摘要：乐东县九所新区水厂一期已建规模为2.0万m3/d，设计二期扩建供水规模4.0万m3/d，以石门水库为水源，重力流取水，原水经过已建DN800的钢筋混凝土管及本次新建DN1200的球墨铸铁管，共同输送至厂区。水厂扩建工艺流程为静态混合器/栅条絮凝斜管沉淀池/V型滤池/清水池/吸水井/送水泵房。
关键词：扩建工程;工艺流程;V型滤池
乐东县九所新区位于乐东县西南滨海地区，海南省西线高速公路与毛九公路交汇处。九所新区开发建设10余年以来，已取得丰硕成果，已从昔日的普通集镇建设为焕然一新的小型城市和开发区。
九所新区现已建有一座新区水厂，水厂现状供水规模2.0万m3/d，现状供水范围包括九所镇、利国镇、滨海旅游区，目前水厂已达到满负荷运行。冬季由于外来旅游过冬及候鸟人口的增加，镇区用水量大增，供水量严重不足。根据《乐东黎族自治县九所镇区总体规划（2012-2030年）》，确定新区水厂规划供水范围包括九所镇新区、九所镇旧区、利国镇、黄流镇、滨海旅游区及各镇区周边村庄，规划2020年需水量6万m3/d，2030年需水量16万m3/d，现状供水规模已不能满足城镇发展用水的需求。
乐东县九所新区水厂二期扩建工程，设计本次扩建供水规模4.0万m3/d，扩建厂址位于新区水厂一期建设时的预留用地上。本次工程主要建设内容为输水工程及净水厂扩建工程。
1.输水工程设计
九所新区水厂二期扩建水源仍以石门水库为水源，水厂一期建设时，取水口布置在石门水库大坝左侧放水涵的出水口，设置集水井，从井中引出。原水DN800钢筋混凝土管重力流至水厂。在集水井外已预留了扩建二期接驳口，本次取水工程新建原水重力输水管将与预留接驳口连通。
本次输水管道设计，保留现有DN800预应力钢筋混凝土管输水管道，新建一根DN1200球墨铸铁管，管道总长约11.24km。输水管道的走向与现有的输水管道平面走向基本一致，新建输水管道与已建管道设置连通阀门，以便检修维护。
2.净水厂设计
2.1 净水厂工艺流程
九所新区水厂一期净水工艺流程为常规处理，采用“絮凝-沉淀-过滤-消毒-配水”，出厂水质达到《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）。水厂一期主要构（建）筑物为穿孔絮凝斜管沉淀池、双阀滤池、清水池、吸水井、送水泵房、配水管网。其中吸水井、送水泵房土建规模为4.0万m3/d。
水厂一期已建的穿孔絮凝池，生产规模2.0万m3/d，分两组布置，单组净化水量1.0万m3/d，分16格，每格池底中心安装了池底排泥阀。现状运行池底阀操作较复杂，底阀若有故障，清理疏通不便，且底阀单价较高，增加设备造价，且穿孔絮凝池水量变化适应性不强。本次扩建设计为栅条絮凝沉淀池。
水厂一期已建的斜管沉淀池，优点为占地面积小，土建投资较低。本次扩建预留用地面积有限，设计二期仍采用斜管沉淀池，设计池上加屋顶防藻类繁殖。
水厂一期已建的双阀滤池，采用虹吸管式的进水管和反冲洗排水，双层滤砖配水。生产运行安全可靠，出水水质达标，管理也较为方便。但因采用滤砖为陶瓷烧制，在给水工程上已应用了三十多年，滤砖生产工艺较落后，市场销售逐渐减少，今后滤砖的生产维护存在一定困难。双阀滤池的排水槽系上世纪七十年代的钢筋砼结构，较为老旧。槽壁易长藻，影响过滤水质。因此，本次二期扩建工程设计采用V型滤池。该池型过滤全过程自动化控制，技术先进，生产安全稳定，出水水质好。目前，全国的中、大型水厂使用较多。
综上所述，本次扩建工程工艺流程如下图：
2.2 主要建（构）筑物设计
2.2.1 栅条絮凝斜管沉淀池
栅条絮凝池与斜管沉淀池合建于一体池。设计规模为4.0万m3/d，水厂自用水率5%。设计有效水深H2取4.2m，。设计竖井流速取0.14m/s，分格数为n=24格，单格边长为1.9m。复核实际容积363.88m3，实际反应时间12min，符合规范要求。
设计超高H1取0.3m，设计泥斗高H3取0.6m，池高H=H1+H2+H3=5.1m。设计进水单格孔口流速0.8m/s，栅条絮凝池平面分三段设计，原水进入配水槽后，第一格至第四格为前段，布置三层栅条，第五格至第八格为中段，布置两层栅条，第九格至第十二格为末段，第九格布置一层栅条，第十格至第十二格不放置栅条。各格栅格间的过水孔上下布置，墙中心开孔。孔口设计流速：前段0.3m/s，中段0.2m/s，末段0.14m/s。过栅流速：前段0.3m/s，中段0.2m/s，末端不安栅条，絮凝池总水头损失0.13m。
沉淀池池底设置穿孔排泥管，采用人工定时排泥，排泥阀选用液动角式排泥阀。本工程柵条絮凝斜管沉淀池，平面内空尺寸为长25.0m，宽16.7m。
2.2.2 V型滤池
V型滤池设计规模为4.0万m3/d，水厂自用水率5%。采用气水反冲洗，先气冲洗5min，气水同时冲洗5min，后水冲洗5min，设计气冲洗强度16L/（m2·s），水冲洗强度5L/（m2·s），反冲洗全程表面扫洗，表面扫洗强度2L/（m2·s）。配合每格冲洗时间15min，6格合计1.5h。
滤池正常滤速取8m/h，滤池分6格，2排布置，每排3格，2排中间设置管廊。单格滤池面积38.9m2。单格滤池平面尺寸L×B=6.5m×6.0m=39.0m2。实际滤池总面积234m2，实际滤速7.98m/h，强制滤速9.6m/h。
每格滤池中间设置气水室，宽0.8m，气水室高度H1=0.9m，滤板厚度H2=0.1m，承托层厚度H3=0.05m，滤料层厚度H4=1.2m，滤层上面水深H5=1.25m，进水系统跌差H6=0.3m，进水总渠超过H7=0.3m，总池高H=4.1m。
因此，V型滤池内空尺寸L×B×H=24.6m×23.3m×4.1m，设备间尺寸为L×B×H=19.2m×11.7m×4.1m。
两排滤池间设置管廊，用于布置清水出水总管、反冲洗水管、反冲洗气管，管廊宽6.5m。滤池东侧设置设备间，布置反冲洗设备、反冲洗水池及清水管。
在设备间的反冲洗泵房内安装2台16MN-19A型反冲洗泵水泵（1用1备），单台水泵参数：Q=708m3/h，H=8.0m，N=45kW，n=1450r/min。在设备间内布置反冲洗设备鼓风机2套（1用1备），单台鼓风机参数：Q=43.2m3/h，H=40kpa，N=45kW，n=1450r/min。
3.结束语
乐东县九所新区水厂二期扩建工程是扩建项目，设计前期针对一期水厂现状的情况做了很多调研的工作，设计过程中一、二期之间的工艺比较及扩建后的运行，也需要设计人员去结合起来。相比较新建水厂的项目，扩建项目受到了更多的条件约束，对于设计人员的要求也是比较高的。
参考文献
[1]沈文熊，家晴，谢志稳.钦州港水厂扩建工程设计方案[J].净水技术，2012，31（5）：71-2.
[2]张海斌，童胜.浅谈V型滤池的工艺设计[J].工业安全与环保，2009，35（1）：24-26.
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