué)預(yù)氧化方法中，由于臭氧預(yù)氧化的安全性不高，高錳酸鉀預(yù)氧化的成本較高，預(yù)氯化易產(chǎn)生有毒害的副產(chǎn)物，所以采用聯(lián)合預(yù)氧化方法，即在預(yù)氯化過程中投加適量的高錳酸鉀，可有效減少THMs的生成[2]。2.混凝藥劑比較表2.2混凝藥劑的比較混凝劑優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍硫酸鋁腐蝕性低；價(jià)格低廉?；炷Ч诘退疁貢r(shí)較差；水解作用緩慢。當(dāng)pH=6.4~7.8時(shí)，降低水體濁度。氯化鐵不受溫度影響；用量少于硫酸鋁；對低溫低濁水處理效果較好。容易腐蝕金屬和混凝，也會引起塑料管變形。適合pH=6.0~8.4的水體。鄭州市冬季水溫偏低，若選擇硫酸鋁為混凝劑，難以水解，混凝效果不佳。而氯化鐵不受溫度影響，且鄭州花園口黃河原水基本處于氯化鐵的適宜pH范圍內(nèi)，投加氯化鐵能取得更好的凈化效果，必要時(shí)投加部分粘土作為凝結(jié)中心。綜上所述，選用氯化鐵。3.混合方式比較表2.3混合方式比較混合方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍管式靜態(tài)混合器無需土建構(gòu)筑物；混合效果良好；無需另添動(dòng)力設(shè)備。如果水量波動(dòng)較大，會影響混合效率；水頭損失偏大。適用于水量穩(wěn)定的情況。機(jī)械混合池能高效完成混合；水量波動(dòng)不會導(dǎo)致混合效果發(fā)生很大的變化；水頭損失小。難以管理和修護(hù)；添加了構(gòu)筑物，因而增加了工程造價(jià)。適用范圍廣?；▓@口黃河的流量隨季節(jié)變化較大，夏季可達(dá)7860m3/s，冬季低至502m3/s。當(dāng)運(yùn)行水量變化較大，管式靜態(tài)混合器的效果會受到影響，因此選用機(jī)械混合池最合適。4.絮凝設(shè)備比較表2.4絮凝設(shè)備比較絮凝設(shè)備優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍往復(fù)式隔板絮凝池l.易于施工；2.絮凝效果較好。絮凝時(shí)間略長；水頭損失大；難以均勻分配出水。水量＞30000m3/d且波動(dòng)較小機(jī)械絮凝池能高效完成絮凝；水量波動(dòng)不會導(dǎo)致絮凝效果發(fā)生很大的變化；水頭損失較小。增加了設(shè)備的維修成本和采購費(fèi)用適用范圍較廣本自來水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模滿足往復(fù)式隔板絮凝池和機(jī)械絮凝池的水量適用范圍；從水量變化分析，花園口黃河的流量隨季節(jié)變化較大，適用于機(jī)械絮凝池，因此選擇機(jī)械絮凝池。5.沉淀設(shè)備比較表2.5沉淀設(shè)備比較沉淀設(shè)備優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍平流沉淀池工程造價(jià)偏低；能適應(yīng)水中濁度變化。占地面積較大；需要配備機(jī)械排泥裝置。適用于流量較大的水廠。斜管沉淀池效率較高；減小構(gòu)筑物所占的面積；能高效完成排泥；水力條件好，利于沉淀。斜板的材料容易老化，需要進(jìn)行更換，增加了成本；斜管出口有時(shí)滋生藻類；沉淀時(shí)間較短；難以適應(yīng)濁度的變化。適用范圍較廣，但是處理水量不能太大。與平流沉淀池相比，采用斜管沉淀可以減小構(gòu)筑物所占的面積，而且水力半徑小，水流的紊動(dòng)性和穩(wěn)定性高，此外沉淀面積較大，沉淀效率優(yōu)于平流沉淀池。雖然難以適應(yīng)濁度的變化、維護(hù)較麻煩和斜管出口有時(shí)滋生藻類等問題，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面考慮影響不大。綜合以上因素，選用斜管沉淀池。6.過濾設(shè)備影響表2.6過濾設(shè)備比較絮凝設(shè)備優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍普通快濾池運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，具有可靠性；采用砂濾料，價(jià)格低廉。沖洗設(shè)備較復(fù)雜；閥門數(shù)量多。單池面積≤l00m2。V型濾池價(jià)格低廉；可高效完成沖洗。需要配備多樣配套設(shè)備；池子深度大，土建難度較高。適用于流量較大的水廠。V型濾池雖然沖洗效果好，但是池子深度大，土建難度較高。而普通快濾池的凈水效果也較好，且工程造價(jià)更低，施工更容易。因此結(jié)合以上的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素，選擇普通快濾池。7.消毒劑比較表3.7消毒劑比較消毒劑優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍液氯余氯可以使得水中的消毒一直進(jìn)行；成本低廉。需要防止氯氣泄漏，避免安全隱患。便于供應(yīng)液氯的地方。二氧化氯可高效殺滅細(xì)菌；余氯能在水體中存在較長的時(shí)間。成本較為昂貴；即用即制；可能有副產(chǎn)物生成。適用于原水存在嚴(yán)重有機(jī)污染的水廠。二氧化氯制備較為復(fù)雜，成本較高，需要現(xiàn)場制取，雖然它能處理有機(jī)物污染嚴(yán)重的原水，但是花園口黃河的有機(jī)污染并不嚴(yán)重，并且在預(yù)處理中本自來水廠已經(jīng)有效去除了有機(jī)物和氨氮。液氯成本較低，便于操作，因此采用液氯作為消毒劑。妥善儲存和使用消毒劑能夠保證廠區(qū)內(nèi)工作人員和附近居民的安全。8.深度處理表2.8深度處理技術(shù)的比較深度處理技術(shù)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)臭氧氧化技術(shù)對有機(jī)污染物的去除強(qiáng)度高?；静粫p少三氯甲烷含量；臭氧在水中不適合單獨(dú)應(yīng)用。（接下頁）活性炭吸附技術(shù)可有效去除重金屬物質(zhì)；可除色除臭和除去消毒副產(chǎn)物。成本較高。（續(xù)表2.8）生物處理技術(shù)對低濃度有機(jī)污染物處理效果好；可有效去除鐵、錳。在我國的應(yīng)用不廣泛，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不豐富。膜處理技術(shù)無二次污染；占地面積小。對進(jìn)水水質(zhì)要求高；成本較高。生物處