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建筑工程項目管理軟件

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關(guān)于水廠建設(shè)中提高土地使用效率的幾點對策

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 隨著社會主義市場經(jīng)濟體制的建立和國家對土地有償使用制度的確立,人們已逐漸意識到土地的使用價值。特別是近幾年城市人口的增長、生活質(zhì)量的提高和經(jīng)濟的快速發(fā)展都擴大了城市對土地的需求。因而,提高城市土地使用綜合效率,已成為社會越來越關(guān)注的問題。

  水廠是城市建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施之一。由于城市用水量的迅速增長,近年來許多城市急需新建或改擴建水廠。如何在新水廠或改擴建水廠工程設(shè)計中提高土地使用率是供水工程師應(yīng)該認(rèn)真思考的問題之一。筆者通過近幾年的工作實踐,認(rèn)識到可以通過提高工藝設(shè)計的科技含量及采用先進設(shè)備等來尋找解決問題的途徑。本文就這方面談點認(rèn)識并提出四個解決類似問題的對策。?

  1、以調(diào)流閥代替配水井,減少配水占地面積

  為了保證凈水構(gòu)筑物的進水流量恒定、進水壓力穩(wěn)定,原水無論是取自地下水還是取自地表水,無論是通過重力流輸送到凈水廠還是通過水泵加壓后輸送到凈水廠,都需要在進入凈水構(gòu)筑物前進行配水。多年來,常規(guī)的做法是在凈水構(gòu)筑物前設(shè)置配水溢流井。配水溢流井中因沒有特殊設(shè)備,便于維護管理,也曾深受用戶的歡迎。然而,其占地問題已成為水廠設(shè)計中的焦點。近年來調(diào)流閥的使用為配水方式的改進提供了新的途徑,由于它具有投資少、占地面積小、對水頭和水量調(diào)節(jié)方便、沒有溢流水浪費等優(yōu)點,愈來愈受到設(shè)計人員的重視。以筆者近年設(shè)計的廣東省東莞市第三水廠三期工程為例,一期工程規(guī)模為25萬m3/d;二期工程規(guī)模為35萬m3/d;三期工程規(guī)模為50萬m3/d.水源為東江水,采用取水泵提升后用輸水管道輸送到凈水廠。由于水廠是在不同時期分期建設(shè)而成,自取水泵房到凈水廠的輸水管道分別為DN=1600、DN=1800和DN=2200,長度約2km,并聯(lián)向一、二、三期工程輸送原水。由于取水泵房有8臺泵,7用1備,難以用7臺泵搭配成三組分別送水25萬m3/d,35萬m3/d,50萬m3/d至凈水廠各期所建凈水構(gòu)筑物,因此在凈水廠需按一、二、三期的規(guī)模重新分配流量。若按常規(guī)設(shè)配水溢流井,需投資200萬元,配水溢流井占地面積約3.7畝。但由于東莞市用地十分緊張,無法設(shè)置配水溢流井,因此設(shè)計中引用了調(diào)流閥代替配水溢流井,即在三根輸水管道末端分別加設(shè)調(diào)流閥,利用閥后流量計信號控制調(diào)流閥開度對一、二、三期凈水構(gòu)筑物進行配水。經(jīng)計算一、二、三期調(diào)流閥前后最大壓差小于10m,選擇調(diào)流蝶閥完全滿足設(shè)計要求。調(diào)流蝶閥設(shè)備僅需投資80萬元,節(jié)約投資約100萬元,減少占地面積約3畝。

  同樣在一些以水庫水為水源,重力流輸水到凈配水廠的工程也采用了調(diào)流閥解決類似問題。如北京市第九水廠二期工程和遵義市北郊水廠改擴建工程,調(diào)流閥均成功地發(fā)揮了作用。?

  2、疊合凈水構(gòu)筑物,減少凈水構(gòu)筑物占地面積

  按照傳統(tǒng)的設(shè)計思路,各凈水構(gòu)筑物順流程布置有三種基本形式:①直線型;②折角型;③回轉(zhuǎn)型。這幾種形式的共同特點是所有構(gòu)筑物都在同一平面上,且首尾相接,顯然占地面積較大。雖然這種布置構(gòu)筑物的施工簡單,對今后擴大再生產(chǎn)留有一定余地,在那些土地面積充足的地區(qū)仍不失為首選形式,但在一些寸土寸金的地方或?qū)纤畯S進行改擴建,沒有足夠的建筑面積可用的情況下,可采取將幾個凈水構(gòu)筑物疊合起來,壓縮平面面積而轉(zhuǎn)向空間發(fā)展。設(shè)計疊合池不僅可節(jié)約用地,還充分利用水往低處流的自然規(guī)律,減少構(gòu)筑物之間水頭損失,而且便于集中管理。?

  以遵義市北郊水廠改擴建工程為例。遵義市北郊水廠改擴建工程規(guī)模為10萬m3/d,如果采用凈水構(gòu)筑物順流程首尾相接的布置形式,凈水廠占地面積約65畝。而把清水池建在平流沉淀池下面,將混合井、網(wǎng)格絮凝池、平流沉淀池和清水池設(shè)計成一個疊合池,疊合池與濾池、配水泵房之間采用管道順接,則減少占地面積約16畝。?

  東莞市第三水廠三期工程同樣采用了凈水構(gòu)筑物疊合的方式,使規(guī)模為50萬m3/d的凈水構(gòu)筑物網(wǎng)格絮凝池、平流沉淀池、V型濾池和清水池合建成一個集團式凈水構(gòu)筑物,占地面積僅43畝。具體方法是將濾池建在兩個系列絮凝、沉淀池之間,清水池建在平流沉淀池下面。集團式凈水構(gòu)筑物平面尺寸為150m×135m.第三水廠疊合池設(shè)計參數(shù)如下:

 ?。?)網(wǎng)格絮凝池、平流沉淀池疊合清水池。網(wǎng)格絮凝池、平流沉淀池分為2個系列,每系列又分為2組,每系列處理能力為25萬m3/d,每組處理能力為12.5萬m3/d,可獨立運行。絮凝池和沉淀池前后布置,清水池和沉淀池上下布置,絮凝、沉淀和清水池組成一個疊合池。

  每組絮凝池平面尺寸為20.4m×15m,分為4個單元,每單元分為三段共12格,單格平面尺寸為2.3m×2.3m.第一段過網(wǎng)流速0.27m/s;第二段過網(wǎng)流速0.20m/s;第三段不設(shè)網(wǎng)格板,空塔流速為0.073m/s.絮凝池總停留時間為12min.

  每組平流沉淀池平面尺寸為20.4m×130.4m,有效水深3.2m,水平流速為24mm/s,停留時間1.5h.每組池池頂設(shè)一臺虹吸式吸泥機將池底沉泥吸入排泥溝。

  每系列沉淀池下面設(shè)1座清水池,因為該水廠配水泵房是均勻供水,所以清水池容量不需要太大,2座清水池總有效容積為2.09萬m3,停留時間為1h.單座清水池平面尺寸為131m ×44.8m.通氣孔設(shè)在池壁兩側(cè)。

 ?。?)V型濾池。濾池和沉淀疊合池建在一起形成集團式布置,濾池設(shè)在2系列沉淀疊合池之間,濾池與沉淀池共用上層走道板和下層排空渠。濾池端頭為設(shè)備間及控制室。濾池分為2個系列對稱布置,中間為管廊,進、排水渠設(shè)在池體兩側(cè)??偲矫娉叽鐬椋?17m×45m.每系列由12個單池組成,單池過濾面積為98m2,設(shè)計濾速:9.12m/h,空氣沖洗強度:18L/(m2.s),水沖洗強度(氣水聯(lián)合沖時):4L/(m2.s),水漂洗時的水沖洗強度:7-8L/(m2.s),表沖洗強度:1.8L/(m2.s)。

  每池設(shè)600mm×600mm平板閘(開度可調(diào))、600mm×600mm平板閘(普通型)、DN=500出水調(diào)節(jié)閥、DN=350沖洗進氣閥、DN=500沖洗進水閥各1個。均為氣動閥門。

  設(shè)備間內(nèi)設(shè)有3臺沖洗水泵(2用1備),設(shè)計水量?1415m3/h,設(shè)計揚程13.4m;2臺鼓風(fēng)機(1用1備),設(shè)計風(fēng)量106m3/min,設(shè)計風(fēng)壓0.4bar(1bar=105Pa);2臺空壓機(1 用1備)。

  濾池運行由計算機控制。?

  3、采用高效設(shè)備提高設(shè)備單位產(chǎn)量,減少占地面積

  80年代以后,我國的供水行業(yè)隨著國外先進技術(shù)和設(shè)備的引進,水處理過程中的一些工藝起了質(zhì)的變化。目前以液氯作為氯源的負壓加氯消毒設(shè)備已在新建或改擴建水廠中普及,但通常是采用液氯自然汽化的形式。例如東莞市第三水廠一、二期工程加氯間按60萬m3/d規(guī)模設(shè)計。一、二期各設(shè)預(yù)加氯點1處,主加氯點2處。預(yù)加氯設(shè)40kg/h流量控制加氯機4臺(2用2備 );主加氯設(shè)20kg/h余氯控制加氯機6臺(4用2備)。加氯間和氯庫平面尺寸為:30m×10m,由于是采用氯瓶自然汽化,共設(shè)在線氯瓶20個,10個為一組,兩組互為備用。自然汽化的優(yōu)點是節(jié)約電耗,但是氯庫占地面積較大。根據(jù)資料,一個1000kg氯瓶在常溫下產(chǎn)生的氣量為8kg/h,當(dāng)加氯量超過40kg/h時,采用自然汽化就不經(jīng)濟了,并因管道連接口多,也給安全帶來問題。東莞市第三水廠三期工程建成后其規(guī)模由60萬m3/d增加到110萬m3/d,加氯如仍采用自然汽化,共需設(shè)在線氯瓶36個,18個為一組,兩組互為備用。在這種情況下采用高效率的液氯蒸發(fā)器,是經(jīng)濟合理的。1臺液氯蒸發(fā)器的產(chǎn)氣量通常為120-200kg/h,相當(dāng)于15-25個氯瓶的產(chǎn)氣量,而它的占地面積不足1m2.東莞市第三水廠三期工程選用了2臺200kg/h液氯蒸發(fā)器,并根據(jù)現(xiàn)有條件對加氯間進行了改建,改建的內(nèi)容有兩部分:

  (1)利用原有加氯機,適當(dāng)增加加氯機和改造加氯管路。三期于總進水管上設(shè)預(yù)加氯點1處,加氯率為1mg/L,加氯量22.29kg/h,考慮一、二期共備用了2臺40kg/h流量控制加氯機,三期不再增加預(yù)加氯機,但需要對加氯管道進行改造。三期設(shè)主加氯點2處,加氯率2mg/L,加氯量44.58kg/h,三期新增設(shè)40kg/h復(fù)合環(huán)路控制加氯機3臺(2用1備)。一、二、三期建成后共有20kg/h主加氯機3臺(2用1備),40kg/h主加氯機6臺(4用2備)。加氯間內(nèi)共設(shè)加氯機13臺。加氯機重新布置使其安排緊湊,在未擴建加氯間的情況下,圓滿實現(xiàn)了設(shè)計目的。

 ?。?)增加液氯蒸發(fā)器。三期按110萬m3/d規(guī)模對加氯系統(tǒng)重新設(shè)計,設(shè)蒸發(fā)器2臺(1用1備)。由于增設(shè)了液氯蒸發(fā)器,氯庫中僅需設(shè)2組工作瓶(每組并聯(lián)2瓶),減少了工作瓶的占地面積。在有限的條件下,擴建現(xiàn)有氯庫(將原氯庫向西擴15.60m),擴建后的氯庫儲備天數(shù)為14d.另外選擇調(diào)速水泵可以減少泵房中水泵臺數(shù),也是采用高效設(shè)備提高設(shè)備的單位產(chǎn)量,減少占地面積的方法。?

  4、將輔助生產(chǎn)社會化,減少輔助生產(chǎn)占地面積

  在計劃經(jīng)濟體制下,傳統(tǒng)的水廠設(shè)計通常采用小而全的模式,即將輔助生產(chǎn)設(shè)施設(shè)計得周到全面。車、鉆、刨、銑、磨各類機械樣樣俱全,再加上電修、儀修等。因而輔助生產(chǎn)用房占了水廠面積的相當(dāng)比例。在市場經(jīng)濟體制下,水廠設(shè)備多采用招投標(biāo)方式確定,所選用的設(shè)備優(yōu)質(zhì)可靠,售后服務(wù)有保證,致使水廠維修設(shè)備處于閑置狀態(tài)。機器的折舊、輔助生產(chǎn)人員的工資已成為企業(yè)的負擔(dān)。隨著設(shè)備制造行業(yè)售后服務(wù)制度的完善和修理行業(yè)市場化、專業(yè)化的發(fā)展,水廠的大部分設(shè)備維修可交由設(shè)備供應(yīng)廠商和社會上的專業(yè)化公司進行,另設(shè)機修車間等已無必要。將輔助生產(chǎn)社會化,既節(jié)省了廠區(qū)用地又減少了水廠的人員編制。?

  5、結(jié)束語

  ??從我國經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢看,城市化正進入較快發(fā)展期,對城市用地的需求必將繼續(xù)增長,而我國土地資源是有限的,且不可再生,尤其是可供城市發(fā)展和建設(shè)的土地更為短缺,供需矛盾十分尖銳。所以,在工程建設(shè)中貫徹城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,通過優(yōu)化設(shè)計提高土地使用綜合效率是每個工程設(shè)計人員應(yīng)盡的責(zé)任。?

發(fā)布:2007-07-29 12:29    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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