水源選擇水源系統(tǒng)工程

在我國，由于水資源的缺乏及分布不均，將遇到越來越多的水資源調(diào)配問題。水資源的科學(xué)調(diào)配，往往涉及到當(dāng)?shù)鼗蛩Y源流域的政治、經(jīng)濟、工程、生態(tài)以及觀念等方面，因而是一個錯綜復(fù)雜的社會問題。水資源本身具有動態(tài)性、隨機性，同時具有不可制造、不可替換的特點。過去往往把水資源看成是自然循環(huán)屬性多一些，而未注意它的社會循環(huán)。其實，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，水資源的社會循環(huán)屬性更加明顯。從而使水資源的科學(xué)調(diào)配更加復(fù)雜化。

過去由于計算機的限制，人們對水資源調(diào)配一般是孤立的，靜態(tài)的，經(jīng)驗的考慮。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，一種以系統(tǒng)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，以計算機為工具的系統(tǒng)分析方法逐漸引進水資源系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、運行和管理中來，它與傳統(tǒng)的工程技術(shù)結(jié)合，開始形成了一種科學(xué)開發(fā)、利用水資源的綜合學(xué)科領(lǐng)域———水資源系統(tǒng)工程。

給水水源分為兩大類:地下水源和地表水源。地下水源分為潛水(無壓地下水)、自流水(承壓地下水)和泉水;地表水按水體的存在形式有江河、湖泊、水庫和海洋。地下水源一般水質(zhì)較好，不易被污染，但徑流量有限。而地表水有其自身的特點，如濁度與水溫的變化幅度較大，水的礦化度及硬度較低，地表水的徑流量一般較大，徑流情況的季節(jié)變化明顯。一般而言，由于開采規(guī)模較大的地下水的勘察工作量很大，開采水量會受到限制，而地表水源常能滿足大量用水的需要，特別是大城市的需要。因此，大城市一般均采用地表水作為城市的首選水源。

水源選擇選擇原則

(1)水質(zhì)良好、便于保護、水量充沛可靠。對水源水質(zhì)而言，生活飲用水水源要符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于水源水質(zhì)的規(guī)定。具體而言，水源水質(zhì)要滿足“國家對地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838—88”中關(guān)于Ⅲ類以上水體的要求。對于水量而言，按設(shè)計保證率(城市為95%以上)，除滿足生活和生產(chǎn)外，還應(yīng)考慮長遠發(fā)展，而且要求天然河流的取水量應(yīng)不大于該河流枯水期的可取水量，特殊情況下可取水量占枯水量的30%～50%，一般情況不超過15%～25%。

(2)采用地表水源時，必須首先考慮自天然河道中即江河中取水的可能性，而后考慮河流的徑流調(diào)節(jié)———水庫取水 。

水源選擇質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是國家為控制水污染,保護水資源,依照地面水水域使用目的和保護目標(biāo)來劃分的 。

其中:

Ⅰ類水體適用于源頭水、國家自然保護區(qū)；

Ⅱ類水體適用于集中式生活飲用水水源地及保護區(qū)等；

Ⅲ類水體適用于集中式生活飲用水水源地及保護區(qū)等；

Ⅳ類水體適用于一般工業(yè)用水及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。

Ⅴ類水體適用于農(nóng)業(yè)用水及一般景觀要求水域。

也就是說，作為城市水源必須達到Ⅲ類以上，才能滿足作為水源的標(biāo)準(zhǔn)。

水源選擇選擇原則

除了具備地表水源對水質(zhì)水量的要求外 , 地下水源的取水量應(yīng)不大于其允許開采貯量 , 嚴(yán)禁盲目開采 。 采用地下水水源時一般按泉水 、 承壓水 、 潛水的順序考慮 。

應(yīng)當(dāng)指出 , 在工程實際中 , 當(dāng)考慮建立較大規(guī)模的地下水水源時 , 應(yīng)結(jié)合具體條件進行深入的技術(shù)經(jīng)濟分析。

水源選擇地下水源優(yōu)點

相對地表水水源與一定的條件而言，一般情況下，采用地下水水源具有如下優(yōu)點：

(1)取水條件及取水構(gòu)筑物簡單，便于施工與運行管理；

(2)水質(zhì)處理程序比較簡單、投資及運行費用低；

(3)便于靠近用戶建水源，從而可降低綜合系統(tǒng)造價；

(4)人防、衛(wèi)生條件好；

(5)適合于礦山、鐵路沿線、山區(qū)與小型給水系統(tǒng)。

(1)當(dāng)取水規(guī)模很小時，地下水源的投資低于同等規(guī)模地表水源投資;反之，則高于同等規(guī)模地表水水源投資。

(2)由于地下水比較分散，地下水取水構(gòu)筑物的使用年限短，井泵效率低等因素而增加運行管理費用。根據(jù)我國的工程實踐，當(dāng)取水規(guī)模超過一定范圍后，采用地下水是不經(jīng)濟的。

(3)從技術(shù)上講，采用地下水源，由于水源過多分散，給水系統(tǒng)的組成和管理復(fù)雜化。

選擇合理的城市給水水源，在給水工程規(guī)劃中是首先要解決的事。按常規(guī)，必須先掌握現(xiàn)有水源的狀況，然后以現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，再科學(xué)地預(yù)測未來。但事實上，要在現(xiàn)有水源情況的基礎(chǔ)上預(yù)測若干年后的變化，確是難上加難！

例如，哈爾濱市現(xiàn)有水源屬Ⅲ～Ⅳ類水體(有人認(rèn)為是Ⅲ類，有人認(rèn)為是Ⅳ類)，如按Ⅳ類考慮，則不能作為城市飲用水水源，要建新水廠必須花巨額投資從180公里流域外———磨盤山引水。但現(xiàn)狀水體的環(huán)境能不能逐年變好呢？果能在若干年內(nèi)變好，那么就不必從遠處引水，從而既節(jié)省投資，又降低了運行費用。因此，對這一問題應(yīng)該用先前提到的水資源系統(tǒng)工程來分析研究解決。同時要結(jié)合我國的國情，實事求是，選擇一條適合中國國情的水資源開發(fā)和利用的路線。

第1章　凈水廠改造總則

1.1　凈水廠改造的目標(biāo)

1.2　水源和水廠現(xiàn)狀

1.2.1　水源污染

1.2.2　供水水質(zhì)風(fēng)險分析

1.2.3　凈水設(shè)施現(xiàn)狀與問題

1.3　水廠改造的原則和途徑

1.3.1　水廠改造的原則

1.3.2　水廠改造的途徑

第2章　水廠水源保障與原水系統(tǒng)改造

2.1　水源選擇

2.1.1　水源選擇論證

2.1.2　工程實例1：廣東南海二水廠擴建工程水源選擇方案

2.1.3　工程實例2：上海嘉定第二水廠水源選擇方案

2.2　水量分析

2.2.1　水量分析方法

2.2.2　工程實例1：浙江長興第二水廠改擴建工程

2.2.3　工程實例2：深圳市龍崗區(qū)坪地水廠第三期擴建工程

2.3　原水取水

2.3.1　地下水源取水

2.3.2　地表水源取水

2.3.3　工程實例1：新型滲渠在汨羅市地下取水的應(yīng)用

2.3.4　工程實例2：鳳凰山水庫取水頭部技術(shù)改造

2.3.5　工程實例3：吉林市二水廠擴建工程取水頭設(shè)計

2.4　取水泵站

2.4.1　泵站設(shè)計要求

2.4.2　工程實例1：上海陳行水庫長江取水泵房

2.4.3　工程實例2：深圳市東湖泵站的水源水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)

2.4.4　工程實例3：汕頭市月浦水廠取水泵房出水閥門選型

2.5　原水輸送

2.5.1　原水輸送技術(shù)要點

2.5.2　工程實例1：深圳控制原水管道貝類滋生技術(shù)措施

2.5.3　工程實例2：寶雞市馮家山水庫引水管線的水錘防護

第3章　水廠工藝改造

3.1　水廠工藝的全面改造

3.1.1　水廠工藝改造的總體設(shè)計

3.1.2　工程實例1：韶鋼集團民用水處理站改造工程

3.1.3　工程實例2：廣東湛江市赤坎水廠改擴建

3.2　混合絮凝改造

3.2.1　混合

3.2.2　絮凝池

3.3　沉淀池改造

3.3.1平流沉淀池

3.3.2斜板（管）沉淀池

3.4澄清池改造

3.4.1　澄清池改造技術(shù)要點

3.4.2　工程實例：機械攪拌澄清池加設(shè)斜管（板）對澄清效果的改善

3.5　濾池改造

3.5.1　濾料與承托層

3.5.2　普通快濾池

3.5.3　雙閥濾池

3.5.4　虹吸濾池

3.5.5　無閥濾池

3.6　清水池改造

3.6.1　清水池改造技術(shù)要點

3.6.2　工程實例：深圳筆架山水廠清水池設(shè)計優(yōu)化

3.7　送水泵房改造

3.7.1　水泵調(diào)節(jié)方式

3.7.2　水泵葉輪切削

3.7.3　水泵變頻調(diào)速

3.7.4　供水系統(tǒng)運行方式

3.7.5　工程實例：深圳大涌水廠給水泵房節(jié)能改造

3.8　加藥間改造

3.8.1　加藥間改造設(shè)計

3.8.2　增加PAM投加系統(tǒng)

3.8.3　增加粉末活性炭投加系統(tǒng)

3.8.4　增加高錳酸鉀投加系統(tǒng)

3.9　增加預(yù)處理

3.9.1　生物過濾

3.9.2　生物接觸氧化

3.9.3　工程實例1：懸浮填料接觸氧化工藝在微污染原水生物預(yù)處理中的應(yīng)用

3.9.4　工程實例2：B10SMEDl生物過濾工藝在微污染原水預(yù)處理工程應(yīng)用

3.10　臭氧一生物活性炭

3.10.1　臭氧應(yīng)用技術(shù)要點

3.10.2　活性炭應(yīng)用技術(shù)要點

3.10.3　工程實例1：深圳東湖水廠預(yù)臭氧技術(shù)應(yīng)用

3.10.4　工程實例2：活性炭/砂雙濾料濾池處理微污染原水

3.10.5　工程實例3：深圳梅林水廠深度處理工程

3.10.6　工程實例4：桐鄉(xiāng)市果園橋水廠生物預(yù)處理與深度處理工程

3.11　增加排泥水處理設(shè)施

3.11.1　排泥水的性質(zhì)

3.11.2　水廠排泥水處理技術(shù)要點

3.11.3　工程實例1：北京市第九水廠污泥處理運行介紹

3.11.4　工程實例2：深圳梅林水廠污泥處理系統(tǒng)工藝優(yōu)化

第4章　機械設(shè)備改造

4.1　給水處理設(shè)備特點與要求

4.1.1　給水處理設(shè)備發(fā)展的特點

4.1.2　給水處理設(shè)備的使用要求

4.2　通用設(shè)備

4.2.1　閥門

4.2.2　鼓風(fēng)機

4.2.3　空氣壓縮機

4.2.4　格柵機

4.2.5　刮（吸）泥機

4.2.6　攪拌混合設(shè)備

4.2.7　污泥脫水設(shè)備

4.2.8　起重機械

4.3　專用設(shè)備

4.3.1　水泵

4.3.2　消毒設(shè)備

4.3.3　藥劑投加設(shè)備

第5章　電氣改造

5.1　供電電源

5.1.1　供電電源配置要求

5.1.2　供電電源改造

5.2　變配電所

5.2.1　高壓配電所

5.2.2　10/0.4kV變電所

5.2.3　低壓配電所

5.2.4　變配電所的布置與結(jié)構(gòu)

5.3　供配電設(shè)備選擇

5.3.1　電氣設(shè)備選擇及檢驗的一般原則

5.3.2　高壓開關(guān)柜

5.3.3　操作電源

5.3.4　電力變壓器

5.3.5　低壓開關(guān)柜

5.3.6　無功功率補償裝置

5.4　繼電保護與二次回路

5.4.1　繼電保護

5.4.2　二次回路

5.5　電氣傳動設(shè)備

5.5.1　電動機選擇

5.5.2　電動機啟動方式

5.5.3　電動機調(diào)速

5.5.4　常用設(shè)備配電與控制

5.6　電線、電纜選擇與敷設(shè)

5.6.1　電纜型號

5.6.2　電纜敷設(shè)

5.6.3　電線型號與敷設(shè)

5.6.4　電力線路的截面選擇與效驗

5.7　防雷、接地

5.7.1　防雷

5.7.2　接地

5.7.3　低壓配電系統(tǒng)的等電位連接

5.8　電氣照明

5.8.1　光源與燈具

5.8.2　照明供電與節(jié)能

第6章　自動化系統(tǒng)改造

6.1　總體要求

6.1.1　自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題

6.1.2　自動化改造應(yīng)遵循的原則

6.2　自動化系統(tǒng)改造的技術(shù)指引

6.2.1　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

6.2.2　站點劃分

6.2.3　組態(tài)軟件選擇

6.2.4　底層工控硬件選擇

6.2.5　系統(tǒng)功能

6.3　系統(tǒng)輔助設(shè)計指引

6.3.1　系統(tǒng)供電電源

6.3.2　防雷與接地

6.3.3　中控室布置

6.3.4　PLC柜

6.3.5　電纜選擇與敷設(shè)

6.3.6　生產(chǎn)視頻監(jiān)控

6.4　水廠自動化系統(tǒng)建設(shè)綜合案例

第7章　水質(zhì)監(jiān)測改造

7.1　水源水質(zhì)與監(jiān)測

7.1.1　水源水質(zhì)要求

7.1.2　水源水質(zhì)監(jiān)測改造要求

7.1.3　水源水質(zhì)在線監(jiān)測指標(biāo)

7.1.4　水源水質(zhì)監(jiān)測實例

7.2　水廠水質(zhì)監(jiān)測

7.2.1　常規(guī)水處理工藝水質(zhì)監(jiān)測與控制改造

7.2.2　深度處理工藝之一的臭氧一生物活性炭工藝水質(zhì)監(jiān)測與控制改造

7.3　水廠水質(zhì)監(jiān)測儀器儀表

7.3.1　水廠水質(zhì)儀器儀表及安裝的總體要求

7.3.2　水質(zhì)在線監(jiān)測儀表選擇與安裝技術(shù)要點

7.4　水廠常用水質(zhì)在線監(jiān)測儀表的特點與選用實例

7.5　水廠生產(chǎn)運行控制儀器儀表的選擇和安裝

7.5.1　常規(guī)工藝儀器儀表要求

7.5.2　深度處理工藝之一的臭氧一生物活性炭工藝儀器儀表配置

7.5.3　水廠加藥系統(tǒng)儀器儀表

7.5.4　水廠回收水系統(tǒng)儀器儀表

7.5.5　水廠儀表附屬配套要求

7.6　水廠水質(zhì)監(jiān)測及儀表配置實例

7.7　水廠化驗室建設(shè)

7.7.1　水廠化驗室總體要求

7.7.2　水廠化驗室改造可參照的要求

7.7.3　水廠化驗室改造裝修材料

7.7.4　化驗室改造的環(huán)境保護及防污染措施

7.7.5　水廠化驗室各功能分區(qū)建設(shè)要求

7.7.6　水廠化驗室改造實例

第8章　水廠改造的土建工程

8.1　建筑改造工程

8.1.1　廠區(qū)道路改造

8.1.2　各類檢查井、閥門井改造

8.2　結(jié)構(gòu)缺陷修補與加固改造工程

8.2.1　結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

8.2.2　建（構(gòu)）筑物防水抗?jié)B與缺陷修復(fù)

8.2.3　混凝土結(jié)構(gòu)補強加固技術(shù)及其應(yīng)用

8.3　巖土加固支護工程

8.3.1　深基坑支護

8.3.2　高邊坡支護

8.4　其他附屬配套改造工程

8.4.1　防腐工程

8.4.2　欄桿、鋼梯、平臺、走道板及輕鋼組合房屋等鋼結(jié)構(gòu)制安工程

參考文獻2100433B